Black Hole विरोधाभास जिसने स्टीफन हॉकिंग को हैरान कर दिया

Science साइंस: ब्लैक होल के इवेंट होराइज़न से कुछ भी नहीं बच सकता - फिर भी नए शोध से पता चलता है कि यह गुप्त रूप से जानकारी लीक कर सकता है। अध्ययन के लेखकों का कहना है कि यह लीक गुरुत्वाकर्षण तरंगों में सूक्ष्म संकेतों में दिखाई देगा, और अब हम जानते हैं कि उन्हें कैसे देखना है।

1976 में, स्टीफन हॉकिंग ने अपनी खोज से खगोल भौतिकी की दुनिया को हिला दिया कि ब्लैक होल पूरी तरह से काले नहीं होते हैं। इसके बजाय, वे बहुत कम मात्रा में विकिरण उत्सर्जित करते हैं और पर्याप्त समय दिए जाने पर, इतना अधिक विकिरण उत्सर्जित कर सकते हैं कि वे पूरी तरह से गायब हो जाते हैं। लेकिन इससे एक बड़ी समस्या पैदा हो गई। ब्लैक होल में सूचना प्रवाहित होती है क्योंकि वे पदार्थ का उपभोग करते हैं, और वह सूचना बच नहीं सकती। लेकिन हॉकिंग विकिरण अपने साथ कोई सूचना नहीं ले जाता है। तो जब ब्लैक होल गायब हो जाता है तो उसके साथ क्या होता है?

इस "ब्लैक होल सूचना विरोधाभास" ने दशकों से शोधकर्ताओं को परेशान किया है, और उन्होंने कई संभावित समाधान विकसित किए हैं। एक को अहिंसक गैर-स्थानीयता के रूप में जाना जाता है। इस परिदृश्य में, ब्लैक होल के अंदरूनी हिस्से "क्वांटम नॉनलोकलिटी" के माध्यम से उनके बाहरी हिस्सों से जुड़े होते हैं - जिसमें सहसंबद्ध कण एक ही क्वांटम अवस्था साझा करते हैं - एक प्रभाव जिसे आइंस्टीन ने "दूरी पर डरावनी क्रिया" कहा था। यह नॉनलोकलिटी "अहिंसक" है क्योंकि विस्फोट या विलय जैसी कोई ऊर्जावान चीज़ नहीं है जो आने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों का कारण बन रही है - ब्लैक होल के बाहर स्पेस-टाइम में लहरें। बल्कि, वे ब्लैक होल के अंदर और बाहर के बीच क्वांटम कनेक्शन के कारण हो रहे हैं।

यदि यह परिकल्पना सत्य है, तो ब्लैक होल के चारों ओर स्पेस-टाइम में छोटे-छोटे विक्षोभ होते हैं जो पूरी तरह से यादृच्छिक नहीं होते हैं। इसके बजाय, बदलाव ब्लैक होल के अंदर की जानकारी के साथ सहसंबद्ध होंगे। फिर, जब ब्लैक होल गायब हो जाता है, तो जानकारी उसके बाहर संरक्षित हो जाती है, इस प्रकार विरोधाभास का समाधान हो जाता है।

हाल ही में एक प्रीप्रिंट पेपर में, जिसकी अभी तक सहकर्मी समीक्षा नहीं हुई है, कैलटेक के शोधकर्ताओं ने इस दिलचस्प परिकल्पना की जांच की ताकि पता लगाया जा सके कि हम इसका परीक्षण कैसे कर सकते हैं। शोधकर्ताओं ने पाया कि ये गैर-स्थानीय क्वांटम सहसंबंध केवल ब्लैक होल के आस-पास के स्पेस-टाइम में ही छाप नहीं छोड़ते हैं; वे ब्लैक होल के विलय होने पर निकलने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों में भी एक हस्ताक्षर छोड़ते हैं। ये हस्ताक्षर मुख्य गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेत के शीर्ष पर छोटे उतार-चढ़ाव के रूप में मौजूद होते हैं, लेकिन उनका एक अनूठा स्पेक्ट्रम होता है जो उन्हें सामान्य तरंगों से स्पष्ट रूप से अलग करता है।