सामान्य सापेक्षता एक गहन जटिल गणितीय सिद्धांत है, लेकिन ब्लैक होल का इसका विवरण आश्चर्यजनक रूप से सरल है। एक स्थिर ब्लैक होल को केवल तीन गुणों द्वारा वर्णित किया जा सकता है: इसका द्रव्यमान, इसका विद्युत आवेश और इसका घूर्णन या चक्कर। चूंकि ब्लैक होल में अधिक चार्ज होने की संभावना नहीं है, यह वास्तव में केवल दो गुण लेता है। यदि आप ब्लैक होल के द्रव्यमान और स्पिन को जानते हैं, तो आप ब्लैक होल के बारे में सब कुछ जानते हैं।
इस संपत्ति को अक्सर द्वारा संक्षेपित किया जाता है नो-हेयर प्रमेय। विशेष रूप से, प्रमेय का दावा है कि एक बार जब पदार्थ ब्लैक होल में गिर जाता है, तो एकमात्र विशेषता जो बनी रहती है वह है द्रव्यमान। आप सूर्य के बराबर हाइड्रोजन, कुर्सियों या की उन पुरानी प्रतियों से एक ब्लैक होल बना सकते हैंनेशनल ज्योग्राफिकदादी की अटारी से, और कोई अंतर नहीं होगा। जहां तक सामान्य सापेक्षता का संबंध है द्रव्यमान द्रव्यमान है। हर मामले में एक ब्लैक होल का घटना क्षितिज पूरी तरह से चिकना होता है, जिसमें कोई अतिरिक्त विशेषताएं नहीं होती हैं। जैसा कि जैकब बेकेनस्टीन ने कहा था, ब्लैक होल में बाल नहीं होते हैं।
सापेक्षता और क्वांटम सिद्धांत के बीच संघर्ष फ़ायरवॉल विरोधाभास की ओर ले जाता है। श्रेय: जेरेमी पर्किन्स / अनस्प्लाश
लेकिन अपनी सभी भविष्य कहनेवाला शक्ति के साथ, सामान्य सापेक्षता क्वांटम सिद्धांत के साथ एक समस्या है। यह ब्लैक होल के साथ विशेष रूप से सच है। यदि नो-हेयर प्रमेय सही है, तो किसी वस्तु के घटना क्षितिज को पार करने पर उसके भीतर रखी गई जानकारी नष्ट हो जाती है। क्वांटम सिद्धांत कहता है कि सूचना को कभी नष्ट नहीं किया जा सकता है। तो गुरुत्वाकर्षण का वैध सिद्धांत क्वांटा के वैध सिद्धांत द्वारा खंडित है। इससे समस्याएं होती हैं जैसे फ़ायरवॉल विरोधाभास, जो यह तय नहीं कर सकता कि घटना क्षितिज गर्म या ठंडा होना चाहिए।
इस विरोधाभास को हल करने के लिए कई सिद्धांत प्रस्तावित किए गए हैं, जिनमें अक्सर सापेक्षता के विस्तार शामिल होते हैं। लेकिन मानक सापेक्षता और इन संशोधित सिद्धांतों के बीच का अंतर केवल चरम स्थितियों में ही देखा जा सकता है, जिससे उन्हें अवलोकन से अध्ययन करना मुश्किल हो जाता है। लेकिन में एक नया पेपरशारीरिक समीक्षा पत्रदिखाता है कि ब्लैक होल के चक्कर के माध्यम से उनका अध्ययन कैसे किया जा सकता है।
एक कमरे के भीतर का तापमान एक अदिश क्षेत्र का एक उदाहरण है। साभार: लुकास विएरा
कई संशोधित सापेक्षता सिद्धांतों में एक अतिरिक्त पैरामीटर है जो मानक सिद्धांत में नहीं देखा गया है। एक बड़े पैमाने पर अदिश क्षेत्र के रूप में जाना जाता है, यह आइंस्टीन के मॉडल को क्वांटम सिद्धांत से इस तरह से जुड़ने की अनुमति देता है जो विरोधाभासी नहीं है। इस नए कार्य में, टीम ने देखा कि इस तरह का एक अदिश क्षेत्र एक ब्लैक होल के घूर्णन से कैसे जुड़ता है। उन्होंने पाया कि कम स्पिन पर, एक संशोधित ब्लैक होल मानक मॉडल से अप्रभेद्य है, लेकिन उच्च घूर्णन पर स्केलर फ़ील्ड ब्लैक होल को अतिरिक्त सुविधाएं प्रदान करने की अनुमति देता है। दूसरे शब्दों में, इन वैकल्पिक मॉडलों में, तेजी से घूमने वाले ब्लैक होल में बाल हो सकते हैं।
ब्लैक होल को घुमाने के बालों वाले पहलुओं को केवल घटना क्षितिज के पास ही देखा जाएगा, लेकिन वे ब्लैक होल के विलय को भी प्रभावित करेंगे। जैसा कि लेखक बताते हैं, भविष्य की गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशालाओं को यह निर्धारित करने के लिए तेजी से घूमने वाले ब्लैक होल का उपयोग करने में सक्षम होना चाहिए कि क्या सामान्य सापेक्षता का विकल्प मान्य है।
आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत ने अब तक हर अवलोकन संबंधी चुनौती को पार कर लिया है, लेकिन यह संभवतः ब्रह्मांड के सबसे चरम वातावरण में टूट जाएगा। इस तरह के अध्ययन से पता चलता है कि हम आगे आने वाले सिद्धांत की खोज कैसे कर सकते हैं।
संदर्भ:अलेक्जेंड्रू डिमा, एट अल। ' स्पिन-प्रेरित ब्लैक होल स्वतःस्फूर्त स्केलेराइजेशन । 'शारीरिक समीक्षा पत्र125.23 (2020): 231101।