हम 13.8 बिलियन वर्षों में एक लंबा सफर तय कर चुके हैं; लेकिन यूनिवर्स की हमारी व्यापक रूप से व्यापक समझ के बावजूद, अभी भी कुछ तार बाकी हैं। एक के लिए, सामान्य सापेक्षता, बहुत बड़ी की भौतिकी, और क्वांटम यांत्रिकी, बहुत छोटी की भौतिकी के बीच एक बार-बार उद्धृत डिस्कनेक्ट है। फिर ब्लैक होल में गिरने के बाद किसी कण की आंतरिक जानकारी का समस्याग्रस्त भाग्य होता है। अब, मूलभूत भौतिकी की एक नई व्याख्या ने एक साहसी दावा करते हुए इन दोनों शंखों को सुलझाने का प्रयास किया है: कुछ पैमानों पर, स्थान और समय बस मौजूद नहीं है।
कुछ ऐसी चीज़ों से शुरू करें जो प्रश्न में नहीं है। आइंस्टीन के विशेष सापेक्षता के सिद्धांत के लिए धन्यवाद, हम सभी सहमत हो सकते हैं कि प्रकाश की गति सभी पर्यवेक्षकों के लिए स्थिर है। हम इस बात से भी सहमत हो सकते हैं कि यदि आप एक फोटॉन नहीं हैं, तो प्रकाश की गति के करीब पहुंचना कुछ बहुत ही मजेदार नियमों के साथ आता है - अर्थात्, कोई भी व्यक्ति जो आपको देख रहा है वह आपकी लंबाई को कम करेगा और आपकी घड़ी धीमी हो जाएगी।
लेकिन समय की धीमी गति गुरुत्वाकर्षण क्षमताओं के पास भी होती है, जो सामान्य सापेक्षता द्वारा वर्णित हैं। इसलिए यदि आप मिल्की वे के केंद्र में दृष्टिगोचर हो रहे हैं और आप हमारे सुपरमैसिव ब्लैक होल के ईवेंट क्षितिज के करीब पहुंचने के लिए सबसे अधिक खेदजनक निर्णय लेते हैं (अधिक पाप-पुण्य के रूप में जाना जाता है), कोई भी देख रहा है आप अपनी घड़ी को धीमा भी देखेंगे। वास्तव में, वह नाटकीय रूप से धीमी गति से घटना क्षितिज की ओर आपकी गति को देखेगा अनंत समय की राशि; वह यह है कि आपके अब-आघातित मित्र के दृष्टिकोण से, आप वास्तव में घटना क्षितिज को पार नहीं करते हैं। हालाँकि, आप समय की प्रगति में कोई अंतर महसूस नहीं करेंगे क्योंकि आप इस अदृश्य अवरोध को पार करते हैं, जल्द ही ब्लैक होल के अपार गुरुत्वाकर्षण द्वारा स्पैगेटीफाई किया जाएगा।
तो, "सही" कौन है? सापेक्षता यह निर्धारित करती है कि प्रत्येक पर्यवेक्षक का दृष्टिकोण समान रूप से मान्य है; लेकिन इस स्थिति में, आप दोनों सही नहीं हो सकते। क्या आप एक ब्लैक होल के दिल में अपने निधन का सामना करते हैं, या आप नहीं हैं? (नोट: यह कड़ाई से विरोधाभास नहीं है, लेकिन सहज रूप से, यह थोड़ा चिपचिपा लगता है।)
और एक अतिरिक्त, बड़ी समस्या है। एक ब्लैक होल की घटना क्षितिज को हॉकिंग विकिरण को जन्म देने के लिए माना जाता है, एक तरह की पलायन ऊर्जा है जो अंततः ब्लैक होल के वाष्पीकरण और सभी पदार्थ और ऊर्जा के विनाश के लिए नेतृत्व करेगी जो कभी इसके अंदर आयोजित हुई थी। इस अवधारणा में ब्लैक होल भौतिकविदों के सिर पर खरोंच है। क्योंकि भौतिकी के नियमों के अनुसार, कण या प्रणाली (अर्थात्, क्वांटम तरंग) के बारे में आंतरिक जानकारी के सभी को संरक्षित किया जाना चाहिए। यह सिर्फ गायब नहीं हो सकता।
ये सभी विचित्र विरोधाभास क्यों? क्योंकि ब्लैक होल नेब्युलस स्पेस में मौजूद होते हैं जहां एक विलक्षणता सामान्य सापेक्षता से मिलती है - सब कुछ के मायावी सिद्धांत के लिए उपजाऊ, अभी तक अप्राप्त जमीन।
दो दिलचस्प, अभी तक विवादास्पद अवधारणाएं दर्ज करें: दोगुनी विशेष सापेक्षता तथा गुरुत्वाकर्षण का इंद्रधनुष.
जिस प्रकार प्रकाश की गति विशेष सापेक्षता में एक सर्वमान्य रूप से सहमत है, उसी प्रकार प्लैंक ऊर्जा दोगुनी विशेष सापेक्षता (डीएसआर) में है। डीएसआर में, यह मान (1.22 x 10)19 GeV) अधिकतम ऊर्जा (और इस प्रकार, अधिकतम द्रव्यमान) है जो एक कण हमारे ब्रह्मांड में हो सकता है।
DSR के अधिकतम ऊर्जा मूल्य के दो महत्वपूर्ण परिणाम समय और स्थान की न्यूनतम इकाइयाँ हैं। यही है, भले ही आप खाली स्थान पर या ब्लैक होल के पास जा रहे हों या स्थिर हों, आप इस बात से सहमत होंगे कि शास्त्रीय स्थान प्लैंक लंबाई (1.6 x 10) से कम दूरी पर टूटता है-35 m) और शास्त्रीय समय, प्लैंक समय (5.4 x 10) की तुलना में क्षणों में टूट जाता है-44 सेकंड)।
दूसरे शब्दों में, स्पेसटाइम असतत है। यह अविभाज्य (यद्यपि गायब होने वाली छोटी) इकाइयों में मौजूद है। नीचे क्वांटम, ऊपर शास्त्रीय। चित्र में सामान्य सापेक्षता जोड़ें, और आपको गुरुत्वाकर्षण के इंद्रधनुष का सिद्धांत मिलता है।
भौतिक विज्ञानी अहमद फ़राग अली, मीर फैज़ल और बरुण मजुमदार का मानना है कि इन सिद्धांतों का उपयोग उपरोक्त ब्लैक होल कॉनड्र्रम्स - आपके विवादास्पद स्पेगेटीफ़िकेशन और सूचना पैरेन्थॉक्स दोनों को समझाने के लिए किया जा सकता है। कैसे? डीएसआर और गुरुत्वाकर्षण के इंद्रधनुष के अनुसार, 1.6 x 10 से छोटे क्षेत्रों में-35 मीटर और 5.4 x 10 से कम समय पर-44 सेकंड ... ब्रह्मांड के रूप में हम जानते हैं कि यह बस मौजूद नहीं है।
", गुरुत्वाकर्षण के इंद्रधनुष में, अंतरिक्ष एक निश्चित न्यूनतम लंबाई से नीचे मौजूद नहीं है, और समय एक निश्चित न्यूनतम समय अंतराल से नीचे मौजूद नहीं है," अली ने समझाया, जिसने फैजल और मजुमदार के साथ मिलकर इस विषय पर एक पेपर लिखा था जो पिछले महीने प्रकाशित हुआ था। । "तो, अंतरिक्ष में मौजूद सभी वस्तुएं और एक समय में होने वाली उस लंबाई और समय अंतराल के नीचे मौजूद नहीं होती हैं [जो प्लैंक स्केल से जुड़ी हैं]।"
सौभाग्य से हमारे लिए, प्रत्येक कण जिसे हम जानते हैं, और इस प्रकार प्रत्येक कण जो हम बने हैं, प्लैंक लंबाई से बहुत बड़ा है और प्लैंक समय से बहुत अधिक समय के लिए समाप्त होता है। तो - हे भाई! - आप और मैं और सब कुछ हम देखते हैं और जानते हैं कि मौजूदा चल सकता है। (केवल बहुत गहराई से जांच न करें)
एक ब्लैक होल का घटना क्षितिज, एक अलग कहानी है। सब के बाद, घटना क्षितिज कणों से बना नहीं है। यह विशुद्ध स्पेसटाइम है। अली और उनके सहयोगियों के अनुसार, यदि आप इसे बहुत कम समय या दूरी के तराजू पर देख सकते हैं, तो इसका अर्थ समाप्त हो जाएगा। यह बिल्कुल भी एक बिंदु नहीं होगा। उनके विचार में, विरोधाभास तभी उत्पन्न होता है जब आप स्पेसटाइम को निरंतर मानते हैं - बिना लंबाई और समय की न्यूनतम इकाइयों के।
"जैसा कि सूचना विरोधाभास घटना क्षितिज के अस्तित्व पर निर्भर करता है, और सभी वस्तुओं की तरह एक घटना क्षितिज एक निश्चित लंबाई और समय अंतराल के नीचे मौजूद नहीं है, तो गुरुत्वाकर्षण के इंद्रधनुष में कोई पूर्ण जानकारी विरोधाभास नहीं है। एक प्रभावी क्षितिज की अनुपस्थिति का मतलब है कि ब्लैक होल से बाहर जाने से पूरी तरह से कुछ भी नहीं है, ”अली ने निष्कर्ष निकाला।
कोई निरपेक्ष घटना क्षितिज, कोई सूचना विरोधाभास नहीं।
और ब्लैक होल के भीतर आपके स्पैगेटिफिकेशन का क्या? फिर, यह उस पैमाने पर निर्भर करता है जिस पर आप अपनी स्थिति का विश्लेषण करने के लिए चुनते हैं। गुरुत्वाकर्षण के इंद्रधनुष में, स्पेसटाइम असतत है; इसलिए, गणित से पता चलता है कि आप (बर्बाद करने वाले) दोनों और आपके पर्यवेक्षक आपके निधन को समय की एक सीमित अवधि के भीतर देखेंगे। लेकिन सामान्य सापेक्षता के वर्तमान सूत्रीकरण में, जहां स्पेसटाइम को निरंतर रूप से वर्णित किया जाता है, विरोधाभास पैदा होता है। इन-फॉलर, वेल, फॉल्स इन; इस बीच, प्रेक्षक कभी भी इन-फॉलर को घटना क्षितिज के पास से नहीं देखता है।
"इस पत्र से सबसे महत्वपूर्ण सबक यह है कि अंतरिक्ष और समय केवल एक निश्चित पैमाने से परे मौजूद हैं," अली ने कहा। “उस पैमाने के नीचे कोई स्थान और समय नहीं है। इसलिए, ब्लैक होल सहित कणों, पदार्थ या किसी भी वस्तु को परिभाषित करना निरर्थक है, जो उस पैमाने से नीचे अंतरिक्ष और समय में मौजूद है। इस प्रकार, जब तक हम अपने आप को तराजू तक सीमित रखते हैं, जिस पर अंतरिक्ष और समय दोनों मौजूद होते हैं, हमें समझदार भौतिक उत्तर मिलते हैं। हालांकि, जब हम उस स्थान और समय के अंतराल पर लंबाई और समय के अंतराल पर प्रश्न पूछने की कोशिश करते हैं, जिस समय और स्थान मौजूद होते हैं, तो हम विरोधाभास और समस्याएं प्राप्त करते हैं। ”
पुनरावृत्ति करने के लिए: यदि स्पेसटाइम मनमाने ढंग से छोटे पैमाने पर जारी रहता है, तो विरोधाभास बना रहता है। यदि, हालांकि, गुरुत्वाकर्षण का इंद्रधनुष सही है और प्लैंक की लंबाई और प्लैंक समय अंतरिक्ष और समय की सबसे छोटी इकाई है जो मौलिक रूप से मौजूद है, हम स्पष्ट रूप से ... कम से कम, गणितीय रूप से बोल रहे हैं। दुर्भाग्य से, प्लैंक तराजू हमारे खसरा आधुनिक कण कोलेडर की जांच के लिए बहुत छोटे हैं। तो, कम से कम अभी के लिए, यह काम अभी तक एक और विशुद्ध रूप से सैद्धांतिक परिणाम प्रदान करता है।
पेपर यूरोफिक्सिक्स लेटर्स के 23 जनवरी के अंक में प्रकाशित हुआ था। कागज का एक प्री-प्रिंट यहां उपलब्ध है।
