अपने आप में, एक ब्लैक होल का वर्णन करना उल्लेखनीय रूप से आसान है। एक ब्लैक होल में केवल देखने योग्य गुण होते हैं, इसका द्रव्यमान, इसका विद्युत आवेश (आमतौर पर शून्य), और इसका घूर्णन, या स्पिन। इससे कोई फर्क नहीं पड़ता कि ब्लैक होल कैसे बनता है। अंत में, सभी ब्लैक होल की सामान्य संरचना समान होती है। जो अजीब है जब आप इसके बारे में सोचते हैं। पर्याप्त लोहा और पत्थर एक साथ फेंको और तुम्हें एक ग्रह मिलता है। हाइड्रोजन और हीलियम को एक साथ फेंक दो, और तुम एक तारा बना सकते हो। लेकिन आप घास काटने, बबल गम और पुराने को एक साथ फेंक सकते हैंहैरी पॉटरकिताबें, और आपको उसी तरह का ब्लैक होल मिलेगा जो आपको मिलेगा अगर आप सिर्फ शुद्ध हाइड्रोजन का इस्तेमाल करते हैं।
ब्लैक होल के इस अजीब व्यवहार को नो हेयर थ्योरम के रूप में जाना जाता है, और यह उस चीज़ से संबंधित है जिसे के रूप में जाना जाता है सूचना विरोधाभास। संक्षेप में, चूंकि ब्रह्मांड में सब कुछ एक निश्चित मात्रा में जानकारी द्वारा वर्णित किया जा सकता है, और वस्तुएं गायब नहीं हो सकती हैं, ब्रह्मांड में जानकारी की कुल मात्रा स्थिर होनी चाहिए। लेकिन अगर आप किसी कुर्सी को ब्लैक होल में उछालते हैं, तो यह ब्लैक होल के द्रव्यमान और स्पिन में जुड़ जाता है। कुर्सी के रंग के बारे में सारी जानकारी, चाहे वह लकड़ी या स्टील से बनी हो, और चाहे वह लंबी हो या छोटी, खो जाती है। तो वह जानकारी कहां गई?
ऐसा लगता है कि एक ब्लैक होल वस्तुओं से जानकारी छीन लेता है। श्रेय: [ईमेल सुरक्षित] — गुरुत्वाकर्षण @ Aveiro University
इस जानकारी के विरोधाभास का एक समाधान स्टीफन हॉकिंग की बदौलत संभव हो सकता है। 1974 में वापस, उन्होंने प्रदर्शित किया कि ब्लैक होल का घटना क्षितिज निरपेक्ष नहीं हो सकता है। क्वांटम अनिश्चितता के कारण, ब्लैक होल को थोड़ी मात्रा में प्रकाश उत्सर्जित करना चाहिए जिसे अब हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है। हॉकिंग विकिरण कभी नहीं देखा गया है, लेकिन अगर यह मौजूद है तो वस्तुओं के ब्लैक होल में प्रवेश करने पर खोई गई जानकारी को इस प्रकाश के माध्यम से ब्लैक होल से बाहर किया जा सकता है। इस प्रकार जानकारी वास्तव में खो नहीं जाती है।
यदि हॉकिंग विकिरण वास्तविक है, तो इसका अर्थ यह भी है कि ब्लैक होल ऊष्मागतिकी के नियमों का पालन करते हैं। यह सबसे पहले जैकब बेकेनस्टीन द्वारा प्रस्तावित एक विचार है। यदि ब्लैक होल प्रकाश उत्सर्जित करते हैं, तो उनके पास एक थर्मल तापमान होना चाहिए। बेकेनस्टीन के विचार से शुरू होकर, कई भौतिकविदों ने दिखाया है कि ब्लैक होल के लिए कानूनों का एक सेट है जिसे के रूप में जाना जाता है ब्लैक होल थर्मोडायनामिक्स।
चूंकि आप इस लेख को पढ़ रहे हैं, आप शायद ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम से परिचित हैं, जिसमें कहा गया है कि किसी भी प्रणाली की एन्ट्रापी बढ़नी चाहिए। यही कारण है कि एक कप गर्म कॉफी समय के साथ ठंडी हो जाती है, कमरे को तब तक थोड़ा गर्म करती है जब तक कि कॉफी और कमरे का तापमान समान न हो जाए। आपने कभी नहीं देखा होगा कि एक ठंडा कप कॉफी कमरे को थोड़ा ठंडा करते हुए अपने आप गर्म हो जाती है। दूसरे नियम को बताने का दूसरा तरीका यह है कि ऊष्मा किसी गर्म वस्तु से आसपास की ठंडी वस्तुओं की ओर प्रवाहित होती है।
गुरुत्वाकर्षण तरंग डेटा ब्लैक होल क्षेत्र में वृद्धि दर्शाता है। श्रेय: आईएसआई, मैक्सिमिलियानो, एट अल
ब्लैक होल के लिए, थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम ब्लैक होल के घटना क्षितिज के क्षेत्र पर लागू होता है। ब्लैक होल के हॉकिंग तापमान का संबंध इसी क्षेत्र से है। ब्लैक होल जितना बड़ा होगा, उसका हॉकिंग तापमान उतना ही कम होगा। तो ब्लैक होल थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम कहता है कि किसी भी ब्लैक होल के विलय के लिए एन्ट्रापी में वृद्धि होनी चाहिए। इसका मतलब है कि परिणामी ब्लैक होल का सतह क्षेत्र दो मूल ब्लैक होल के संयुक्त सतह क्षेत्रों से अधिक होना चाहिए। इसे के रूप में जाना जाता हैहॉकिंग का क्षेत्र प्रमेय.
बेशक, यह सब गणितीय सिद्धांत का एक गुच्छा है। भौतिकी की हमारी समझ को देखते हुए हम यही उम्मीद करते हैं, लेकिन इसे साबित करना अलग बात है। अब एक अध्ययनशारीरिक समीक्षा पत्रहमें सबूत दिया है कि यह सच है। [^ 1] टीम ने दो विलय वाले ब्लैक होल के पहले अवलोकन को देखा। इस घटना को अब GW150914 के रूप में जाना जाता है और यह 29 सौर-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल का 36 सौर-द्रव्यमान वाले के साथ विलय था। उनके द्वारा उत्पादित गुरुत्वाकर्षण तरंगों पर एक नई विश्लेषण पद्धति का उपयोग करते हुए, टीम मूल ब्लैक होल के लिए घटना क्षितिज सतह क्षेत्रों की गणना करने में सक्षम थी। जब उन्होंने उनकी तुलना अंतिम 62 सौर-द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के सतह क्षेत्र से की, तो उन्होंने पाया कि कुल क्षेत्रफल में वृद्धि हुई है।
परिणामों में 97% का आत्मविश्वास स्तर है, जो अच्छा है लेकिन इतना मजबूत नहीं है कि इसे क्लिनिंग प्रूफ माना जा सके। लेकिन इस पद्धति को अन्य ब्लैक होल विलय पर लागू किया जा सकता है, और यह पहला वास्तविक प्रमाण है कि ब्लैक होल थर्मोडायनामिक्स सिर्फ एक सिद्धांत से अधिक है।
संदर्भ:आईएसआई, मैक्सिमिलियानो, एट अल। ' GW150914 . के साथ ब्लैक-होल क्षेत्र कानून का परीक्षण करना । 'शारीरिक समीक्षा पत्र127.1 (2021): 011103।
