सेंट एंड्रयूज यूनिवर्सिटी, स्कॉटलैंड के शोधकर्ताओं ने दावा किया है कि उन्होंने अनुकरण करने का एक तरीका खोज लिया है घटना क्षितिज एक ब्लैक होल का - एक नई ब्रह्मांडीय अवलोकन तकनीक के माध्यम से नहीं, और एक उच्च शक्ति वाले सुपर कंप्यूटर द्वारा नहीं... बल्कि प्रयोगशाला में। लेज़रों का उपयोग करते हुए, ऑप्टिकल फाइबर की लंबाई और कुछ विचित्र क्वांटम यांत्रिकी के आधार पर, एक लेज़र की तरंग दैर्ध्य को बदलने के लिए एक 'विलक्षणता' बनाई जा सकती है, जो एक घटना क्षितिज के प्रभावों को संश्लेषित करती है। यदि यह प्रयोग एक घटना क्षितिज उत्पन्न कर सकता है, तो हॉकिंग विकिरण की सैद्धांतिक घटना का परीक्षण किया जा सकता है, शायद स्टीफन हॉकिंग को नोबेल पुरस्कार जीतने का सबसे अच्छा मौका दे रहा है।
तो आप ब्लैक होल कैसे बनाते हैं? ब्रह्मांड में, विशाल तारों के ढहने से ब्लैक होल बनते हैं। शरीर पर कार्य करने वाले बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण बल के कारण तारे का द्रव्यमान एक बिंदु तक गिर जाता है (ईंधन से बाहर निकलने और सुपरनोवा से गुजरने के बाद)। क्या तारे को एक निश्चित द्रव्यमान 'सीमा' से अधिक होना चाहिए (अर्थातचंद्रशेखर सीमा- अधिकतम जिस पर किसी तारे का द्रव्यमान गुरुत्वाकर्षण के विरुद्ध उसकी संरचना का समर्थन नहीं कर सकता है), यह एक असतत बिंदु (एक विलक्षणता) में ढह जाएगा। अंतरिक्ष-समय इतना विकृत हो जाएगा कि सभी स्थानीय ऊर्जा (पदार्थ .)तथाविकिरण) विलक्षणता में आ जाएगा। विलक्षणता से वह दूरी जिस पर प्रकाश भी गुरुत्वीय खिंचाव से नहीं बच पाता है, कहलाती हैघटना क्षितिज. ब्रह्मांडीय किरणों द्वारा ऊपरी वायुमंडल को प्रभावित करने वाले उच्च ऊर्जा कणों के टकराव से सूक्ष्म ब्लैक होल (एमबीएच) उत्पन्न हो सकते हैं। लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (सर्न में, जिनेवा, स्विटजरलैंड के पास) भी एमबीएच बनाने के लिए पर्याप्त ऊर्जावान टकराव पैदा करने में सक्षम हो सकता है। दिलचस्प बात यह है कि अगर एलएचसी एमबीएच का उत्पादन कर सकता है, तो स्टीफन हॉकिंग के 'हॉकिंग रेडिएशन' के सिद्धांत को साबित किया जा सकता है, एमबीएच ने लगभग तुरंत वाष्पित हो जाना चाहिए।
हॉकिंग ने भविष्यवाणी की है कि ब्लैक होल विकिरण उत्सर्जित करते हैं। यह सिद्धांत विरोधाभासी है, क्योंकि कोई भी विकिरण ब्लैक होल के घटना क्षितिज से बाहर नहीं निकल सकता है। हालांकि, हॉकिंग का मानना है कि क्वांटम गतिकी में एक विचित्रता के कारण, ब्लैक होलकर सकते हैंविकिरण उत्पन्न करते हैं।
सीधे शब्दों में कहें, तो ब्रह्मांड कणों को अपने परिवेश से 'उधार' ऊर्जा, एक निर्वात के भीतर बनाने की अनुमति देता है। ऊर्जा संतुलन को बनाए रखने के लिए, कण और उसके विरोधी कण केवल थोड़े समय के लिए जीवित रह सकते हैं, उधार ऊर्जा को एक दूसरे के साथ नष्ट करके बहुत जल्दी वापस कर सकते हैं। जब तक वे क्वांटम समय सीमा के भीतर अस्तित्व में और बाहर आते हैं, उन्हें 'आभासी कण' माना जाता है। विनाश के लिए सृजन में शुद्ध शून्य ऊर्जा है।
हालाँकि, स्थिति बदल जाती है यदि यह कण जोड़ी ब्लैक होल के किसी घटना क्षितिज पर या उसके पास उत्पन्न होती है। यदि आभासी जोड़ी में से कोई एक ब्लैक होल में गिर जाता है, और उसके साथी को घटना क्षितिज से बाहर निकाल दिया जाता है, तो वे सत्यानाश नहीं कर सकते। दोनों आभासी कण 'वास्तविक' बन जाएंगे, जिससे बचने वाले कण ब्लैक होल से ऊर्जा और द्रव्यमान को दूर ले जा सकेंगे (फंस गए कण को नकारात्मक द्रव्यमान माना जा सकता है, इस प्रकार ब्लैक होल के द्रव्यमान को कम किया जा सकता है)। इस तरह हॉकिंग विकिरण ब्लैक होल के 'वाष्पीकरण' की भविष्यवाणी करता है, क्योंकि घटना क्षितिज पर इस क्वांटम क्विर्क में द्रव्यमान खो जाता है। हॉकिंग ने भविष्यवाणी की है कि ब्लैक होल धीरे-धीरे लुप्त हो जाएंगे और गायब हो जाएंगे, साथ ही यह प्रभाव छोटे ब्लैक होल और एमबीएच के लिए सबसे प्रमुख होगा।
तो ... वापस हमारे सेंट एंड्रयूज प्रयोगशाला में ...
प्रोफेसर उल्फ लियोनहार्ट लेजर पल्स का उपयोग करके ब्लैक होल घटना क्षितिज की स्थिति बनाने की उम्मीद कर रहे हैं, संभवतः हॉकिंग विकिरण का परीक्षण करने वाला पहला प्रत्यक्ष प्रयोग बना रहे हैं। लियोनहार्ड्ट 'क्वांटम तबाही' में एक विशेषज्ञ है, जिस बिंदु पर तरंग भौतिकी टूट जाती है, एक विलक्षणता पैदा करती है। लंदन में हाल ही में 'कॉस्मोलॉजी मीट्स कंडेंस्ड मैटर' बैठक में, लियोनहार्ड की टीम ने घटना क्षितिज पर्यावरण के प्रमुख घटकों में से एक को अनुकरण करने के लिए अपनी विधि की घोषणा की।
प्रकाश विभिन्न वेगों पर सामग्री के माध्यम से यात्रा करता है, जो उनके तरंग गुणों पर निर्भर करता है। सेंट एंड्रयूज समूह दो लेजर बीम का उपयोग करता है, एक धीमा, एक तेज। सबसे पहले, एक धीमी गति से फैलने वाली पल्स को ऑप्टिकल फाइबर से नीचे निकाल दिया जाता है, उसके बाद एक तेज पल्स। तेज नाड़ी को धीमी नाड़ी के साथ 'पकड़ना' चाहिए। हालांकि, जैसे ही धीमी नाड़ी माध्यम से गुजरती है, यह फाइबर के ऑप्टिकल गुणों को बदल देती है, जिससे तेज नाड़ी धीमी हो जाती है। प्रकाश के साथ ऐसा ही होता है क्योंकि यह घटना क्षितिज से बचने की कोशिश करता है - यह इतना धीमा हो जाता है कि यह 'फंस' हो जाता है।
'हम सैद्धांतिक गणनाओं से दिखाते हैं कि ऐसी प्रणाली क्षितिज के क्वांटम प्रभावों की जांच करने में सक्षम है, विशेष रूप से हॉकिंग विकिरण।' - सेंट एंड्रयूज समूह के आगामी पेपर से।
एक घटना क्षितिज के भीतर भौतिकी की नकल करने के लिए प्रत्येक पर दो लेजर दालों का प्रभाव अजीब लगता है, लेकिन यह नया अध्ययन हमें यह समझने में मदद कर सकता है कि क्या एलएचसी में एमबीएच उत्पन्न हो रहे हैं और स्टीफन हॉकिंग को एक योग्य नोबेल पुरस्कार की ओर थोड़ा आगे बढ़ा सकते हैं।
स्रोत: Telegraph.co.uk