शोध से पता चलता है कि सिंथेटिक ब्लैक होल असली की तरह विकिरण करते हैं
जनता से रिश्ता वेबडेस्क। ब्रह्मांड में सबसे चरम वस्तुएं ब्लैक होल हैं, जो इतनी घनी जगह में इतनी घनी तरह से भरी हुई हैं कि कोई भी चीज, यहां तक कि प्रकाश भी, इसके पर्याप्त रूप से करीब होने के बाद अपने गुरुत्वाकर्षण आकर्षण से बच नहीं सकती है।
ब्लैक होल को समझना ब्रह्मांड को नियंत्रित करने वाले सबसे मौलिक कानूनों को उजागर करने की कुंजी है क्योंकि वे भौतिकी के दो सर्वश्रेष्ठ-परीक्षित सिद्धांतों की सीमाओं का प्रतिनिधित्व करते हैं: सामान्य सापेक्षता का सिद्धांत, जो (बड़े पैमाने पर) युद्ध के परिणामस्वरूप गुरुत्वाकर्षण का वर्णन करता है। बड़े पैमाने पर वस्तुओं द्वारा अंतरिक्ष-समय और क्वांटम यांत्रिकी का सिद्धांत, जो सबसे छोटी लंबाई के पैमाने पर भौतिकी का वर्णन करता है।
ब्लैक होल का पूरी तरह से वर्णन करने के लिए, क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को बनाने के लिए इन दोनों सिद्धांतों को एक साथ जोड़ने की जरूरत है।
विकिरण ब्लैक होल
इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए, हम यह देखना चाहेंगे कि ब्लैक होल से बचने के लिए क्या होता है, न कि निगलने के बजाय। घटना क्षितिज प्रत्येक ब्लैक होल के चारों ओर एक अमूर्त सीमा है, जिसके आगे बाहर निकलने का कोई रास्ता नहीं है। हालांकि, स्टीफन हॉकिंग ने प्रसिद्ध रूप से पता लगाया कि प्रत्येक ब्लैक होल को अपने क्षितिज के चारों ओर छोटे क्वांटम उतार-चढ़ाव के कारण थोड़ी मात्रा में थर्मल विकिरण का उत्सर्जन करना चाहिए।
दुर्भाग्य से, इस विकिरण का प्रत्यक्ष रूप से कभी पता नहीं चला है। प्रत्येक ब्लैक होल से आने वाले हॉकिंग विकिरण की मात्रा इतनी कम होने का अनुमान है, अन्य सभी ब्रह्मांडीय वस्तुओं से आने वाले विकिरण (वर्तमान तकनीक के साथ) का पता लगाना असंभव है।
वैकल्पिक रूप से, क्या हम पृथ्वी पर हॉकिंग विकिरण के उद्भव के अंतर्निहित तंत्र का अध्ययन कर सकते हैं? एम्स्टर्डम विश्वविद्यालय और IFW ड्रेसडेन के शोधकर्ताओं ने यही जांच की। और जवाब एक रोमांचक "हां" है।
लैब में ब्लैक होल
लेखक लोटे मर्टेंस कहते हैं, "हम इन अविश्वसनीय वस्तुओं की अप्राप्य भौतिकी की जांच के लिए संघनित पदार्थ भौतिकी के शक्तिशाली उपकरणों का उपयोग करना चाहते थे: ब्लैक होल।"
ऐसा करने के लिए, शोधकर्ताओं ने परमाणुओं की एक-आयामी श्रृंखला के आधार पर एक मॉडल का अध्ययन किया, जिसमें इलेक्ट्रॉन एक परमाणु साइट से दूसरे तक "हॉप" कर सकते हैं। एक ब्लैक होल की उपस्थिति के कारण स्पेसटाइम के ताना-बाना को यह ट्यूनिंग करके नकल किया जाता है कि प्रत्येक साइट के बीच इलेक्ट्रॉन कितनी आसानी से हॉप कर सकते हैं।
श्रृंखला के साथ-साथ होपिंग प्रायिकता की सही भिन्नता के साथ, श्रृंखला के एक छोर से दूसरे छोर तक जाने वाला एक इलेक्ट्रॉन बिल्कुल ब्लैक होल के क्षितिज के निकट आने वाले पदार्थ के टुकड़े की तरह व्यवहार करेगा। और, हॉकिंग विकिरण के अनुरूप, मॉडल प्रणाली में सिंथेटिक क्षितिज की उपस्थिति में मापने योग्य थर्मल उत्तेजना होती है।
सादृश्य द्वारा सीखना
मॉडल प्रणाली में वास्तविक गुरुत्वाकर्षण की कमी के बावजूद, इस सिंथेटिक क्षितिज पर विचार करने से ब्लैक होल के भौतिकी में महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि मिलती है। उदाहरण के लिए, तथ्य यह है कि नकली हॉकिंग विकिरण थर्मल है (जिसका अर्थ है कि सिस्टम में एक निश्चित तापमान होता है) केवल हॉपिंग संभावना के स्थानिक भिन्नता के विशिष्ट विकल्प के लिए, यह बताता है कि वास्तविक हॉकिंग विकिरण केवल कुछ स्थितियों में पूरी तरह से थर्मल हो सकता है। .
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इसके अतिरिक्त, हॉकिंग विकिरण केवल तब होता है जब मॉडल सिस्टम बिना किसी क्षितिज के बिना किसी क्षितिज के फ्लैट स्पेसटाइम की नकल करते हुए, सिंथेटिक ब्लैक होल की मेजबानी करने से पहले, बिना किसी स्थानिक भिन्नता के शुरू होता है। हॉकिंग विकिरण के उद्भव के लिए, स्पेसटाइम के युद्धपोत में बदलाव या विकिरण की तलाश करने वाला एक पर्यवेक्षक इस युद्ध को कैसे मान रहा है, इसमें बदलाव की आवश्यकता है।
अंत में, हॉकिंग विकिरण को श्रृंखला के कुछ हिस्से को सिंथेटिक क्षितिज से परे मौजूद होने की आवश्यकता होती है। इसका मतलब यह है कि थर्मल विकिरण का अस्तित्व क्षितिज के दोनों ओर वस्तुओं के बीच उलझाव की क्वांटम-यांत्रिक संपत्ति से जटिल रूप से जुड़ा हुआ है।
क्योंकि मॉडल इतना सरल है, इसे कई प्रयोगात्मक सेटअपों में लागू किया जा सकता है। इसमें ट्यून करने योग्य इलेक्ट्रॉनिक सिस्टम, स्पिन चेन, अल्ट्राकोल्ड परमाणु या ऑप्टिकल प्रयोग शामिल हो सकते हैं। ब्लैक होल को प्रयोगशाला में लाने से हम गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम यांत्रिकी के बीच परस्पर क्रिया को समझने और क्वांटम गुरुत्व के सिद्धांत के रास्ते में एक कदम और करीब ला सकते हैं।
