સ્ટીફન હોકિંગે કહ્યું કે બ્લેક હોલ નથી. શું બ્લેક હોલનું અસ્તિત્વ છે?

તેમની પાસે સ્પષ્ટ ઘટના ક્ષિતિજ નથી. આ નિવેદન બીજા કોઈએ નથી આપ્યું સ્ટીફન હોકિંગ (સ્ટીફન હોકિંગ); તો તેનો અર્થ શું છે કે ત્યાં વધુ બ્લેક હોલ નથી? તે તેના પર નિર્ભર કરે છે કે હોકિંગનો નવો વિચાર સાચો છે અને તમે બ્લેક હોલનો શું અર્થ કરો છો. નિવેદન પર આધારિત છે હોકિંગનું નવું પેપર, જેમાં તે દાવો કરે છે કે બ્લેક હોલની ઘટના ક્ષિતિજ અસ્તિત્વમાં નથી.

જ્યારે તમે બ્લેક હોલની નજીક જાઓ છો ત્યારે ઘટના ક્ષિતિજ અનિવાર્યપણે કોઈ વળતરનો મુદ્દો છે. આઈન્સ્ટાઈનના સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાં, ઘટના ક્ષિતિજ એ છે જ્યાં અવકાશ અને સમય ગુરુત્વાકર્ષણ (ગુરુત્વાકર્ષણ, સાર્વત્રિક ગુરુત્વાકર્ષણ) દ્વારા એટલા વિકૃત છે કે તમે ક્યારેય છટકી શકતા નથી. ઘટના ક્ષિતિજને પાર કરો અને તમે માત્ર આગળ વધી શકો છો, પાછળ નહીં. "એક-માર્ગી" ઘટના ક્ષિતિજની સમસ્યા એ છે કે તે માહિતી વિરોધાભાસ તરીકે ઓળખાય છે તે તરફ દોરી જાય છે.

પ્રોફેસર સ્ટીફન હોકિંગશૂન્ય ગુરુત્વાકર્ષણમાં ફ્લાઇટ દરમિયાન. દ્વારા પ્રદાન કરેલ: શૂન્ય જી.

માહિતી વિરોધાભાસનું મૂળ થર્મોડાયનેમિક્સમાં છે, એટલે કે થર્મોડાયનેમિક્સનો બીજો કાયદો. તેના સરળ સ્વરૂપમાં તેને "ગરમ પદાર્થોમાંથી ઠંડા પદાર્થો તરફ ગરમીનો પ્રવાહ" તરીકે કહી શકાય. પરંતુ એન્ટ્રોપીની દ્રષ્ટિએ વ્યક્ત કરવામાં આવે ત્યારે આ કાયદો વધુ ઉપયોગી છે. આ રીતે તે "એક સિસ્ટમની એન્ટ્રોપી ક્યારેય ઘટી શકતી નથી" તરીકે ઘડવામાં આવે છે. ઘણા લોકો એન્ટ્રોપીનું અર્થઘટન સિસ્ટમના ડિસઓર્ડર અથવા સિસ્ટમના "બિનઉપયોગી" ભાગ તરીકે કરે છે. જેનો અર્થ એ થશે કે સમય જતાં દરેક વસ્તુ હંમેશા ઓછી ઉપયોગી બની જવી જોઈએ. પરંતુ એન્ટ્રોપી વાસ્તવમાં સિસ્ટમનું વર્ણન કરવા માટે જરૂરી માહિતીનું સ્તર છે. ક્રમબદ્ધ સિસ્ટમ (બોલ, તેથી બોલવા માટે, ગ્રીડમાં સમાન અંતરે) વર્ણવવા માટે સરળ છે કારણ કે વસ્તુઓ એકબીજા સાથે સરળ જોડાણો ધરાવે છે. બીજી બાજુ, અવ્યવસ્થિત સિસ્ટમ (અવ્યવસ્થિત રીતે વિખેરાયેલા બોલ) ને વર્ણન કરવા માટે વધુ માહિતીની જરૂર છે કારણ કે તેમના માટે કોઈ સરળ પેટર્ન (મોડેલ) નથી. તેથી, જ્યારે બીજો કાયદો જણાવે છે કે એન્ટ્રોપી ક્યારેય ઘટી શકતી નથી, તેનો અર્થ એ થાય છે ભૌતિક માહિતીસિસ્ટમ ઘટાડી શકતી નથી. બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, માહિતીનો નાશ કરી શકાતો નથી.

ઘટના ક્ષિતિજની સમસ્યા એ છે કે તમે બ્લેક હોલમાં ઑબ્જેક્ટ (ઉચ્ચ એન્ટ્રોપી સાથે) ફેંકી શકો છો, અને એન્ટ્રોપી ફક્ત "જાઈ જશે" ("શૂન્ય પર જાઓ"). બીજા શબ્દોમાં કહીએ તો, બ્રહ્માંડની એન્ટ્રોપી ઓછી થઈ જશે, જે થર્મોડાયનેમિક્સના બીજા નિયમનો વિરોધાભાસ કરે છે. અલબત્ત, તે ક્વોન્ટમ ક્રિયાપ્રતિક્રિયાઓને ધ્યાનમાં લેતું નથી, એટલે કે જેને રેડિયેશન તરીકે ઓળખવામાં આવે છે હોકિંગ, જે સ્ટીફન હોકિંગપ્રથમ 1974 માં પ્રસ્તાવિત.

રેડિયેશનનો મૂળ વિચાર હોકિંગઅનિશ્ચિતતાના સિદ્ધાંતમાંથી આવે છે હાઇઝનબર્ગક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર. ક્વોન્ટમ ફિઝિક્સ (ક્વોન્ટમ થિયરી) માં, કોઈ વસ્તુ વિશે શું જાણી શકાય તેની મર્યાદાઓ છે. ઉદાહરણ તરીકે, તમે ઑબ્જેક્ટની ચોક્કસ ઊર્જા જાણી શકતા નથી. આ અનિશ્ચિતતાને કારણે, સિસ્ટમની ઊર્જા સ્વયંભૂ એટલી વધઘટ કરી શકે છે કે તે સરેરાશ સતત રહે છે. હોકિંગદર્શાવે છે કે કણોની જોડી ઘટના ક્ષિતિજની નજીક દેખાઈ શકે છે, જ્યાં એક કણ ઘટના ક્ષિતિજની અંદર ફસાઈ જાય છે (બ્લેક હોલના દળને સહેજ ઘટાડે છે), જ્યારે બીજો કિરણોત્સર્ગ તરીકે "છટકી" શકે છે (બ્લેક હોલની કેટલીક ઊર્જાને વહન કરે છે).

રેડિયેશન હોકિંગઘટના ક્ષિતિજની નજીક. ક્રેડિટ: NAU

કારણ કે આ ક્વોન્ટમ કણો જોડીમાં દેખાય છે, તેઓ "એન્ટેન્ગ્લ્ડ" (ક્વોન્ટમ બાઉન્ડ) છે. જ્યાં સુધી તમે રેડિયેશન ન ઈચ્છો ત્યાં સુધી કોઈ વાંધો નથી હોકિંગબ્લેક હોલની અંદર રહેલી ઉત્સર્જિત માહિતી. મૂળ રચનામાં હોકિંગ, કણો અવ્યવસ્થિત રીતે દેખાયા હતા, તેથી બ્લેક હોલમાંથી ઉત્સર્જિત રેડિયેશન સંપૂર્ણપણે રેન્ડમ હતું. તેથી, રેડિયેશન હોકિંગતમને કોઈપણ કબજે કરેલી માહિતી પરત કરવાની મંજૂરી આપશે નહીં.

રેડિયેશનને મંજૂરી આપવા માટે હોકિંગબ્લેક હોલમાંથી માહિતી બહાર લઈ જવામાં આવે છે, કણોની જોડી વચ્ચેના ફસાઈ ગયેલા જોડાણને ઘટના ક્ષિતિજ પર તોડવું જોઈએ, જેથી બહાર નીકળતો કણો તેના બદલે બ્લેક હોલની અંદરની માહિતી વહન કરતી વસ્તુ સાથે ફસાઈ શકે. પ્રારંભિક ગૂંચવણના આ વિક્ષેપને કારણે કણો ઘટના ક્ષિતિજની સપાટી પર મજબૂત ફાયરવોલ જેવા દેખાશે. આનો અર્થ એ થશે કે જે પણ બ્લેક હોલમાં પડે છે તે બ્લેક હોલમાં ઉત્પન્ન થતું નથી. તેના બદલે, પદાર્થ કિરણોત્સર્ગ દ્વારા બાષ્પીભવન કરશે હોકિંગજ્યારે તે ઘટના ક્ષિતિજ પર પહોંચે છે. તે પછી એવું દેખાશે કે જ્યારે કોઈ વસ્તુ બ્લેક હોલ (માહિતી વિરોધાભાસ) માં પડે છે ત્યારે તેની ભૌતિક માહિતી ખોવાઈ જાય છે અથવા બ્લેક હોલ (ફાયરવોલ વિરોધાભાસ) માં પ્રવેશતા પહેલા વસ્તુઓનું વરાળ થઈ જાય છે.

આ નવા લેખમાં હોકિંગએક અલગ અભિગમ પ્રદાન કરે છે. તે દલીલ કરે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણને બદલે, જે ઘટના ક્ષિતિજમાં અવકાશ અને સમયને વળાંક આપે છે, રેડિયેશનના ક્વોન્ટમ વધઘટ વધુ સારી છે. હોકિંગઆ વિસ્તારમાં અશાંતિનું સ્તર બનાવો. તેથી સ્પષ્ટ ઘટના ક્ષિતિજને બદલે, બ્લેક હોલમાં દૃશ્યમાન ક્ષિતિજ હશે, જે ઘટના ક્ષિતિજ જેવું લાગે છે પરંતુ માહિતીને બહાર આવવા દે છે. હોકિંગજણાવે છે કે અશાંતિ એટલી મહાન હશે કે બ્લેક હોલમાંથી બહાર નીકળતી માહિતી એટલી ગૂંચવાયેલી હશે કે તેનું પુનઃનિર્માણ થઈ શકશે નહીં.

જો સ્ટીફન હોકિંગસાચું છે, તો આ માહિતી/ફાયરવોલ વિરોધાભાસને હલ કરશે જે સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રને અસર કરે છે. બ્લેક હોલ હજુ પણ એસ્ટ્રોફિઝિક્સમાં અસ્તિત્વ ધરાવે છે (આપણી આકાશગંગાના કેન્દ્રમાં એક અહીં રહેવા માટે છે), પરંતુ તેઓ તેમની ઘટનાની ક્ષિતિજ ગુમાવશે. એ વાત પર ભાર મૂકવો જોઈએ કે લેખની પીઅર-સમીક્ષા કરવામાં આવી નથી અને તેમાં થોડી વિગતો ખૂટે છે. આ વિરોધાભાસના વિગતવાર ઉકેલને બદલે એક વિચારની રજૂઆત છે. આ વિચાર અમે શોધી રહ્યા છીએ તે ઉકેલ છે કે કેમ તે નિર્ધારિત કરવા માટે વધુ સંશોધનની જરૂર પડશે.

- શું તમે બ્લેક હોલ જુઓ છો?
- ના.
- પરંતુ તેણી ત્યાં નથી.

કંઈક આવો સંવાદ ઉત્તર કેરોલિના યુનિવર્સિટીના કેટલાક ખગોળશાસ્ત્રી અને ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રોફેસર લૌરા માર્સિની-હાઉટન વચ્ચે થઈ શકે છે, જેમણે એક સનસનાટીભર્યા નિવેદન આપ્યું હતું. સ્ત્રી ગાણિતિક રીતે સાબિતકે બ્લેક હોલ જેવી એસ્ટ્રોફિઝિકલ વસ્તુઓ પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં નથી.

પકડ એ છે કે આ ક્ષણે કોઈ વિરુદ્ધ સાબિત કરી શકતું નથી.

બ્લેક હોલ્સ, એક અમેરિકન સિદ્ધાંતવાદી દ્વારા અડધી સદી પહેલા લોકપ્રિય થયેલો શબ્દ, સુપરમાસીવ રિલેટીવિસ્ટિક પદાર્થો છે, જેનું અસ્તિત્વ ગેલેક્સીઓ, તારાઓ અને ક્વાસારના ઉત્ક્રાંતિનું વર્ણન કરતી ઘણી ખગોળ ભૌતિક સિદ્ધાંતો ધરાવે છે. અને તેમ છતાં આજે મોટાભાગના ખગોળશાસ્ત્રીઓમાં તેમનું અસ્તિત્વ શંકાની બહાર છે, ઔપચારિક રીતે આ પદાર્થોને અનુમાનિત માનવામાં આવે છે.

કારણ કે આ પદાર્થો ન તો પોતાનો પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે અને ન તો કોઈ બીજાના પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે, તેમની હાજરી ફક્ત પરોક્ષ પદ્ધતિઓ દ્વારા જ નક્કી કરી શકાય છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકોને તારામંડળના કેન્દ્રોની નજીક તારાઓના ઝડપી પરિભ્રમણ અને પ્રકાશ કિરણોના વિચલન (લેન્સિંગ) દ્વારા તેમના અસ્તિત્વની ખાતરી છે, જે આ મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ પદાર્થોની નજીકમાં જોવા મળે છે.

ખગોળશાસ્ત્રીઓ બે પ્રકારના બ્લેક હોલ વિશે જાણે છે: તારાઓની માસ અને સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ જેનું વજન અબજો સોલર માસ છે.

મધ્યવર્તી માસ બ્લેક હોલના અસ્તિત્વ વિશે ચર્ચા છે. એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રથમ પ્રકાર મોટા તારાઓના પતન દરમિયાન રચાય છે, જ્યારે તારો, ફૂલેલા, તેના બાહ્ય સ્તરો શેડ કરે છે અને તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ અંદરની તરફ તૂટી જાય છે. સુપરમાસિવ બ્લેક હોલની ઉત્પત્તિ ખગોળશાસ્ત્રીઓમાં વિવાદનું કારણ બને છે: કાં તો તે બ્રહ્માંડ સાથે એકસાથે શ્યામ પદાર્થના ઝુંડમાં અથવા મોટા ગેસ વાદળોના પતન દરમિયાન રચાયા હતા.

જો પૃથ્વીને અખરોટના કદમાં સંકુચિત કરવામાં આવે તો તે જ થશે: તેની ઘનતા એટલી વધી જશે

કે એક પણ શરીર તેની સપાટીથી દૂર થઈ શકતું નથી, પ્રકાશની ઝડપે પણ આગળ વધી શકે છે.

બ્લેક હોલની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ તેની ઘટના ક્ષિતિજનું કદ છે - એક કાલ્પનિક સપાટી, જેનાથી આગળ ન તો શરીર કે માહિતી પાછી મેળવી શકાતી નથી. બ્લેક હોલ્સની સુંદરતા એ છે કે તેઓ બે મૂળભૂત ભૌતિક સિદ્ધાંતો એકબીજા સાથે વિરોધાભાસી છે - આઈન્સ્ટાઈનનો ગુરુત્વાકર્ષણ સિદ્ધાંત, જેમાંથી તેમના અસ્તિત્વની શક્યતા અનુસરે છે, અને ક્વોન્ટમ થિયરી, જે અનુમાન કરે છે કે બ્રહ્માંડમાં કોઈપણ માહિતી ક્યાંય અદૃશ્ય થઈ શકતી નથી.

1974 માં, પ્રખ્યાત બ્રિટીશ વૈજ્ઞાનિક સ્ટીફને આગાહી કરી હતી કે બ્લેક હોલનું બાષ્પીભવન થવું જોઈએ. ક્વોન્ટમ થિયરી જણાવે છે કે ભૌતિક શૂન્યાવકાશમાં કણ-એન્ટીપાર્ટિકલ જોડીઓ સતત બનાવવામાં આવી રહી છે. તદુપરાંત, ઘટના ક્ષિતિજની નજીક આવી જોડીનો જન્મ એ સંભાવનાને મંજૂરી આપે છે કે એક કણ બ્લેક હોલમાં પડી જશે, અને બીજો નહીં. આમ, બહાર નીકળતા કણો કહેવાતા હોકિંગ રેડિયેશનને કારણે ઘણાં છિદ્રો વહન કરી શકે છે.

નોંધનીય છે કે હોકિંગે 1973માં સોવિયેત ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ યાકોવ ઝેલ્ડોવિચ અને એલેક્સી સ્ટારોબિન્સ્કી સાથે મોસ્કોમાં મુલાકાત કર્યા પછી તરત જ તેમનો સિદ્ધાંત આગળ ધપાવ્યો હતો.

તેઓએ હોકિંગને ખાતરી આપી કે ફરતું બ્લેક હોલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો અને કણોનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે.

માર્સિની-હાઉટન ગાણિતિક રીતે વિશાળ તારાઓના પતનની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરે છે અને એક વિરોધાભાસ પર પહોંચ્યા છે. તેણીની ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે જ્યારે તારો તૂટી જાય છે, ત્યારે હોકિંગ રેડિયેશન ઉત્પન્ન થાય છે, જેના કારણે તારો ઝડપથી તેનું દળ ગુમાવે છે.

અને એટલી ઝડપથી કે આંતરિક પ્રદેશોની ઘનતા વધતી અટકે છે અને બ્લેક હોલનું નિર્માણ અટકે છે.

“હું પોતે આઘાતમાંથી બહાર આવી શકતો નથી. અમે 50 થી વધુ વર્ષોથી આ સમસ્યાનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ, અને આ નિર્ણય અમને વિચારવા માટે ઘણું આપે છે," સંશોધકે કહ્યું.

વધુ અવલોકનોથી ખબર પડી શકે છે કે વિશાળ તારાઓની જગ્યાએ ખરેખર શું રહે છે. તાજેતરના ઇતિહાસમાં પહેલાથી જ મોટા તારાઓના વિસ્ફોટ જોવા મળ્યા છે, ઉદાહરણ તરીકે, 1987માં, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ સૌથી તેજસ્વી સુપરનોવા વિસ્ફોટ, SN 1987A જોયો હતો. જો કે, તેની જગ્યાએ હજુ સુધી બ્લેક હોલ કે ન્યુટ્રોન સ્ટારની શોધ થઈ નથી.

વિદ્વાનોએ અગાઉ આ વિષય પર પોતાનો અભિપ્રાય વ્યક્ત કર્યો હતો.

"હું અપેક્ષા રાખું છું કે આગામી દાયકામાં બ્લેક હોલની શોધ માટે નોબેલ પુરસ્કાર મળશે. આપણે આની નજીક જઈ રહ્યા છીએ. સૌપ્રથમ, આ બ્લેક હોલ્સ પહેલેથી જ કાપેલા કૂતરા જેવા છે. તારાઓની કાળા છિદ્રો માટે - 23 ટુકડાઓ (હવે તેમાંના ઘણા ડઝન પહેલાથી જ છે), — તેમના માટેનો સમૂહ માપવામાં આવે છે, અને કદના નિયંત્રણો આપવામાં આવે છે. અને આકાશગંગાના કોરોમાં પહેલાથી જ હજારો સુપરમાસિવ બ્લેક હોલ છે," વૈજ્ઞાનિકે કહ્યું.

પરંતુ આજે થોડા વૈજ્ઞાનિકો તેમના અસ્તિત્વ પર શંકા કરે છે. લગભગ નિરપેક્ષ દળ અને ગુરુત્વાકર્ષણ સાથે સુપરડેન્સ પદાર્થો એ વિશાળ તારાઓના ઉત્ક્રાંતિનું અંતિમ ઉત્પાદન છે, તેઓ અવકાશ અને સમયને વળાંક આપે છે અને પ્રકાશને પણ મંજૂરી આપતા નથી.

જો કે, ઉત્તરી કેલિફોર્નિયા યુનિવર્સિટીના ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રોફેસર લૌરા મેર્સિની-હાઉટનએ ગાણિતિક રીતે બતાવ્યું છે કે બ્લેક હોલ પ્રકૃતિમાં બિલકુલ અસ્તિત્વમાં નથી. તેના નિષ્કર્ષના સંદર્ભમાં, સંશોધક અવકાશ-સમય વિશેના આધુનિક વિચારોને સુધારવાનો પ્રસ્તાવ મૂકતો નથી, પરંતુ માને છે કે વૈજ્ઞાનિકો બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ વિશેના સિદ્ધાંતોમાં કંઈક ખૂટે છે.

"હું હજી પણ આઘાત અનુભવું છું, અમે અડધી સદીથી બ્લેક હોલની ઘટનાનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ, અને આ વિશાળ માત્રામાં માહિતી, અમારા નવા તારણો સાથે, અમને ગંભીર વિચાર માટે ખોરાક આપે છે," મેર્સિની-હાઉટન એક પ્રેસમાં સ્વીકારે છે. મુક્તિ

સામાન્ય રીતે સ્વીકૃત થિયરી એ છે કે જ્યારે વિશાળ તારો અવકાશમાં એક બિંદુ તરફ તેના ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ તૂટી પડે છે ત્યારે બ્લેક હોલ રચાય છે. આ રીતે એક એકલતાનો જન્મ થાય છે, એક અનંત ગાઢ બિંદુ. તે કહેવાતી ઘટના ક્ષિતિજથી ઘેરાયેલું છે, એક પરંપરાગત રેખા જેના દ્વારા ક્યારેય ઓળંગી ગયેલી દરેક વસ્તુ ક્યારેય બાહ્ય અવકાશમાં પાછી આવતી નથી, બ્લેક હોલનું આકર્ષણ એટલું મજબૂત છે.

બ્લેક હોલ અને બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ વિશેના સિદ્ધાંતો હવે શંકાના દાયરામાં છે

આવા પદાર્થોની અસામાન્યતાનું કારણ એ છે કે બ્લેક હોલની પ્રકૃતિ વિરોધાભાસી ભૌતિક સિદ્ધાંતો - સાપેક્ષવાદ અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સ દ્વારા વર્ણવવામાં આવે છે. આઈન્સ્ટાઈનનો ગુરુત્વાકર્ષણનો સિદ્ધાંત બ્લેક હોલની રચનાની આગાહી કરે છે, પરંતુ ક્વોન્ટમ થિયરીનો મૂળભૂત કાયદો જણાવે છે કે બ્રહ્માંડમાંથી કોઈપણ માહિતી કાયમ માટે અદૃશ્ય થઈ શકતી નથી, અને બ્લેક હોલ, આઈન્સ્ટાઈનના મતે, કણો (અને તેમના વિશેની માહિતી) બાકીના અંશમાં અદૃશ્ય થઈ જાય છે. ઘટના ક્ષિતિજની બહાર બ્રહ્માંડ કાયમ.

આ સિદ્ધાંતોને જોડવાનો અને બ્રહ્માંડમાં બ્લેક હોલના એકીકૃત વર્ણન પર આવવાના પ્રયાસો એક ગાણિતિક ઘટનાના ઉદભવ સાથે સમાપ્ત થયા - માહિતી ગુમાવવાનો વિરોધાભાસ.

1974 માં, પ્રખ્યાત કોસ્મોલોજિસ્ટ સ્ટીફન હોકિંગે ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમોનો ઉપયોગ કરીને સાબિત કર્યું કે કણો હજી પણ ઘટના ક્ષિતિજમાંથી છટકી શકે છે. "નસીબદાર" ફોટોનના આ અનુમાનિત પ્રવાહને હોકિંગ રેડિયેશન કહેવામાં આવે છે. ત્યારથી, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ આવા કિરણોત્સર્ગના અસ્તિત્વ માટે કેટલાક એકદમ ચોક્કસ પુરાવા શોધી કાઢ્યા છે.

બ્લેક હોલમાં માહિતીનું અદ્રશ્ય થવું એ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના દૃષ્ટિકોણથી વિરોધાભાસી અને અશક્ય છે.

(NASA/JPL-Caltech દ્વારા ચિત્ર).

પરંતુ હવે મેર્સિની-હાઉટન બ્રહ્માંડના ઉત્ક્રાંતિ માટે સંપૂર્ણપણે નવા દૃશ્યનું વર્ણન કરે છે. તેણી હોકિંગ સાથે સંમત થાય છે કે તારો તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણ હેઠળ તૂટી પડે છે, ત્યારબાદ તે કણોના પ્રવાહને બહાર કાઢે છે. જો કે, તેના નવા કાર્યમાં, મેર્સિની-હાઉટન બતાવે છે કે આ કિરણોત્સર્ગને ઉત્સર્જન કરીને, તારો પણ તેનું દળ ગુમાવે છે અને તે એટલા દરે કરે છે કે જ્યારે તે તૂટી જાય ત્યારે તે બ્લેક હોલની ઘનતા પ્રાપ્ત કરી શકતો નથી.

તેણીના લેખમાં, સંશોધક દલીલ કરે છે કે એકલતા રચના કરી શકતી નથી અને પરિણામે, . બ્લેક હોલના અસ્તિત્વને નકારી કાઢતા દસ્તાવેજો (,) પ્રીપ્રિન્ટ વેબસાઇટ ArXiv.org પર મળી શકે છે.

એવું માનવામાં આવે છે કે આપણું બ્રહ્માંડ પોતે જ, નવા તારણોના સંદર્ભમાં બિગ બેંગ સિદ્ધાંતની માન્યતાનો પ્રશ્ન પણ પૂછવામાં આવે છે. મેર્સિની-હાઉટન દાવો કરે છે કે તેની ગણતરીઓમાં, ક્વોન્ટમ ભૌતિકશાસ્ત્ર અને સાપેક્ષવાદ એકસાથે ચાલે છે, કારણ કે વૈજ્ઞાનિકોએ હંમેશા સપનું જોયું છે, અને તેથી તેનું દૃશ્ય વિશ્વસનીય હોઈ શકે છે.

મોસ્કો, 24 જાન્યુઆરી - આરઆઈએ નોવોસ્ટી.બ્રિટીશ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રી સ્ટીફન હોકિંગ, બ્લેક હોલના આધુનિક સિદ્ધાંતના સ્થાપકોમાંના એક, આ સિદ્ધાંતની મુખ્ય જોગવાઈઓમાંની એક પર પુનર્વિચાર કરવાનો પ્રસ્તાવ મૂકે છે - બ્લેક હોલના "ઇવેન્ટ હોરાઇઝન" નું અસ્તિત્વ, જેના કારણે ન તો દ્રવ્ય કે ઊર્જા. બહારની દુનિયામાં પાછા આવી શકે છે; આ "જેલ" માત્ર અસ્થાયી છે, જેનો અર્થ છે કે સામાન્ય અર્થમાં બ્લેક હોલ અસ્તિત્વમાં નથી, ભૌતિકશાસ્ત્રીએ કોર્નેલ યુનિવર્સિટી ઇલેક્ટ્રોનિક લાઇબ્રેરીમાં પોસ્ટ કરેલા લેખમાં લખ્યું છે.

"શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંતમાં બ્લેક હોલ છોડવાનો કોઈ રસ્તો નથી<…>(ક્વોન્ટમ થિયરી) જો કે ઉર્જા અને માહિતીને બ્લેક હોલમાંથી 'છટકી' જવા દે છે," હોકિંગે નેચર જર્નલની વેબસાઈટ પર ટાંક્યા પ્રમાણે જણાવ્યું હતું.

બ્લેક હોલના મુખ્ય ગુણધર્મોમાંનું એક - વિશાળ તારાઓના ઉત્ક્રાંતિના અંતિમ તબક્કે ગુરુત્વાકર્ષણના પતન દરમિયાન ઉદ્ભવતા "સામાન્ય" અને તારાવિશ્વોના કેન્દ્રોમાં સુપરમાસિવ - એ ઘટના ક્ષિતિજ અથવા શ્વાર્ઝચાઇલ્ડ ગોળાની હાજરી છે, તે સીમા જેનાથી આગળ બ્લેક હોલનું ગુરુત્વાકર્ષણ એટલું મજબૂત બને છે કે તમે પ્રકાશની ઝડપને ઓળંગીને જ ત્યાંથી છટકી શકો છો. કારણ કે પ્રકાશની ગતિ મહત્તમ ગતિ છે, તેથી, પ્રચલિત વિચારો અનુસાર, કંઈપણ બ્લેક હોલ છોડી શકતું નથી.

આઈન્સ્ટાઈનના સિદ્ધાંત મુજબ, ઘટના ક્ષિતિજમાંથી ઉડતા અવકાશયાત્રીને કંઈપણ અનુભવાશે નહીં - માત્ર પછીથી, જેમ તે બ્લેક હોલના કેન્દ્રની નજીક પહોંચે છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ ઢાળ વધે છે (વિવિધ બિંદુઓ પર ગુરુત્વાકર્ષણ બળમાં તફાવત), તેનું શરીર જ્યાં સુધી તે "સ્પાઘેટ્ટી" માં ફેરવાય નહીં ત્યાં સુધી ખેંચો અને મધ્યમાં એકલતામાં આવી જશે.

2012 માં, અમેરિકન ભૌતિકશાસ્ત્રી જોસેફ પોલ્ચિન્સ્કી, ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત પર આધારિત, નિષ્કર્ષ પર આવ્યા કે ઉચ્ચ-ઊર્જા કણો અને રેડિયેશન ફ્લક્સની "અગ્નિની દિવાલ" ઘટના ક્ષિતિજ પર દેખાવી જોઈએ. જો કે, આ આઈન્સ્ટાઈનના વિચારોનો વિરોધાભાસ કરે છે. હોકિંગે ઘટના ક્ષિતિજને "દૂર" કરીને આ વિરોધાભાસને ઉકેલવાનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો.

તેમની ધારણાઓ અનુસાર, બ્લેક હોલની આસપાસની ક્વોન્ટમ અસરો અવકાશ-સમયને એટલી મજબૂત રીતે વિકૃત કરે છે કે ઘટના ક્ષિતિજની સ્પષ્ટ સીમા અસ્તિત્વમાં નથી. હોકિંગના જણાવ્યા મુજબ, ત્યાં એક "સ્પષ્ટ ક્ષિતિજ" છે - એક એવી સપાટી કે જેના પર બ્લેક હોલના કેન્દ્રમાંથી રેડિયેશન બહાર નીકળવામાં માત્ર વિલંબ થાય છે. શાસ્ત્રીય ઘટના ક્ષિતિજથી વિપરીત, "દેખીતી" વ્યક્તિ અમુક સમયે અદૃશ્ય થઈ શકે છે, અને જે બ્લેક હોલમાં હતું તે બહાર આવી શકે છે.

"એક ઘટના ક્ષિતિજની ગેરહાજરીનો અર્થ એ છે કે ત્યાં કોઈ બ્લેક હોલ એવી વસ્તુઓ નથી કે જેમાંથી રેડિયેશન ક્યારેય છટકી ન શકે," હોકિંગ લખે છે.

દેખીતી ક્ષિતિજ કેમ અદૃશ્ય થઈ શકે છે તેના કારણોનું વર્ણન વૈજ્ઞાનિકે પોતે કર્યું નથી, પરંતુ કેનેડિયન યુનિવર્સિટી ઓફ આલ્બર્ટાના ડોન પેજ માને છે કે જ્યારે હોકિંગ રેડિયેશનને કારણે બ્લેક હોલ એટલું નાનું બની જાય છે કે ગુરુત્વાકર્ષણ અને ક્વોન્ટમ અસરો અસ્પષ્ટ બની જાય છે ત્યારે આવું થઈ શકે છે.

બ્લેક હોલ અસ્તિત્વમાં નથી? સપ્ટેમ્બર 29, 2014

અને જાણે કે આ બધું પૂરતું ન હતું: હવે માહિતી બહાર આવી છે કે તેઓ બિલકુલ અસ્તિત્વમાં નથી. સ્ત્રી ગાણિતિક રીતે સાબિતકે બ્લેક હોલ જેવી એસ્ટ્રોફિઝિકલ વસ્તુઓ પ્રકૃતિમાં અસ્તિત્વમાં નથી.

ચાલો વધુ વિગતવાર જાણીએ કે આ વૈજ્ઞાનિક સંસ્કરણ શું છે...

ઉત્તર કેરોલિના યુનિવર્સિટી (યુએસએ) ના કોલેજ ઓફ આર્ટસ એન્ડ સાયન્સના ભૌતિકશાસ્ત્રના પ્રોફેસર, લૌરા મેર્સિની-હાઉટન, બે દેખીતી રીતે વિરોધી સિદ્ધાંતોને જોડીને, ગાણિતિક રીતે સાબિત કર્યું કે બ્લેક હોલ બિલકુલ અસ્તિત્વમાં નથી. તેણીનું સંશોધન માત્ર વૈજ્ઞાનિકોને અવકાશ-સમયના ફેબ્રિક પર પુનર્વિચાર કરવા માટે જ નહીં, પણ બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ પર પુનર્વિચાર કરવા માટે પણ દબાણ કરે છે.

અમેરિકન સિદ્ધાંતવાદી જ્હોન વ્હીલર દ્વારા અડધી સદી પહેલા પ્રચલિત થયેલો શબ્દ બ્લેક હોલ એ સુપરમાસીવ રિલેટીવીસ્ટીક ઓબ્જેક્ટ છે, જેનું અસ્તિત્વ ગેલેક્સીઓ, તારાઓ અને ક્વાસારના ઉત્ક્રાંતિનું વર્ણન કરતી ઘણી ખગોળ ભૌતિક સિદ્ધાંતો ધરાવે છે. અને તેમ છતાં આજે મોટાભાગના ખગોળશાસ્ત્રીઓમાં તેમનું અસ્તિત્વ શંકાની બહાર છે, ઔપચારિક રીતે આ પદાર્થોને અનુમાનિત માનવામાં આવે છે.

કારણ કે આ પદાર્થો ન તો પોતાનો પ્રકાશ ઉત્સર્જિત કરે છે અને ન તો કોઈ બીજાના પ્રકાશને પ્રતિબિંબિત કરે છે, તેમની હાજરી ફક્ત પરોક્ષ પદ્ધતિઓ દ્વારા જ નક્કી કરી શકાય છે. આમ, વૈજ્ઞાનિકોને તારામંડળના કેન્દ્રોની નજીક તારાઓના ઝડપી પરિભ્રમણ અને પ્રકાશ કિરણોના વિચલન (લેન્સિંગ) દ્વારા તેમના અસ્તિત્વની ખાતરી છે, જે આ મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણ પદાર્થોની નજીકમાં જોવા મળે છે.

ખગોળશાસ્ત્રીઓ બે પ્રકારના બ્લેક હોલ વિશે જાણે છે - તારાઓની માસ અને સુપરમાસીવ બ્લેક હોલ જેનું વજન અબજો સોલર માસ છે.

મધ્યવર્તી માસ બ્લેક હોલના અસ્તિત્વ વિશે ચર્ચા છે. એવું માનવામાં આવે છે કે પ્રથમ પ્રકાર મોટા તારાઓના પતન દરમિયાન રચાય છે, જ્યારે તારો, ફૂલેલા, તેના બાહ્ય સ્તરો શેડ કરે છે અને તેના પોતાના ગુરુત્વાકર્ષણના પ્રભાવ હેઠળ અંદરની તરફ તૂટી જાય છે. સુપરમાસિવ બ્લેક હોલની ઉત્પત્તિ ખગોળશાસ્ત્રીઓમાં વિવાદનું કારણ બને છે: કાં તો તે બ્રહ્માંડ સાથે એકસાથે શ્યામ પદાર્થના ઝુંડમાં અથવા મોટા ગેસ વાદળોના પતન દરમિયાન રચાયા હતા.

જો પૃથ્વીને અખરોટના કદમાં સંકુચિત કરવામાં આવે તો તે જ થશે: તેની ઘનતા એટલી વધી જશે કે એક પણ શરીર તેની સપાટીથી દૂર થઈ શકશે નહીં, પ્રકાશની ઝડપે પણ આગળ વધી શકશે નહીં.

બ્લેક હોલની મુખ્ય લાક્ષણિકતા એ તેની ઘટના ક્ષિતિજનું કદ છે - એક કાલ્પનિક સપાટી, જેનાથી આગળ ન તો શરીર કે માહિતી પાછી મેળવી શકાતી નથી. બ્લેક હોલની સુંદરતા એ છે કે તેઓ બે મૂળભૂત ભૌતિક સિદ્ધાંતો એકબીજા સાથે વિરોધાભાસી છે - આઈન્સ્ટાઈનનો ગુરુત્વાકર્ષણ સિદ્ધાંત, જેમાંથી તેમના અસ્તિત્વની શક્યતા અનુસરે છે, અને ક્વોન્ટમ સિદ્ધાંત, જે અનુમાન કરે છે કે બ્રહ્માંડમાં કોઈપણ માહિતી ક્યાંય અદૃશ્ય થઈ શકતી નથી.

1974 માં, પ્રખ્યાત બ્રિટીશ વૈજ્ઞાનિક સ્ટીફન હોકિંગે આગાહી કરી હતી કે બ્લેક હોલનું બાષ્પીભવન થવું જોઈએ. ક્વોન્ટમ થિયરી જણાવે છે કે ભૌતિક શૂન્યાવકાશમાં કણ-એન્ટીપાર્ટિકલ જોડીઓ સતત બનાવવામાં આવી રહી છે. તદુપરાંત, ઘટના ક્ષિતિજની નજીક આવી જોડીનો જન્મ એ સંભાવનાને મંજૂરી આપે છે કે એક કણ બ્લેક હોલમાં પડી જશે, અને બીજો નહીં. આમ, બહાર નીકળતા કણો કહેવાતા હોકિંગ રેડિયેશનને કારણે ઘણાં છિદ્રો વહન કરી શકે છે.

નોંધનીય છે કે હોકિંગે 1973માં સોવિયેત ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ યાકોવ ઝેલ્ડોવિચ અને એલેક્સી સ્ટારોબિન્સ્કી સાથે મોસ્કોમાં મુલાકાત કર્યા પછી તરત જ તેમનો સિદ્ધાંત આગળ ધપાવ્યો હતો.

તેઓએ હોકિંગને ખાતરી આપી કે ફરતું બ્લેક હોલ ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિક તરંગો અને કણોનું ઉત્સર્જન કરી શકે છે.

માર્સિની-હાઉટન ગાણિતિક રીતે વિશાળ તારાઓના પતનની પ્રક્રિયાનું વર્ણન કરે છે અને એક વિરોધાભાસ પર પહોંચ્યા છે. તેણીની ગણતરીઓ દર્શાવે છે કે જ્યારે તારો તૂટી જાય છે, ત્યારે હોકિંગ રેડિયેશન ઉત્પન્ન થાય છે, જેના કારણે તારો ઝડપથી તેનું દળ ગુમાવે છે.

અને એટલી ઝડપથી કે આંતરિક પ્રદેશોની ઘનતા વધતી અટકે છે અને બ્લેક હોલનું નિર્માણ અટકે છે.

“હું પોતે આઘાતમાંથી બહાર આવી શકતો નથી. અમે 50 થી વધુ વર્ષોથી આ સમસ્યાનો અભ્યાસ કરી રહ્યા છીએ, અને આ ઉકેલ અમને વિચારવા માટે ઘણું આપે છે," સંશોધકે કહ્યું.

અભ્યાસ, જે અર્ક્સિવને સબમિટ કરવામાં આવ્યો હતો, જે બિન-પીઅર-સમીક્ષા કરેલ ભૌતિકશાસ્ત્ર સંશોધનના ઑનલાઇન ભંડાર છે, તેમાં સમસ્યાના ચોક્કસ ગાણિતિક ઉકેલો છે અને તે કેનેડાની યુનિવર્સિટી ઓફ ટોરોન્ટો ખાતે ગાણિતિક સાપેક્ષતાના નિષ્ણાત હેરાલ્ડ પીફરના સહયોગથી તૈયાર કરવામાં આવ્યો હતો. મેર્સિની-હ્યુસ્ટનનું અગાઉનું સંશોધન, જે જૂનમાં ArXiv ને સબમિટ કરવામાં આવ્યું હતું, તે જર્નલ ફિઝિક્સ લેટર્સ બીમાં પ્રકાશિત થયું હતું અને તપાસ હેઠળની સમસ્યાનો અંદાજિત ઉકેલ પૂરો પાડે છે.

પ્રાયોગિક ડેટા કોઈ દિવસ બ્રહ્માંડમાં બ્લેક હોલ અસ્તિત્વમાં છે કે કેમ તેની ભૌતિક સાબિતી આપી શકે છે. જો કે, હમણાં માટે, મેર્સિની-હ્યુસ્ટને કહ્યું કે ગાણિતિક તારણો નિર્ણાયક છે.

ઘણા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ અને ખગોળશાસ્ત્રીઓ માને છે કે આપણું બ્રહ્માંડ એક એકલતામાંથી ઉદ્ભવ્યું છે જેણે બિગ બેંગ પછી વિસ્તરણ કરવાનું શરૂ કર્યું. જો કે, જો એકલતા અસ્તિત્વમાં નથી, તો વૈજ્ઞાનિકોએ બિગ બેંગના સિદ્ધાંત પર પુનર્વિચાર કરવો પડશે અને તે ખરેખર બન્યું છે કે કેમ તે અંગેના પ્રશ્ન પર પણ વિચાર કરવો પડશે.

મેર્સિની-હ્યુસ્ટન કહે છે, "ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દાયકાઓથી આ બે સિદ્ધાંતો-આઈનસ્ટાઈનનો ગુરુત્વાકર્ષણ અને ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સનો સિદ્ધાંત-સંયોજિત કરવાનો પ્રયાસ કરી રહ્યા છે, અને આ દૃશ્ય સિદ્ધાંતોને સુમેળમાં લાવે છે." "આ ખૂબ જ મહત્વપૂર્ણ છે."

વધુ અવલોકનોથી ખબર પડી શકે છે કે વિશાળ તારાઓની જગ્યાએ ખરેખર શું રહે છે. તાજેતરના ઇતિહાસમાં પહેલાથી જ મોટા તારાઓના વિસ્ફોટ જોવા મળ્યા છે, ઉદાહરણ તરીકે, 1987માં, ખગોળશાસ્ત્રીઓએ સૌથી તેજસ્વી સુપરનોવા વિસ્ફોટ, SN 1987A જોયો હતો. જો કે, તેની જગ્યાએ હજુ સુધી બ્લેક હોલ કે ન્યુટ્રોન સ્ટારની શોધ થઈ નથી.