जब वस्तुओं और बल की बात आती है, आइजैक न्यूटन के गति के तीन नियम काफी सीधे हैं। किसी वस्तु पर एक विशिष्ट दिशा में बल लगाएं, और वस्तु उस दिशा में गति करेगी। और जब तक कोई चीज उसके खिलाफ काम नहीं करती (जैसे गुरुत्वाकर्षण या वायु दाब) वह उस दिशा में तब तक चलती रहेगी जब तक कि कोई चीज उसे रोक नहीं देती। लेकिन जब 'नकारात्मक द्रव्यमान' की बात आती है, तो इसका ठीक विपरीत होता है।
जैसा कि नाम से पता चलता है, यह शब्द उस पदार्थ को संदर्भित करता है जिसका द्रव्यमान सामान्य पदार्थ के विपरीत होता है। कुछ साल पहले तक, नकारात्मक द्रव्यमान मुख्य रूप से एक सैद्धांतिक अवधारणा थी और केवल बहुत विशिष्ट सेटिंग्स में ही देखी गई थी। लेकिन शोधकर्ताओं की एक अंतरराष्ट्रीय टीम द्वारा हाल ही में किए गए एक अध्ययन के अनुसार, वे पहली बार प्रयोगशाला परिस्थितियों में 'नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान' के साथ एक तरल पदार्थ बनाने में कामयाब रहे।
सरल शब्दों में कहें तो पदार्थ का ऋणात्मक द्रव्यमान उसी प्रकार हो सकता है जिस प्रकार किसी कण पर ऋणात्मक आवेश हो सकता है। जब ब्रह्मांड की बात आती है जिसे हम नियमित रूप से जानते और अध्ययन करते हैं, तो कोई कह सकता है कि हमने द्रव्यमान के केवल सकारात्मक रूप का ही सामना किया है। वास्तव में, कोई कह सकता है कि पदार्थ और एंटीमैटर के साथ भी यही स्थिति है। सैद्धांतिक भौतिकी हमें बताती है कि दोनों मौजूद हैं, लेकिन हम केवल एक को नियमित रूप से देखते हैं।
. क्रेडिट: शॉक.वसु.एडु
डॉ. माइकल मैकनील फोर्ब्स के रूप में - वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में एक प्रोफेसर, में एक फेलो परमाणु सिद्धांत के लिए संस्थान , और अध्ययन पर एक सह-लेखक - एक में समझाया गया डब्ल्यूएसयू प्रेस विज्ञप्ति :
'यही वह है जो हम करते थे। नकारात्मक द्रव्यमान के साथ, यदि आप किसी चीज को धक्का देते हैं, तो वह आपकी ओर गति करती है। एक बार जब आप धक्का देते हैं, तो यह पीछे की ओर तेज हो जाता है। ऐसा लगता है कि रूबिडियम किसी अदृश्य दीवार से टकराता है।'
टीम के अध्ययन के अनुसार, जो हाल ही में में प्रकाशित हुआ थाशारीरिक समीक्षा पत्र(हक के तहत ' स्पिन-ऑर्बिट-युग्मित बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट में नकारात्मक-द्रव्यमान हाइड्रोडायनामिक्स '), परमाणुओं के स्पिन-ऑर्बिट युग्मन को बदलकर एक नकारात्मक प्रभावी द्रव्यमान बनाया जा सकता है। पीटर एंगेल्स के नेतृत्व में - वाशिंगटन स्टेट यूनिवर्सिटी में भौतिकी और खगोल विज्ञान के प्रोफेसर - इसमें रूबिडियम परमाणुओं के व्यवहार को नियंत्रित करने के लिए लेजर का उपयोग करना शामिल था।
उन्होंने रुबिडियम परमाणुओं को 100 माइक्रोन से कम मापने वाले कटोरे में रखने के लिए एकल लेजर का उपयोग करके शुरू किया। इसका परमाणुओं को धीमा करने और उन्हें पूर्ण शून्य से कुछ डिग्री ऊपर ठंडा करने का प्रभाव था, जिसके परिणामस्वरूप रूबिडियम बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट बन गया। सत्येंद्र नाथ बोस और अल्बर्ट आइंस्टीन के नाम पर (जिन्होंने भविष्यवाणी की थी कि उनके परमाणु कैसे व्यवहार करेंगे) इस प्रकार के कंडेनसेट एक सुपरफ्लुइड की तरह व्यवहार करते हैं।
रुबिडियम परमाणुओं की गैस के लिए वेग-वितरण डेटा (3 दृश्य), पदार्थ के एक नए चरण, बोस-आइंस्टीन कंडेनसेट की खोज की पुष्टि करता है। श्रेय: एनआईएसटी/जिला/सीयू-बोल्डर
मूल रूप से, इसका मतलब है कि उनके कण बहुत धीमी गति से चलते हैं और तरंगों की तरह व्यवहार करते हैं, लेकिन बिना किसी ऊर्जा को खोए। लेज़रों का एक दूसरा सेट तब परमाणुओं को आगे और पीछे ले जाने के लिए लागू किया गया था, प्रभावी ढंग से उनके घूमने के तरीके को बदल रहा था। उनके स्पिन में परिवर्तन से पहले, सुपरफ्लुइड का नियमित द्रव्यमान होता था और कटोरे को तोड़ने के परिणामस्वरूप वे अपने द्रव्यमान के केंद्र से बाहर निकल जाते थे और फैल जाते थे।
लेकिन दूसरे लेजर के उपयोग के बाद, रूबिडियम बाहर निकल गया और विपरीत दिशा में तेज हो गया - एक नकारात्मक द्रव्यमान के अनुरूप। यह पिछले प्रयोगशाला प्रयोगों के साथ एक विराम का प्रतिनिधित्व करता है, जहां शोधकर्ता परमाणुओं को नकारात्मक द्रव्यमान के अनुरूप व्यवहार करने में असमर्थ थे। लेकिन जैसा कि फोर्ब्स ने समझाया, डब्लूएसयू प्रयोग ने इन प्रयोगों के सामने आने वाले कुछ अंतर्निहित दोषों से बचा लिया:
'यहाँ पहली बात यह है कि इस नकारात्मक द्रव्यमान की प्रकृति पर हमारा उत्कृष्ट नियंत्रण है, बिना किसी अन्य जटिलता के। यह एक मौलिक घटना का अध्ययन करने के लिए एक और वातावरण प्रदान करता है जो बहुत ही अजीब है।'
और जबकि इस प्रयोग की खबरें धूमधाम से मिली हैं और इस आशय का दावा किया गया है कि शोधकर्ताओं ने 'भौतिकी के नियमों को फिर से लिखा है', यह जोर देना महत्वपूर्ण है कि इस शोध ने 'नकारात्मक' बनाया हैप्रभावीद्रव्यमान' - जो मूल रूप से एक नकारात्मक द्रव्यमान से अलग है।
एक अति-चुंबकीय न्यूट्रॉन तारे पर विस्फोट का कलाकार का प्रतिपादन, जिसे मैग्नेटर भी कहा जाता है।
श्रेय: NASA/गोडार्ड स्पेस फ़्लाइट सेंटर
सबाइन होसेनफेल्डर, एक रिसर्च फेलो के रूप में उन्नत अध्ययन के लिए फ्रैंकफर्ट संस्थान , अपनी वेबसाइट पर लिखा प्रतिक्रिया खबर के जवाब में:
'भौतिक विज्ञानी प्रस्तावना 'प्रभावी' का उपयोग किसी ऐसी चीज को इंगित करने के लिए करते हैं जो मौलिक नहीं बल्कि आकस्मिक है, और इस तरह के शब्द की सटीक परिभाषा अक्सर सम्मेलन का विषय है। उदाहरण के लिए, आकाशगंगा की 'प्रभावी त्रिज्या' उसकी त्रिज्या नहीं है। 'प्रभावी नाभिकीय आवेश' नाभिक का आवेश नहीं है। और 'प्रभावी नकारात्मक द्रव्यमान' - आपने अनुमान लगाया - एक नकारात्मक द्रव्यमान नहीं है। प्रभावी द्रव्यमान घनीभूत के व्यवहार का वर्णन करने के लिए केवल एक आसान गणितीय मात्रा है।'
दूसरे शब्दों में, शोधकर्ता परमाणुओं को एक बनाने के बजाय एक नकारात्मक द्रव्यमान के रूप में व्यवहार करने में सक्षम थे। फिर भी, उनका प्रयोग क्वांटम प्रयोगों का संचालन करते समय अब नियंत्रण शोधकर्ताओं के स्तर को प्रदर्शित करता है, और यह भी स्पष्ट करता है कि अन्य प्रणालियों में नकारात्मक द्रव्यमान कैसे व्यवहार करता है। मूल रूप से, भौतिक विज्ञानी इस प्रकार के प्रयोगों के परिणामों का उपयोग ब्रह्मांड के रहस्यों की जांच के लिए कर सकते हैं जहां प्रयोग असंभव है।
इनमें शामिल हैं कि न्यूट्रॉन सितारों के अंदर क्या होता है या किसी घटना क्षितिज के पर्दे के नीचे क्या होता है। शायद वे डार्क एनर्जी से संबंधित प्रश्नों पर भी कुछ प्रकाश डाल सकें।
आगे की पढाई: शारीरिक समीक्षा पत्र , डब्ल्यूएसयू