डॉ। स्टीफन हॉकिंग ने 1974 में एक परेशान करने वाला सिद्धांत दिया था जो दावा करता था कि ब्लैक होल वाष्पित होते हैं। अब, 40 साल बाद, एक शोधकर्ता ने एक प्रयोगशाला सेटिंग में हॉकिंग विकिरण के सिमुलेशन के निर्माण की घोषणा की है।
ब्लैक होल की संभावना आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत से आई थी। 1916 में कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड ने गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण की संभावना को महसूस करने वाला पहला था, जिसके चारों ओर एक ऐसी सीमा थी जिस पर प्रकाश या पदार्थ प्रवेश नहीं कर सकता।
इस महीने, जेफ स्टीनहावर द टेक्नीशन - इज़राइल इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी ने अपने पेपर में वर्णन किया है, "जर्नल में एक एनालॉग ब्लैक-होल लेजर में स्व-प्रवर्धित हॉकिंग विकिरण का अवलोकन" प्रकृति में, उन्होंने एक पदार्थ का उपयोग करके एनालॉग इवेंट हॉरर कैसे बनाया निरपेक्ष शून्य के करीब ठंडा और लेज़रों का उपयोग करके हॉकिंग विकिरण के उत्सर्जन का पता लगाने में सक्षम था। क्या यह हॉकिंग विकिरण के अस्तित्व का पहला वैध सबूत हो सकता है और इसके परिणामस्वरूप सभी ब्लैक होल के भाग्य को सील कर सकता है?
यह एक प्रयोगशाला में हॉकिंग विकिरण एनालॉग बनाने का पहला प्रयास नहीं है। 2010 में, कांच के एक ब्लॉक, एक लेजर, दर्पण और एक ठंडा डिटेक्टर से एक एनालॉग बनाया गया था (भौतिक। रेव लेटर, सेप्ट 2010); दर्पणों के साथ कोई धुआँ नहीं। ग्लास के माध्यम से गुजरने वाले तीव्र लेजर प्रकाश की अल्ट्रा-शॉर्ट पल्स ने एक अपवर्तक सूचकांक गड़बड़ी (आरआईपी) को प्रेरित किया जो एक घटना क्षितिज के रूप में कार्य करता था। लाइट को RIP से निकलते हुए देखा गया था। फिर भी, एफ बेल्गोर्नो एट अल द्वारा परिणाम। विवादास्पद रहें। अधिक प्रयोग अभी भी वारंट थे।
स्टाइनहायर द्वारा हॉकिंग विकिरण की नकल करने का नवीनतम प्रयास एक उच्च तकनीकी दृष्टिकोण लेता है। वह बोस-आइंस्टीन घनीभूत बनाता है, बिल्कुल शून्य तापमान के पास पदार्थ की एक विदेशी स्थिति। घनीभूत के भीतर बनाई गई सीमाएं एक घटना क्षितिज के रूप में कार्य करती हैं। हालांकि, आगे के विवरण में जाने से पहले, हम एक कदम पीछे लेते हैं और विचार करते हैं कि स्टाइनहॉयर और अन्य क्या दोहराने की कोशिश कर रहे हैं।
हॉकिंग विकिरण बनाने की विधि एक ब्लैक होल से शुरू होती है। किसी भी आकार का ब्लैक होल करेगा। हॉकिंग के सिद्धांत में कहा गया है कि छोटे ब्लैक होल बड़े लोगों की तुलना में अधिक तेज़ी से विकीर्ण होंगे और पदार्थ के उनमें गिर जाने की स्थिति में - अभिवृद्धि, "तेजी से वाष्पित" होगा। हॉकिंग विकिरण के माध्यम से विकसित होने के लिए विशालकाय ब्लैक होल ब्रह्मांड की वर्तमान आयु से एक लाख गुना अधिक समय ले सकता है। धीमे रिसाव के साथ एक टायर की तरह, अधिकांश ब्लैक होल आपको निकटतम मरम्मत स्टेशन पर ले जाएंगे।
तो आपके पास एक ब्लैक होल है। यह एक घटना क्षितिज है। इस क्षितिज को श्वार्ज़िल्ड त्रिज्या के रूप में भी जाना जाता है; घटना क्षितिज में प्रकाश या पदार्थ की जाँच कभी नहीं देख सकते हैं। या इसलिए यह डॉ। हॉकिंग के सिद्धांत के अनुसार इसे स्वीकार किए जाने की समझ थी। और घटना के बाहर क्षितिज कुछ कैविटीज़ के साथ साधारण स्थान है; जोड़ा गया कुछ मसालों के साथ इस पर विचार करें। घटना क्षितिज पर ब्लैक होल से गुरुत्वाकर्षण का बल इतना चरम होता है कि यह क्वांटम प्रभाव को प्रेरित और बढ़ाता है।
अंतरिक्ष के सभी - हमारे भीतर और ब्रह्मांड के छोर तक हमारे चारों ओर एक क्वांटम वैक्यूम शामिल है। अंतरिक्ष के क्वांटम वैक्यूम में हर जगह, आभासी कण जोड़े दिखाई दे रहे हैं और गायब हो रहे हैं; बेहद कम समय के तराजू पर तुरंत एक दूसरे का सत्यानाश करना। घटना क्षितिज पर चरम स्थितियों के साथ, आभासी कण और एंटी-कण जोड़े, जैसे कि, एक इलेक्ट्रॉन और पॉज़िट्रॉन भौतिक रूप से सक्रिय होते हैं। जो लोग एक घटना क्षितिज के काफी करीब दिखाई देते हैं, उनमें एक या दूसरे आभासी कण हो सकते हैं, जो ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण से केवल एक कण को छोड़ते हैं, जिसके परिणामस्वरूप अब ब्लैक होल के चारों ओर से निकलने वाले विकिरण को जोड़ने के लिए स्वतंत्र है; विकिरण जो एक पूरे के रूप में खगोलविदों एक ब्लैक होल की उपस्थिति का पता लगाने के लिए उपयोग कर सकता है, लेकिन सीधे इसका निरीक्षण नहीं करता है। यह है अयुग्मित आभासी कणों के ब्लैक होल द्वारा इसके घटना क्षितिज पर जो हॉकिंग विकिरण का कारण बनता है, जो ब्लैक होल से बड़े पैमाने पर होने वाले नुकसान का प्रतिनिधित्व करता है।
तो खगोलविदों ने हॉकिंग विकिरण के लिए अंतरिक्ष में खोज क्यों नहीं की? समस्या यह है कि विकिरण बहुत कमज़ोर है और ब्लैक होल के चारों ओर कई अन्य भौतिक प्रक्रियाओं द्वारा उत्पन्न विकिरण से अभिभूत होता है। विकिरण ऊर्जावान प्रक्रियाओं के कोरस द्वारा डूब जाता है। तो सबसे तत्काल संभावना एक एनालॉग का उपयोग करके हॉकिंग विकिरण को दोहराने के लिए है। जबकि ब्लैक होल के द्रव्यमान और ऊर्जा की तुलना में हॉकिंग विकिरण कमजोर है, ब्रह्मांड में हर समय विकिरण अपने मूल शरीर में चिपके रहना अनिवार्य है।
यहीं पर डॉ। हॉकिंग के सेमिनल कार्य के कारण ब्लैक होल की बढ़ती समझ का अभिसरण हुआ। हॉकिंग सहित सिद्धांतकारों ने महसूस किया कि एक ब्लैक होल का वर्णन करने के लिए क्वांटम और गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत के बावजूद, ब्लैक होल भी ब्लैक बॉडी की तरह व्यवहार करते हैं। वे ऊष्मप्रवैगिकी द्वारा शासित होते हैं और दास से अंत्योदय तक होते हैं। हॉकिंग विकिरण के उत्पादन को एक थर्मोडायनामिक प्रक्रिया के रूप में जाना जा सकता है और यही वह है जो हमें प्रयोगवादियों के पास ले जाता है। इस प्रकार के विकिरण के उत्सर्जन को दोहराने के लिए अन्य थर्मोडायनामिक प्रक्रियाओं का उपयोग किया जा सकता है।
एक बर्तन में बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट का उपयोग करते हुए, स्टाइनहायर ने एक घटना क्षितिज बनाने के लिए नाजुक कंडेनसेट में लेजर बीम का निर्देशन किया। इसके अलावा, उनका प्रयोग ध्वनि तरंगें बनाता है जो दो सीमाओं के बीच फंस जाती हैं जो घटना क्षितिज को परिभाषित करती हैं। स्टीनहॉयर ने पाया कि उनके एनालॉग ईवेंट क्षितिज में ध्वनि तरंगों को सामान्य लेजर गुहा में प्रकाश के रूप में प्रवर्तित किया गया था, लेकिन ब्लैक होल के डॉ। हॉकिंग के सिद्धांत के अनुसार भी भविष्यवाणी की गई थी। प्रकाश एनालॉग घटना क्षितिज पर मौजूद लेजर से बच जाता है। स्टीनहायर बताते हैं कि यह बची हुई रोशनी लंबे समय से चली आ रही विकिरण का प्रतिनिधित्व करती है।
नेचर में इस काम का प्रकाशन स्वीकार किए जाने के लिए काफी सहकर्मी समीक्षा से गुजरता है, लेकिन अकेले अपने निष्कर्षों को मान्य नहीं करता है। स्टाइनहाऊर का काम अब और भी अधिक जांच का सामना करेगा। दूसरे उसके काम की नकल करने का प्रयास करेंगे। उसका लैब सेटअप एक एनालॉग है और यह सत्यापित किया जाना बाकी है कि वह जो देख रहा है वह वास्तव में हॉकिंग विकिरण का प्रतिनिधित्व करता है।
संदर्भ:
"एक एनालॉग ब्लैक-होल लेजर में स्व-प्रवर्धित हॉकिंग विकिरण का अवलोकन", प्रकृति भौतिकी, 12 अक्टूबर 2014
"अल्ट्राकॉर्ट लेजर पल्स फिलामेंट्स से हॉकिंग विकिरण", एफ। बेलगोरो, एट, फिज। पत्र, सितम्बर 2010
"ब्लैक होल विस्फोट?", एस डब्ल्यू हॉकिंग, एट अल।, प्रकृति, 01 मार्च 1974
"क्वांटम मैकेनिक्स ऑफ़ ब्लैक होल्स", एस। हॉकिंग, वैज्ञानिक अमेरिकी, जनवरी 1977
