1974 में, स्टीफन हॉकिंग ने अपनी सबसे प्रसिद्ध भविष्यवाणियों में से एक बनाया: कि ब्लैक होल अंततः पूरी तरह से वाष्पित हो जाते हैं।
हॉकिंग के सिद्धांत के अनुसार, ब्लैक होल पूरी तरह से "ब्लैक" नहीं हैं, बल्कि वास्तव में कणों का उत्सर्जन करते हैं। यह विकिरण, हॉकिंग का मानना था, अंततः उन्हें नष्ट करने के लिए पर्याप्त ऊर्जा और ब्लैक होल से दूर द्रव्यमान जमा कर सकता है। सिद्धांत को व्यापक रूप से सच माना जाता है लेकिन कभी सोचा गया था कि इसे साबित करना असंभव है।
हालांकि, पहली बार, भौतिकविदों ने इस मायावी हॉकिंग विकिरण को दिखाया है - कम से कम एक प्रयोगशाला में। हालांकि हॉकिंग विकिरण हमारे वर्तमान उपकरणों द्वारा अंतरिक्ष में खोजे जाने के लिए बहुत ही बेहोश है, भौतिकविदों ने इस विकिरण को ध्वनि तरंगों और ब्रह्मांड में कुछ सबसे ठंडे, अजनबी पदार्थों का उपयोग करके बनाए गए ब्लैक होल एनालॉग में देखा है।
कणों के जोड़े
ब्लैक होल एक अविश्वसनीय रूप से शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण बल का उत्सर्जन करते हैं, यहां तक कि एक फोटॉन, जो प्रकाश की गति से यात्रा करता है, बच नहीं सकता। जबकि अंतरिक्ष के निर्वात को आमतौर पर खाली माना जाता है, क्वांटम यांत्रिकी की अनिश्चितता यह बताती है कि एक वैक्यूम इसके बजाय आभासी कणों से युक्त होता है जो पदार्थ-एंटीमैटर जोड़े में अस्तित्व से बाहर और बाहर निकलते हैं। (एंटीमैटर कणों में द्रव्यमान समकक्षों के समान द्रव्यमान होता है, लेकिन विद्युत आवेश विपरीत होता है।)
आम तौर पर, आभासी कणों की एक जोड़ी दिखाई देने के बाद, वे तुरंत एक दूसरे को नष्ट कर देते हैं। एक ब्लैक होल के बगल में, हालांकि, गुरुत्वाकर्षण के चरम बल इसके बजाय कणों को खींचते हैं, एक कण ब्लैक होल द्वारा अवशोषित किया जाता है क्योंकि दूसरा अंतरिक्ष में शूट करता है। अवशोषित कण में नकारात्मक ऊर्जा होती है, जो ब्लैक होल की ऊर्जा और द्रव्यमान को कम करती है। इन आभासी कणों को पर्याप्त निगलें, और ब्लैक होल अंततः वाष्पित हो जाते हैं। भागने वाले कण को हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है।
यह विकिरण इतना कमजोर है कि अभी हमारे लिए इसे अंतरिक्ष में देखना असंभव है, लेकिन भौतिकविदों ने इसे एक प्रयोगशाला में मापने के लिए बहुत रचनात्मक तरीके सोचा है।
एक झरना घटना क्षितिज
फिजिशियन जेफ स्टीनहॉयर और उनके सहयोगियों ने टेक्नीशन - इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी हैफा में एक अत्यंत ठंडी गैस का उपयोग किया, जिसे बोस-आइंस्टीन ने ब्लैक होल के घटना क्षितिज को मॉडल बनाने के लिए संघनित किया, अदृश्य सीमाएं जिसके आगे कुछ भी नहीं बच सकता। इस गैस की एक बहती धारा में, उन्होंने एक चट्टान रखी, जिससे गैस का "झरना" बना; जब गैस झरने के ऊपर से प्रवाहित होती है, तो यह ध्वनि की गति की तुलना में तेजी से प्रवाहित होने के लिए गतिज ऊर्जा में पर्याप्त क्षमता वाली ऊर्जा में बदल जाती है।
पदार्थ और एंटीमैटर कणों के बजाय, शोधकर्ताओं ने गैस प्रवाह में फोनोन, या क्वांटम ध्वनि तरंगों के जोड़े का उपयोग किया। धीमी गति से फोनन झरने से दूर गैस के प्रवाह के खिलाफ यात्रा कर सकता है, जबकि तेज तरफ फोनन सुपरसोनिक गैस के "ब्लैक होल" से फंस नहीं सकता था।
"ऐसा लगता है जैसे कि आप एक करंट के खिलाफ तैरने की कोशिश कर रहे थे जो तैरने से ज्यादा तेज चल रहा था," स्टाइनहायर ने लाइव साइंस को बताया। "आपको लगता है कि आप आगे जा रहे थे, लेकिन आप वास्तव में वापस जा रहे थे। और यह एक ब्लैक होल में एक फोटॉन के अनुरूप है जो ब्लैक होल से बाहर निकलने की कोशिश कर रहा है लेकिन गलत तरीके से गुरुत्वाकर्षण द्वारा खींचा जा रहा है।"
हॉकिंग ने भविष्यवाणी की थी कि उत्सर्जित कणों का विकिरण तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा के निरंतर स्पेक्ट्रम में होगा। उन्होंने यह भी कहा कि यह एक एकल तापमान द्वारा वर्णित किया जा सकता है जो केवल ब्लैक होल के द्रव्यमान पर निर्भर था। हाल के प्रयोग ने इन दोनों भविष्यवाणियों को ध्वनि ब्लैक होल में पुष्टि की।
पेरिस-सूद विश्वविद्यालय के लेबरटोएरे डी फिजिक थोरिक के सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी रेनाड पेरेंटानी ने कहा, "ये प्रयोग एक टूर डे बल हैं।" पेरेंटानी एनालॉग ब्लैक होल का भी अध्ययन करते हैं लेकिन सैद्धांतिक कोण से; वह नए अध्ययन में शामिल नहीं थे। "यह एक बहुत ही सटीक प्रयोग है। प्रायोगिक पक्ष से, जेफ वास्तव में है, इस समय, ब्लैक होल भौतिकी की जांच करने के लिए ठंडे परमाणुओं का उपयोग करने वाला दुनिया का प्रमुख विशेषज्ञ है।"
हालांकि, पेरेंटानी ने जोर दिया कि यह अध्ययन "एक लंबी प्रक्रिया के साथ एक कदम है।" विशेष रूप से, इस अध्ययन ने फोनन जोड़े को क्वांटम स्तर पर सहसंबंधित नहीं दिखाया, जो हॉकिंग की भविष्यवाणियों का एक और महत्वपूर्ण पहलू है।
"कहानी जारी रहेगी," पेरेंटानी ने कहा। "यह बिल्कुल भी नहीं है।"
