जब से वैज्ञानिकों ने पहली बार हमारे ब्रह्मांड में ब्लैक होल के अस्तित्व की खोज की है, हम सभी आश्चर्यचकित हैं: संभवतः उस भयानक शून्य के घूंघट से आगे क्या हो सकता है? इसके अलावा, जब से सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत को पहली बार प्रस्तावित किया गया था, वैज्ञानिकों को यह सोचने के लिए मजबूर किया गया है कि ब्रह्मांड के जन्म से पहले क्या हो सकता है - यानी बिग बैंग से पहले?
दिलचस्प रूप से पर्याप्त है, इन दो सवालों का समाधान किया गया है (एक फैशन के बाद) एक गुरुत्वाकर्षण अस्तित्व के रूप में जाना जाने वाली किसी चीज़ के सैद्धांतिक अस्तित्व के साथ - अंतरिक्ष-समय में एक बिंदु जहां भौतिकी के नियम जैसा कि हम जानते हैं कि वे टूट जाते हैं। और जब इस सिद्धांत के बारे में चुनौतियां और अनसुलझे मुद्दे बने हुए हैं, तो कई वैज्ञानिकों का मानना है कि एक घटना क्षितिज के नीचे घूंघट, और ब्रह्मांड की शुरुआत में, यह अस्तित्व में था।
परिभाषा:
वैज्ञानिक शब्दों में, एक गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता (या स्पेस-टाइम विलक्षणता) एक ऐसा स्थान है जहां गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को मापने के लिए उपयोग की जाने वाली मात्राएं एक तरह से अनंत हो जाती हैं जो समन्वय प्रणाली पर निर्भर नहीं होती हैं। दूसरे शब्दों में, यह एक ऐसा बिंदु है जिसमें सभी भौतिक नियम एक दूसरे से अविभाज्य हैं, जहां स्थान और समय अब परस्पर संबंधित वास्तविकताएं नहीं हैं, लेकिन अविभाज्य रूप से विलय करते हैं और कोई स्वतंत्र अर्थ नहीं रखते हैं।
सिद्धांत की उत्पत्ति:
आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ़ जनरल रिलेटिविटी के परिणामस्वरूप पहली बार विलक्षणताओं का अनुमान लगाया गया, जिसके परिणामस्वरूप ब्लैक होल का सैद्धांतिक अस्तित्व बना रहा। संक्षेप में, सिद्धांत ने भविष्यवाणी की थी कि कोई भी तारा अपने द्रव्यमान (उर्फ श्वार्ज़िल्ड रेडियस) में एक निश्चित बिंदु से आगे पहुंचता है, एक गुरुत्वाकर्षण बल को इतनी तीव्र गति से बढ़ाएगा कि वह टूट जाएगा।
इस बिंदु पर, कुछ भी प्रकाश सहित इसकी सतह से भागने में सक्षम नहीं होगा। यह इस तथ्य के कारण है कि गुरुत्वाकर्षण बल निर्वात में प्रकाश की गति से अधिक होगा - 299,792,458 मीटर प्रति सेकंड (1,079,252,848.8 किमी / घंटा; 670,616,629 मील प्रति घंटे)।
इस घटना को चंद्रशेखर सीमा के रूप में जाना जाता है, जिसका नाम भारतीय खगोल भौतिकीविद् सुब्रह्मण्यन चंद्रशेखर के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने इसे 1930 में प्रस्तावित किया था। वर्तमान में, इस सीमा का स्वीकृत मूल्य 1.39 मिलियन मास (हमारे सूर्य का द्रव्यमान 1.39 गुना) माना जाता है। जो कि 2.765 x 10 के बराबर है30 किग्रा (या 2,765 ट्रिलियन ट्रिलियन मीट्रिक टन)।
आधुनिक सामान्य सापेक्षता का एक अन्य पहलू यह है कि बिग बैंग (यानी ब्रह्मांड की प्रारंभिक अवस्था) के समय एक विलक्षणता थी। रोजर पेनरोज़ और स्टीफन हॉकिंग दोनों ने उन सिद्धांतों को विकसित किया जो यह जवाब देने का प्रयास करते थे कि गुरुत्वाकर्षण कैसे विलक्षणता पैदा कर सकता है, जो अंततः एक साथ विलय हो गया, जिसे पेनरोज़-हॉकिंग विलक्षणता सिद्धांत के रूप में जाना जाता है।
पेनरोज़ सिंगुलैरिटी प्रमेय के अनुसार, जिसे उन्होंने 1965 में प्रस्तावित किया था, जब भी कोई निश्चित ऊर्जा स्थितियों तक पहुँचती है, तो ब्लैक होल के भीतर एक समय जैसी विलक्षणता होगी। इस बिंदु पर, ब्लैक होल के भीतर अंतरिक्ष-समय की वक्रता अनंत हो जाती है, इस प्रकार यह एक फंस सतह में बदल जाती है जहां समय कार्य करना बंद कर देता है।
हॉकिंग विलक्षणता प्रमेय ने यह कहते हुए इसे जोड़ा कि अंतरिक्ष की तरह विलक्षणता तब हो सकती है जब पदार्थ को एक बिंदु पर जबरन संकुचित किया जाता है, जिसके कारण नियम जो टूटने पर शासन करते हैं। हॉकिंग ने बिग बैंग के समय में यह पता लगाया, जो उन्होंने दावा किया था कि यह अनंत घनत्व का बिंदु है। हालांकि, हॉकिंग ने बाद में यह दावा करने के लिए संशोधित किया कि बिग बैंग से पहले सामान्य सापेक्षता कई बार टूट जाती है, और इसलिए किसी भी विलक्षणता का अनुमान नहीं लगाया जा सकता है।
कुछ और हालिया प्रस्तावों से यह भी पता चलता है कि ब्रह्मांड एक विलक्षणता के रूप में शुरू नहीं हुआ था। इनमें लूप क्वांटम ग्रेविटी जैसे सिद्धांत शामिल हैं, जो गुरुत्वाकर्षण के साथ क्वांटम भौतिकी के नियमों को एकजुट करने का प्रयास करते हैं। इस सिद्धांत में कहा गया है कि, क्वांटम गुरुत्व प्रभावों के कारण, एक न्यूनतम दूरी है, जिसके आगे गुरुत्वाकर्षण में वृद्धि नहीं होती है, या यह कि कण तरंगों के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को महसूस करता है, जिसे कुछ ही दूरी पर महसूस किया जाएगा।
विलक्षणताओं के प्रकार:
अंतरिक्ष-समय की दो सबसे महत्वपूर्ण प्रकार की विलक्षणताओं को वक्रता विलक्षणता और शंक्वाकार विलक्षणता के रूप में जाना जाता है। विलक्षणताओं को इस हिसाब से भी विभाजित किया जा सकता है कि वे किसी घटना क्षितिज से आच्छादित हैं या नहीं। पूर्व के मामले में, आपके पास वक्रता और शंक्वाकार है; जबकि बाद में, आपके पास नग्न विलक्षणताओं के रूप में जाना जाता है।
एक वक्रता विलक्षणता को ब्लैक होल द्वारा सर्वोत्तम रूप से समझा जाता है। एक ब्लैक होल के केंद्र में, अंतरिक्ष-समय एक आयामी बिंदु बन जाता है जिसमें एक विशाल द्रव्यमान होता है। नतीजतन, गुरुत्वाकर्षण अनंत हो जाता है और अंतरिक्ष-समय अनंत रूप से घटता है, और भौतिकी के नियम जैसा कि हम जानते हैं कि वे कार्य करना बंद कर देते हैं।
शंक्वाकार विलक्षणता तब होती है जब एक बिंदु होता है जहां हर सामान्य सहसंयोजक मात्रा की सीमा परिमित होती है। इस मामले में, अंतरिक्ष-समय इस बिंदु के आसपास एक शंकु की तरह दिखता है, जहां शंकु की नोक पर विलक्षणता स्थित है। इस तरह के शंक्वाकार विलक्षणता का एक उदाहरण एक ब्रह्मांडीय स्ट्रिंग है, एक प्रकार का काल्पनिक एक-आयामी बिंदु जो माना जाता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड के दौरान बनाया गया था।
और, जैसा कि उल्लेख किया गया है, नग्न नग्नता है, एक प्रकार की विलक्षणता है जो एक घटना क्षितिज के पीछे छिपी नहीं है। ये पहली बार 1991 में शापिरो और टेउकोल्स्की द्वारा धूल के एक घूर्णन विमान के कंप्यूटर सिमुलेशन का उपयोग करके खोजा गया था जिसने संकेत दिया था कि सामान्य सापेक्षता "नग्न" विलक्षणताओं के लिए अनुमति दे सकती है।
इस मामले में, वास्तव में एक ब्लैक होल (यानी इसकी विलक्षणता) के भीतर क्या होता है। ऐसी विलक्षणता सैद्धांतिक रूप से बिग बैंग से पहले मौजूद थी। यहाँ मुख्य शब्द सैद्धांतिक है, क्योंकि यह एक रहस्य बना हुआ है कि ये वस्तुएं कैसी दिखती हैं।
फिलहाल, विलक्षणता और वास्तव में ब्लैक होल के घूंघट के नीचे एक रहस्य बना हुआ है। जैसे-जैसे समय बीत रहा है, यह आशा की जाती है कि खगोलविद ब्लैक होल का अधिक विस्तार से अध्ययन कर पाएंगे। यह भी आशा की जाती है कि आने वाले दशकों में, वैज्ञानिकों को क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों को गुरुत्वाकर्षण के साथ मिलाने का एक तरीका मिलेगा, और यह इस रहस्यमय बल को कैसे संचालित करता है, इस पर आगे प्रकाश डालेंगे।
स्पेस मैगज़ीन में हमारे यहाँ गुरुत्वाकर्षण विलक्षणताओं के बारे में कई दिलचस्प लेख हैं। यहां 10 दिलचस्प तथ्य हैं काले छेद के बारे में, एक काला छेद कैसा दिखेगा ?, क्या बिग बैंग सिर्फ एक ब्लैक होल था?, अलविदा बिग बैंग, हैलो ब्लैक होल ?, स्टीफन हॉकिंग कौन है ?, और दूसरी तरफ क्या है? एक काले छेद?
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खगोल विज्ञान कास्ट के विषय पर कुछ प्रासंगिक कड़ियाँ हैं। यहाँ एपिसोड 6: बिग बैंग के लिए अधिक साक्ष्य, और एपिसोड 18: ब्लैक होल्स बिग एंड स्मॉल एंड एपिसोड 21: ब्लैक होल ने उत्तर दिया।
सूत्रों का कहना है:
- विकिपीडिया - गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता
- स्टीफन हॉकिंग - समय की शुरुआत
- ब्रह्मांड का भौतिकी - विलक्षणता
- आइंस्टीन ऑनलाइन - स्पेसटाइम विलक्षणता
