सेंट एंड्रयूज विश्वविद्यालय, स्कॉटलैंड के शोधकर्ताओं ने दावा किया है कि ब्लैक होल के एक घटना क्षितिज का अनुकरण करने का एक तरीका है - एक नई ब्रह्मांडीय अवलोकन तकनीक के माध्यम से नहीं, और एक उच्च शक्ति वाले सुपर कंप्यूटर द्वारा नहीं ... बल्कि प्रयोगशाला में। लेजर का उपयोग करना, ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई और कुछ विचित्र क्वांटम यांत्रिकी पर निर्भर करता है, एक लेजर की तरंग दैर्ध्य को बदलने के लिए एक "विलक्षणता" बनाई जा सकती है, जो एक घटना क्षितिज के प्रभाव को संश्लेषित करती है। यदि यह प्रयोग एक घटना क्षितिज पैदा कर सकता है, तो हॉकिंग विकिरण के सैद्धांतिक घटना का परीक्षण किया जा सकता है, शायद स्टीफन हॉकिंग को नोबेल पुरस्कार जीतने का सबसे अच्छा मौका दे।
तो आप ब्लैक होल कैसे बनाते हैं? ब्रह्मांड में, ब्लैक होल बड़े पैमाने पर तारों के गिरने से निर्मित होते हैं। बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण बल शरीर पर काम करने के कारण तारे का द्रव्यमान एक बिंदु तक गिर जाता है (ईंधन से बाहर निकलने और सुपरनोवा से गुजरने के बाद)। क्या स्टार को एक निश्चित द्रव्यमान "सीमा" (यानी) से अधिक होना चाहिए चंद्रशेखर सीमा - एक अधिकतम जिस पर एक तारे का द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण के खिलाफ इसकी संरचना का समर्थन नहीं कर सकता है), यह एक असतत बिंदु (एक विलक्षणता) में ढह जाएगा। अंतरिक्ष-समय इतना विकृत होगा कि सभी स्थानीय ऊर्जा (पदार्थ) तथा विकिरण) विलक्षणता में गिर जाएगा। एकवचनता की दूरी जिस पर प्रकाश भी गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से बच नहीं सकता है, के रूप में जाना जाता है घटना क्षितिज। उच्च वायुमंडल को प्रभावित करने वाली ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा उच्च ऊर्जा कण टकराकर सूक्ष्म ब्लैक होल (MBH) उत्पन्न हो सकते हैं। लार्ज हैड्रन कोलाइडर (सर्न में, जिनेवा, स्विटजरलैंड के पास) भी MBH बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान टकराव पैदा करने में सक्षम हो सकता है। दिलचस्प बात यह है कि अगर एलएचसी एमबीएच का उत्पादन कर सकता है, तो स्टीफन हॉकिंग के "हॉकिंग विकिरण" के सिद्धांत को साबित किया जा सकता है कि एमबीएच को लगभग तुरंत वाष्पित हो जाना चाहिए।
हॉकिंग भविष्यवाणी करते हैं कि ब्लैक होल विकिरण का उत्सर्जन करते हैं। यह सिद्धांत विरोधाभासी है, क्योंकि कोई भी विकिरण ब्लैक होल के घटना क्षितिज से बच नहीं सकता है। हालांकि, हॉकिंग ने कहा कि क्वांटम गतिकी, ब्लैक होल में एक क्विक के कारण कर सकते हैं विकिरण उत्पन्न करें।
बहुत सरलता से कहें, तो ब्रह्माण्ड अपने चारों ओर से एक निर्वात, "उधार" ऊर्जा के भीतर कणों को बनाने की अनुमति देता है। ऊर्जा संतुलन को संरक्षित करने के लिए, कण और उसके विरोधी कण केवल थोड़े समय के लिए रह सकते हैं, एक दूसरे के साथ विनाश करके बहुत जल्दी से उधार ऊर्जा लौटाते हैं। जब तक वे एक क्वांटम समय सीमा के भीतर और बाहर अस्तित्व में रहते हैं, तब तक उन्हें "आभासी कण" माना जाता है। सृष्टि के सर्वनाश के लिए शुद्ध शून्य ऊर्जा है।
हालांकि, स्थिति बदल जाती है अगर यह कण जोड़ी ब्लैक होल के घटना क्षितिज पर या उसके पास उत्पन्न होती है। यदि आभासी जोड़ी में से एक ब्लैक होल में गिर जाता है, और उसके साथी को घटना क्षितिज से दूर कर दिया जाता है, तो वे सत्यानाश नहीं कर सकते। दोनों आभासी कण "वास्तविक" बन जाएंगे, जिससे बचने वाला कण ब्लैक होल से ऊर्जा और द्रव्यमान को बाहर ले जाने की अनुमति देगा (फंसे हुए कण को नकारात्मक द्रव्यमान माना जा सकता है, जिससे ब्लैक होल का द्रव्यमान कम हो जाता है)। इस प्रकार हॉकिंग विकिरण ब्लैक होल को "वाष्पित" कर देता है, क्योंकि घटना क्षितिज पर द्रव्यमान इस क्वांटम क्विक से खो जाता है। हॉकिंग भविष्यवाणी करते हैं कि ब्लैक होल धीरे-धीरे लुप्त हो जाएंगे और गायब हो जाएंगे, साथ ही यह प्रभाव छोटे ब्लैक होल और एमबीएच के लिए सबसे प्रमुख होगा।
तो ... हमारे सेंट एंड्रयूज प्रयोगशाला में वापस ...
प्रोफेसर उल्फ़ लियोनहार्ट लेजर दालों का उपयोग करके एक ब्लैक होल घटना क्षितिज की स्थिति बनाने की उम्मीद कर रहे हैं, संभवतः हॉकिंग विकिरण का परीक्षण करने के लिए पहला प्रत्यक्ष प्रयोग बना रहे हैं। लियोनहार्ट "क्वांटम आपदा" में एक विशेषज्ञ है, जिस बिंदु पर तरंग भौतिकी टूट जाती है, जिससे एक विलक्षणता पैदा होती है। हाल ही में लंदन में हुई "कॉस्मोलॉजी मीट्स कंडेंस्ड मैटर" बैठक में, लियोनहार्ट की टीम ने इवेंट क्षितिज पर्यावरण के प्रमुख घटकों में से एक का अनुकरण करने के लिए अपनी विधि की घोषणा की।
प्रकाश विभिन्न तरंगों पर सामग्री के माध्यम से यात्रा करता है, जो उनकी तरंग गुणों पर निर्भर करता है। सेंट एंड्रयूज समूह दो लेजर बीम का उपयोग करता है, एक धीमा, एक तेज। सबसे पहले, एक धीमी गति से फैलने वाली नाड़ी को ऑप्टिकल फाइबर से निकाल दिया जाता है, इसके बाद एक तेज नाड़ी होती है। तेज नाड़ी को धीमी नाड़ी के साथ "पकड़ना" चाहिए। हालाँकि, जैसे ही धीमी नाड़ी माध्यम से गुज़रती है, यह फाइबर के ऑप्टिकल गुणों को बदल देती है, जिससे तेज़ नाड़ी इसके जागने में धीमी हो जाती है। यह वही है जो प्रकाश में होता है क्योंकि यह घटना क्षितिज से भागने की कोशिश करता है - यह इतना धीमा हो जाता है कि यह "फंस" जाता है।
“हम सैद्धांतिक गणनाओं द्वारा दिखाते हैं कि ऐसी प्रणाली विशेष रूप से हॉकिंग विकिरण में क्षितिज के क्वांटम प्रभावों की जांच करने में सक्षम है।। " - सेंट एंड्रयूज समूह द्वारा आगामी पेपर से।
प्रभाव जो दो लेजर दालों प्रत्येक घटना पर भौतिकी की नकल करने के लिए भौतिकी पर अजीब लगता है, लेकिन यह नया अध्ययन हमें यह समझने में मदद कर सकता है कि क्या MBH LHC में उत्पन्न हो रहे हैं और स्टीफन हॉकिंग को एक योग्य नोबेल पुरस्कार की ओर थोड़ा करीब धकेल सकता है।
स्रोत: Telegraph.co.uk
