जुलाई 4, 2022

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वैज्ञानिक: “क्वांटम हेयर” हॉकिंग के ब्लैक होल विरोधाभास को हल कर सकते हैं

स्टीफन हॉकिंग की ब्लैक होल सूचना विरोधाभास ने वैज्ञानिकों को आधी सदी तक चकित किया है और कुछ लोगों को भौतिकी के मूलभूत नियमों पर सवाल उठाने के लिए प्रेरित किया है। वैज्ञानिक अब कहते हैं कि उन्होंने ब्लैक होल में ‘क्वांटम हेयर’ नामक एक संपत्ति दिखाकर कुख्यात समस्या का समाधान किया हो सकता है।

अगर सच है, तो सैद्धांतिक भौतिकी में यह एक बड़ी प्रगति होगी।

काम का नेतृत्व करने वाले ससेक्स विश्वविद्यालय के प्रोफेसर जेवियर कैलमेट ने कहा कि एक दशक तक समस्या के पीछे के गणित पर काम करने के बाद, उनकी टीम ने पिछले एक साल में तेजी से प्रगति की है जिससे उन्हें विश्वास हुआ कि उन्होंने आखिरकार समस्या का समाधान कर लिया है। .

“आमतौर पर वैज्ञानिक समुदाय के भीतर यह माना जाता था कि इस विरोधाभास को हल करने के लिए भौतिकी में बड़े पैमाने पर प्रतिमान बदलाव की आवश्यकता होगी, जिससे क्वांटम यांत्रिकी या सामान्य सापेक्षता के संभावित सुधार को मजबूर किया जा सके, ” कैलमेट ने कहा। “हमने जो पाया – और मुझे विशेष रूप से रोमांचक लगता है – क्या यह आवश्यक नहीं है।”

हॉकिंग विरोधाभास इस प्रकार है: क्वांटम भौतिकी के नियम बताते हैं कि सूचना संरक्षित है। ब्लैक होल्स यह इस कानून के लिए एक चुनौती है क्योंकि एक बार जब कोई वस्तु ब्लैक होल में प्रवेश करती है, तो वह हमेशा के लिए गायब हो जाती है – साथ ही इसमें एन्कोड की गई कोई भी जानकारी। हॉकिंग ने इस विरोधाभास की पहचान की और दशकों तक विद्वानों को भ्रमित करते रहे।

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“फ़ायरवॉल सिद्धांत” सहित कई प्रस्तावित समाधान हैं, जिसमें ब्लैक होल में प्रवेश करने से पहले जानकारी को जलाना था, “फ़ज़ बॉल थ्योरी” जिसमें ब्लैक होल को धुंधली सीमाएँ, और स्ट्रिंग की विभिन्न शाखाएँ माना जाता था। सिद्धांत। लेकिन इनमें से अधिकांश प्रस्तावों में क्वांटम यांत्रिकी के नियमों या आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत, आधुनिक भौतिकी के दो स्तंभों के पुनर्लेखन की आवश्यकता थी।

स्टीफन हॉकिंग
स्टीफन हॉकिंग के विरोधाभास ने दशकों से वैज्ञानिकों को हैरान किया है। फोटोग्राफी: ट्राइटन / कोबाल / शटरस्टॉक / स्काई डॉक्यूमेंट्री

इसके विपरीत, क्वांटम कविता सिद्धांत एक नए गणितीय सूत्र का उपयोग करके सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के बीच की खाई को पाटकर विरोधाभास को हल करने का दावा करता है।

यह नाम शास्त्रीय भौतिकी के आधार पर इस राय के लिए एक संकेत है कि ब्लैक होल को आश्चर्यजनक रूप से सरल वस्तु माना जा सकता है, जो केवल उनके द्रव्यमान और घूर्णन गति से परिभाषित होता है। फीचरलेस गंजे ब्लैक होल की भविष्यवाणी को 1970 के दशक से “हेयरलेस थ्योरी” कहा जाता है।

कैलमेट और उनके सहयोगियों का मानना ​​​​है कि ब्लैक होल अधिक जटिल है – या बालों वाला। उनका सुझाव है कि जब पदार्थ ब्लैक होल में गिर जाता है, तो यह अपने गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में एक फीकी छाप छोड़ता है। इस फ़िंगरप्रिंट को “क्वांटम हेयर” के रूप में संदर्भित किया जाता है और लेखकों का कहना है कि यह वह तंत्र प्रदान करेगा जिसके द्वारा ब्लैक होल के ढहने के दौरान जानकारी संरक्षित की जाती है। इस सिद्धांत के तहत, समान द्रव्यमान और त्रिज्या वाले दो ब्लैक होल, लेकिन एक अलग आंतरिक विन्यास के साथ, उनके गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में बहुत सूक्ष्म अंतर होंगे।

“हमारे समाधान के लिए किसी सट्टा विचार की आवश्यकता नहीं है; इसके बजाय, हमारे शोध से पता चलता है कि दो सिद्धांतों का उपयोग ब्लैक होल की लगातार गणना करने के लिए किया जा सकता है और यह समझा सकता है कि कट्टरपंथी नई भौतिकी की आवश्यकता के बिना जानकारी कैसे संग्रहीत की जाए।”

खगोलीय टिप्पणियों के साथ सिद्धांत का परीक्षण करने का कोई स्पष्ट तरीका नहीं है – गुरुत्वाकर्षण के उतार-चढ़ाव को मापने के लिए बहुत छोटा होगा। लेकिन सिद्धांत के सैद्धांतिक समुदाय से गहन जांच के दायरे में आने की संभावना है।

“जब आपके पास एक बड़ा दावा होता है, तो आपको इसे वापस करना होगा,” कैलमेट ने कहा। उन्होंने आगे कहा, “लोगों को इसे पूरी तरह से स्वीकार करने में कुछ समय लगेगा। विडंबना लंबे समय से है और आपके पास दुनिया भर में प्रसिद्ध लोग हैं जो वर्षों से इस पर काम कर रहे हैं।”

काम शारीरिक समीक्षा पत्रों में प्रकाशित हुआ था।