स्टीफन हॉकिंग यांचं Black hole paradox चं कोडं सुटलं? बदलू शकतात भौतिकशास्त्राचे नियम?

मुंबई, 19 मार्च : भौतिकशास्त्राच्या जगात कृष्णविवर म्हणजेच ब्लॅक होल (Black Hole) अतिशय रहस्यमय गोष्ट मानली जाते. याबद्दल विविध मतप्रवाह आहेत. एक मतप्रवाह सांगतो की त्यातून प्रकाशाचा किरणही बाहेर येत नाही तर दुसरा म्हणतो, की कृष्णविवरात भरपूर ‘माहिती’ असली पाहिजे. 1970 च्या दशकात भौतिकशास्त्रज्ञ स्टीफन हॉकिंग (Stephen Hawking) यांनी सांगितले होते की जेव्हा कृष्णविवर स्वतःचा नष्ट होते, तेव्हा त्याच्या निर्मितीबद्दलची सर्व माहिती त्यासह नष्ट होते. तेव्हापासून कृष्णविवर माहितीचा विरोधाभास (Information Paradox) शास्त्रज्ञांसाठी मोठं कोडं राहिलं आहे. नव्या अभ्यासात संशोधकांनी दोन शोधनिबंधांच्या माध्यमातून हा विरोधाभास सोडवल्याचा दावा केला आहे. दोन प्रवाहांमधील विरोधाभास कृष्णविवरांच्या या विरोधाभासामुळे भौतिकशास्त्राच्या शास्त्रीय भौतिकशास्त्र आणि क्वांटम मेकॅनिक्स या दोन प्रवाहांमध्येही विरोधाभास निर्माण झाला आहे. शास्त्रीय भौतिकशास्त्र मोठ्या प्रमाणावर भौतिक समस्या सोडवते, तर क्वांटम मेकॅनिक्स अणूचे गूढ आणि अगदी लहान पातळी सोडवण्याचा प्रयत्न करते. ब्लॅक होल मेमरी? या विरोधाभासातील चर्चेचा विषय हा आहे की कृष्णविवराच्या निर्मितीची माहिती त्याच्याबरोबर नष्ट होते का आणि कृष्णविवरातून काही बाहेर येते की नाही. सापेक्षता सिद्धांत सांगतो की कृष्णविवरातून काहीही बाहेर पडू शकत नाही, तर थर्मोडायनामिक्सच्या तत्त्वांनुसार ऊर्जा नष्ट होऊ शकत नाही आणि जर एखादी गोष्ट कृष्णविवरात जात असेल तर तिची काही माहिती तिथेच राहिली पाहिजे, म्हणजे कृष्णविवराची मेमरी असणे आवश्यक आहे. गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रातील खुणा एका नवीन अभ्यासात, शास्त्रज्ञांनी म्हटले आहे की कृष्णविवरे आपण समजतो त्यापेक्षा अधिक जटिल आहेत. ब्लॅक होलमध्ये गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र असते आणि क्वांटम स्तरावर ते कसे तयार झाले याबद्दल माहिती असते. त्यांना आढळले की जेव्हा क्वांटम गुरुत्वाकर्षण सुधारणांचा अभ्यासामध्ये समावेश केला जातो, तेव्हा कृष्णविवरात सामावणारे पदार्थ गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात त्याचे अंश सोडतात. ‘या’ दिवशी पृथ्वीच्या जवळून जाणार महाकाय उल्का! पृथ्वीला धोका आहे का? कृष्णविवर कसे तयार होतात? ब्लॅक होल सहसा ताऱ्याच्या मृत्यूमुळे निर्माण होतात. त्या वेळी, त्यांच्यातील अत्यंत लहान जागेत पदार्थ आकुंचन पावल्यामुळे, एक उच्च गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र तयार होते, ज्यामुळे ताऱ्याचा प्रकाश त्यात शोषला जातो. तीव्र गुरुत्वाकर्षणामुळे, पदार्थ अतिशय लहान भागात संकुचित होते आणि प्रकाशाच्या अनुपस्थितीमुळे ते दिसू शकत नाही आणि त्याला ब्लॅक होल म्हणतात. नो हेअर प्रमेय आणि क्वांटम हेअर दशकभर चाललेल्या संशोधनात, फिजिक्स लेटर्स बी जर्नलमध्ये प्रकाशित झालेल्या पहिल्या पेपरमध्ये, ससेक्स विद्यापीठाचे प्रोफेसर झेवियर कॅलमेट यांनी या डागांना क्वांटम केस म्हटले आहे. कृष्णविवरांबद्दल असे म्हटले गेले की सामान्य सापेक्षता, गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व, आइन्स्टाईन-मॅक्सवेस समीकरणाची सर्व निराकरणे केवळ वस्तुमान, विद्युत चार्ज आणि कोनीय संवेग यातून मिळू शकतात. कृष्णविवरात केस नसतात, असे तेव्हा म्हटले होते. याला नो हेअर प्रमेय म्हणतात. हॉकिंगचा विरोधाभास काय होता? हॉकिंग म्हणाले की, कृष्णविवर पूर्णपणे काळे नसतात, म्हणजेच त्यातून काही ना काही बाहेर येते. क्वांटम मेकॅनिक्सही म्हणते की मायक्रोस्कोप किंवा क्वांटम मेकॅनिक्स स्तरावर काहीतरी बाहेर येत असावे. याला हॉकिंग रेडिएशन म्हणतात. हॉकिंग यांनी 1976 मध्ये ब्लॅकहोल इन्फॉर्मेशन पॅराडॉक्सचा सिद्धांत मांडला. यामध्ये त्यांनी सांगितले की, जेव्हा कोणतीही गोष्ट ब्लॅक होलमध्ये जाते तेव्हा ते वस्तुमान, चार्ज, ऊर्जा इत्यादी माहिती वाढवते. त्यांचा निष्कर्ष असा आहे की कृष्णविवरांना केस असतात. म्हणजेच ब्लॅक होल ही चांगली मुले ज्यांची स्मरणशक्ती असते. Climate Change: जगाची चिंता वाढवणारी बातमी! या कारणामुळे ओझोन थर होतोय नष्ट या माहितीचे काय होते आणि हेच या संपूर्ण वादाचे मूळ म्हणता येईल, ज्यामध्ये भौतिकशास्त्रात दोन बाजू गुंतल्या आहेत, असा प्रश्न उपस्थित होतो. प्रोफेसर कॅल्मेट आणि त्यांच्या टीमने दर्शविले आहे की कृष्णविवर त्यांच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रात खुणा किंवा सिग्नल सोडतात. त्यांनी दोन ताऱ्यांच्या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्राची तुलना केली ज्यांचे एकूण वस्तुमान आणि आकार समान आहे, परंतु भिन्न रचना आहेत. शास्त्रीय भौतिकशास्त्रानुसार, जेव्हा ताऱ्यांना कृष्णविवरांमध्ये संकुचित केले जाते, तेव्हा त्यांचे गुरुत्वीय क्षेत्र लक्षात ठेवते की तारे कशापासून बनलेले आहेत. त्यांचा निष्कर्ष असा आहे की कृष्णविवरांमध्ये केस असतात. म्हणजेच ब्लॅक होल ही अशी गोष्टी आहे, ज्यांना स्मरणशक्ती असते.

• Follow us on