ब्लैक होलः
ब्लैक होलः ब्रह्माण्डस्य रहस्यमयी सिङ्गुलारिटीस् -
कृष्णगह्वरः विश्वस्य निगूढतमेषु चित्ताकर्षकासु च वस्तुषु अन्यतमः अस्ति। 1915 तमे वर्षे अल्बर्ट् ऐन्स्टीन् इत्यस्य सामान्य-सापेक्षता-सिद्धान्तेन पूर्वानुमानितं कृष्ण-छिद्राणि स्थान-कालस्य क्षेत्राणि सन्ति यत्र गुरुत्वाकर्षणं एतावत् प्रबलं भवति यत् किमपि न, ज्योतिः अपि न पलायितुं शक्नोति। अयं लेखः ब्रह्माण्डस्य विषये अस्माकं बोधने कृष्णगह्वरस्य सैद्धान्तिकं आधारं, निर्माणं, प्रकाराः, महत्त्वं च अवलोकयति।
सैद्धान्तिकः आधारः -
कृष्णगह्वरस्य कल्पना ऐन्स्टीन् इत्यस्य सामान्य-सापेक्षतावादस्य समीकरणात् उद्भवति। द्रव्यराशिः अन्तरिक्ष-कालस्य व्युत्क्रमं करोति, गुरुत्वाकर्षणीय-कूपान् निर्माति इति विचारः तस्य केन्द्रस्थाने अस्ति। यदा बृहत् वस्तु अत्यन्तं लघुप्रदेशे सङ्कोचितं भवति तदा वक्रता एतावत् तीव्रं भवति यत् तत् घटना-क्षितिजस्य निर्माणं करोति-एकम् सीमारेखा यस्य परं पलायनम् असम्भवम् अस्ति। सैद्धान्तिकः भौतशास्त्रज्ञः कार्ल् श्वार्ज्स्चैल्ड् प्रथमवारं ऐन्स्टीन् इत्यस्य समीकरणानां समाधानम् अददात् यत् श्वार्ज्स्चैल्ड् कृष्णगह्वरम् इति नाम्ना प्रसिद्धस्य परिभ्रमणमुक्तस्य कृष्णगह्वरस्य वर्णनं करोति।
सैद्धान्तिक-प्रगतिभिः कृष्ण-छिद्राणां विषये ज्ञानस्य विस्तारः अभवत्, यत्र परिभ्रमणस्य (केर्), आवेशितस्य (रीस्नर्-नोर्ड्स्ट्रोम्) कृष्ण-छिद्राणां च गुणानि सन्ति। एते उपायैः ज्ञायते यत् कृष्णगहिरेषु कोणीय-गतिः, आवेशः इत्यादीनि विशिष्टानि लक्षणानि भवितुम् अर्हन्ति, येन तेषां गतिविज्ञानं अधिकं जटिलं भवति। अपि च, ऐन्स्टीन् इत्यस्य समीकरणानि एकत्वानां सम्भावनां सूचयन्ति-क्षेत्राणि यत्र घनत्वं अनन्तं भवति-यत् क्वाण्टम्-मेकानिक्स् इत्यनेन सह समन्वयस्य प्रमुखप्रतिसन्धिः अस्ति। एतदतिरिच्य, भौतिकशास्त्रज्ञाः क्वाण्टम्-कृष्णगह्वरस्य परिकल्पनायाः अन्वेषणम् अकुर्वन्, यत् अत्यल्पपरिमाणयुक्तेषु परिदृश्येषु उत्पन्नं भवति। एते कृष्ण-छिद्राणि क्वाण्टम्-गुरुत्वाकर्षणा-सिद्धान्तैः पूर्वानुमानितानि सन्ति, तथा च कण-त्वरक-सदृशानां उच्च-ऊर्जा-कण-घर्षणेषु भवितुम् अर्हन्ति। तेषां गुणानाम् अवगणेन सापेक्षतावादस्य क्वाण्टम्-मेकानिक्स् इत्यस्य च मध्ये सेतुः कल्प्यते।
काले छिद्राणां निर्माणम् -
कृष्ण-छिद्राणि खगोलभौतिक-वस्तूनि सन्ति यानि नाक्षत्रिक-विकासस्य अन्तिम-अवस्थातः अथवा बृहदाकार-संरचनाभिः सम्बद्धाः अन्येभ्यः प्रक्रियांभ्यः उत्पद्यन्ते। अत्र प्राथमिकानि तन्त्राणि सन्ति।
- नाक्षत्रिक-पतनम्-यदा 20 मी. तः अधिक-द्रव्यमानयुक्तः नक्षत्रः स्वस्य परमाणु-इन्धनम् समाप्तं करोति तदा गुरुत्वाकर्षणयुतैः सह युद्धं कर्तुं न शक्नोति। मध्यभागे कृष्णगह्वरस्य रूपेण घनीभवितुं अन्तःभागः सर्वतः सङ्कोचितः भवेत्। अनेन नक्षत्रस्य बाह्यस्तरानां विस्फोटनं भवेत्, एवं सूपर्नोवा इत्यस्य निर्माणं भवेत्, पृष्ठतः सङ्कोचितः अन्तःभागः भवेत्, यः कृष्णगह्वरः भवेत्।न्यूक्लियर्-फ़्यूजन् इत्यस्य सम्भाव्य-प्रहाराणां अभावात् निरोधनं न भवति अतः पतति। यदा लोहः संहततया संलग्नं कर्तुं न शक्नोति तदा गुरुत्वाकर्षणेन पीडितः भवति। अग्रे गमनात् पूर्वं, यदा कोर् इत्यस्य त्रिज्या श्वार्ज्स्चैल्ड् इत्यस्य त्रिज्यायाः अपेक्षया न्यूना भवति तदा तत् कृष्णगह्वरम् इति निर्दिशामि। ब्रह्माण्डे कानिचन भारयुतानि तत्त्वानि नक्षत्रस्य विस्फोटनसमये अथवा सूपर्नोवा इत्यस्य समये प्रकाशिता ऊर्जायाः कारणेन भवितुम् अर्हन्ति।
- सुपर्मासिव् ब्ल्याक् होल् फार्मेशन्-एस्. एम्. बी. एच्. इत्येतस्य द्रव्यराशिः सूर्यस्य कोटिशः तः कोटिशः गुणितं भवति, तथा च द्रव्यस्य संवर्धनेन, लघु-एस्. एम्. बी. एच्. इत्येतयोः विलीनेन च वृद्धेः सम्भाव्य-अभ्यर्थिनः आकाशगङ्गा-केन्द्रेषु दृश्यन्ते। यदा ब्रह्माण्डस्य प्रारम्भिक-परिपक्वतायां वायुकम्पानां बृहत्-रूपाणि विच्छिन्नानि भवन्ति तदा ते उत्तरतः प्रत्यक्षतया अपि उत्पद्यन्ते। तेषां विस्तृतनिर्माणप्रक्रियाः अद्यापि सम्पूर्णतया चर्चाविषयाः सन्ति, परन्तु तेषां अस्तित्वं तारापथानां, तारापथानां च विकासे महत्त्वपूर्णां भूमिकां निर्वहति।
- एक्रीशन्-इण्ड्यूस्ड्-कोल्याप्स्-द्वैतीयेषु व्यवस्थासु एकः सङ्कीर्णः नक्षत्रः अस्ति यः सहचरात् द्रव्यमानं संवर्धयति, योजितं द्रव्यमानं नक्षत्रस्य पतनं कृत्वा कृष्णगह्वरस्य निर्माणं करिष्यति। विश्वस्य एतेषां वस्तूनां जनसांख्यिकीनां अध्ययनार्थं ते उपयुज्यन्ते, अतः एतादृशाः व्यवस्थाः महत्त्वपूर्णानि सन्ति।
- आदिम-कृष्ण-छिद्राणि-एताः कल्पित-कृष्ण-छिद्राणि सन्ति ये प्रारम्भिकविश्वे घनता-उत्परिवर्तनानां घटनानां माध्यमेन विकसिताः। कदाचित् तेषु नाक्षत्रिक-बृहत्-कृष्ण-छिद्राणाम् अपेक्षया न्यूनं द्रव्यमानं भवेत्। सिद्धान्तानुसारं, पी. बी. एच्. इत्येते कृष्णपदार्थस्य केचन भागाः भवितुम् अर्हन्ति, तेषां लेन्सिङ्ग् अथवा हाकिङ्ग्-विकिरणस्य माध्यमेन ज्ञातुं शक्यन्ते।
हाकिङ्ग् विकिरणम् -
1974 तमे वर्षे सैद्धान्तिक-भौतिकशास्त्र-वैज्ञानिकस्य स्टीफन् हाकिङ्ग् इत्यस्य मतानुगुणं कृष्ण-छिद्राणि पूर्णतया कृष्ण-छिद्राणि न सन्ति। क्वाण्टम्-घटनानां कारणात् घटनायाः क्षितिजस्य समीपे ऋणात्मक-धनात्मक-आवेशाः निर्मातुं शक्यन्ते। यदि एतेषु एकः कणः निर्गच्छति तर्हि कृष्णगह्वरात् द्रव्यस्य अल्पं परिमाणं निर्गच्छति। अस्य सिद्धान्तस्य सर्वाधिकं महत्त्वपूर्णं निष्कर्षं हाकिङ्ग्-विकिरणम् इति कथ्यते यत् कृष्ण-छिद्राणि शाश्वताः न सन्ति इति सूचयति। हाकिङ्ग्-इत्यस्य विकिरणस्य पृष्ठभूमिः क्वाण्टम्-मेकानिक्स् तथा सामान्य-सापेक्षतावादसिद्धान्तयोः विवाहात् अस्ति। क्वाण्टम्-फील्ड्-सिद्धान्ते वयं जानीमः यत् वस्तुतः शून्यं न भवति, तत् क्षणिक-कण-प्रति-कण-युग्मैः पूरितम् अस्ति इति। कृष्णगह्वरस्य अद्वितीयतायाः समीपे, एकः कणः कृष्णगह्वरस्य अन्तः पतित्वा, अन्यः विकिरणेन च उभौ अपि
स्केल् इत्यस्य अनुसारं, बृहत्तमेषु कृष्ण-छिद्राणां अपेक्षया लघुतराः कृष्ण-छिद्राणि शीघ्रं विकिरयन्ति इति कथ्यते। नाक्षत्रिक-द्रव्यमान-कृष्ण-छिद्राणां विषये व्यावहारिकरूपेण विकिरणं नास्ति, यावत् सूक्ष्म-अथवा आदिम-कृष्ण-छिद्राणां विषये भवति, प्रभावः प्रभावपूर्णः भवितुम् अर्हति। कृष्ण-छिद्रस्य वाष्पीकरणस्य कृष्ण-छिद्रस्य अन्तिम-अवस्थायाः तथा कृष्ण-छिद्र-सूचना-रहस्यस्य च अद्भुतानि परिणामानि भवन्ति, यत् सिद्धान्तस्य महत्त्वपूर्णासु अनुत्तरितासु समस्यासु अन्यतमा अस्ति।
वस्तुतः हाकिङ्ग् इत्यस्य आविष्कारेण कृष्ण-छिद्राणां विकिरणेन अभिज्ञानस्य मार्गः अपि उद्घाटितः। यथा, अधिकतया महत्त्वपूर्णतया, अपेक्षाकृतरूपेण लघु-द्रव्यमानयुक्तानां आदिम-कृष्ण-छिद्राणां होलोग्राफिक्-आकारः गामा-किरण-रूपेण हाकिङ्ग्-विकिरणं विकिरयति, यत् अन्तरिक्षे सुलभतया ज्ञातुं शक्यते। एतादृशानां उत्सर्जनानां अवलोकनं कर्तुं शक्यते, अतः आदिम-कृष्ण-छिद्राणां अस्तित्वस्य |
अपि च, हाकिङ्ग् इत्यस्य विकिरणस्य अध्ययनस्य कृष्णगह्वरस्य थर्मोडैनमिक्स् इत्यस्य विषये प्रभावः अस्ति। कृष्ण-छिद्राणि एन्ट्रोपी, तापमानं इत्यादीनां गुणविशेषैः लक्षणीयाः सन्ति, ये सांख्यिकीय-यान्त्रिकीनां थर्मोडैनमिक्स् इत्येतयोः विस्तृत-संरचनायाः सह सम्बद्धाः सन्ति। कृष्णगह्वरस्य एन्ट्रोपी तस्य घटनाक्षेत्रस्य क्षेत्रस्य समानुपाती भवति, यः सम्बन्धः बेकेन्स्टैन्-हाकिङ्ग् एन्ट्रोपी सूत्रेन आवृतः अस्ति। क्षितिजक्षेत्रं कुत्र अस्ति तथा च प्लाङ्क्-दीर्घता कुत्र अस्ति? गुरुत्वाकर्षणं, क्वाण्टम्-मेकानिक्स्, थर्मोडैनमिक्स् इत्येतयोः मध्ये अयं गहनः सम्बन्धः सूचयति यत् ब्रह्माण्डस्य मूलभूतप्रकृतिं अवगन्तुं कृष्ण-छिद्राणि कुञ्जी धरन्ति इति।
गुरुत्वाकर्षण तरंग और ब्लैक होल विलय -
अस्य स्थानकाले उच्च-आवृत्ति-उद्वलनानि त्वरणस्य कारणेन भवन्ति, यथा, द्वयोः कृष्ण-छिद्रयोः निर्माणम्। एते तरङ्गाः अल्बर्ट् ऐन्स्टीन् इत्यनेन सामान्य-सापेक्षतावादस्य कस्यापि सिद्धान्तेन प्रतिपादिताः, 2015 तमे वर्षे एव लिगो-संस्थया अन्वेष्टानि। गुरुत्वाकर्षणीयतरङ्गानाम् आविष्कारेण न केवलं एकशताब्देः पूर्वं कृतस्य पूर्वानुमानस्य समर्थनं जातम् अपितु नूतन-निरीक्षण-तन्त्रस्य मार्गः अपि प्रशस्तः अभवत्। यदा द्वौ कृष्ण-छिद्रौ अन्ततः परस्परस्पर्धायां भवन्ति तदा ते गुरुत्वाकर्षणमार्गेण विकिरणेन महतीं ऊर्जां उत्सर्जयन्ति। एतेषु तरङ्गेषु विलीयमानानां कृष्ण-छिद्राणां द्रव्यमानं, तेषां परिभ्रमणस्य गतिः, ते कति दूरे सन्ति इति च विवरणानि सन्ति। केवलं LIGO, कन्याराशिना सह मिलित्वा, एतेषां दशानां घटनानां पञ्जीकरणं कृतम् अस्ति, एते अवलोकनं कृष्णगह्वरानां जनसङ्ख्यायाः निर्माणस्य च अन्वेषणार्थं अद्वितीयं अवसरं प्रददाति। कृष्ण-छिद्राणि स्वयमेव प्रकाशस्य निर्गमनं न कुर्वन्ति, परन्तु गुरुत्वाकर्षणीय-तरंग-खगोलशास्त्रस्य नूतन-उद्भूतक्षेत्रस्य उपयोगेन अन्वेष्टुं शक्यन्ते। एतत् रोमाञ्चकरं नूतनं विज्ञानं सङ्कीर्णान् वस्तूनि नियन्त्रयन्तः प्रक्रियाः उद्घाटयितुं, सामान्य-सापेक्षतावादस्य चुनौतीपूर्णं सीमाक्षेत्रं अन्वेष्टुं, विश्वस्य स्वरूपं स्पष्टीकृत्य च साहाय्यं करिष्यति।
प्रथम चित्रः ब्लैक होल-
इवेण्ट् होरैज़न् टेलिस्कोप्, ई. एच्. टी. इति सम्बद्धानां रेडियो-टेलिस्कोप् इत्येतेषां सूट् अस्ति यत् 2019 एप्रिल्-मासे कृष्णगह्वरस्य प्रथमं चित्रं प्राकाशयत्। एतत् चित्रं भूम्याः 55 दशलक्षं प्रकाशवर्षेभ्यः दूरे स्थितस्य आकाशगङ्गायाः एम्87 इत्यस्य मध्यभागे अतिविशालस्य कृष्णगह्वरस्य छाया दर्शयति। रोबर्ट् इत्यनेन कृष्णगह्वरस्य द्रव्यमानं ज्ञातम् यत् तस्य द्रव्यमानं सूर्यस्य द्रव्यमानस्य 6.5 गुणाधिकम् अस्ति इति।अवलोकितं चित्रं, यत् कृष्णवर्णीयं डिस्क् परितः उज्ज्वलवर्णस्य सजीव-डिस्क् अस्ति, तत् घटना-क्षितिजस्य प्रकाश-विक्षेपणम् इति आरोपयितुं शक्यते। बाह्यः सङ्कीर्णः च वर्तुलः एक्रीशन्-डिस्क् इत्यतः उत्पन्नानां फ़ोटान् इत्येतेषां उच्च-गुरुत्वाकर्षणीय-लेन्सिङ्ग् इत्यस्य प्रतिनिधित्वं करोति। एतादृशी ऐतिहासिकसिद्धिः केवलं असाधारणसहयोगेन, गणनया, यथार्थतया च साधयितुं शक्यते।
ई. एच्. टी. परिणामेन दत्तांशः सङ्गृहीतः यः प्रत्यक्षतया कृष्णगह्वरसिद्धान्तस्य समर्थनं करोति स्म, तथा च कठोरतमप्रकृतौ स्थितौ जी. आर्. टी. इत्यस्य परीक्षणं करोति स्म। एतत् निरीक्षणात्मक-खगोलशास्त्रे प्रमुखं साफल्यम् आसीत् यतः एतत् विश्वस्य ज्ञातानां कठोरतमानां वातावरणानां अध्ययनं कर्तुं तेषां प्रजातिनां शक्तिं जनान् प्रादर्शयत्।
ब्लैक होल सूचना विरोधाभास-
कृष्णगह्वर-सूचना-विरोधाभासः सैद्धान्तिक-भौतिकशास्त्रस्य गहनतमासु जटिलासु विषयेषु अन्यतमः अस्ति। एतत् क्वाण्टम्-यान्त्रिकीनां मध्ये द्वन्द्वात् उद्भवति, यत् सूचनायाः विनाशनम् न शक्यते इति प्रतिपादयति, तथा च कृष्णगह्वरस्य प्रकृतिः, येन घटना-क्षितिजात् परे विद्यमानानां सूचनानां निर्मूलनम् इव दृश्यते।
हाकिङ्ग् इत्यस्य विकिरणं एतत् वैरुद्ध्यं जटिलं करोति। यदा हाकिङ्ग् इत्यस्य विकिरणेन कृष्ण-छिद्राणि बाष्पीभवन्ति, तदा तेषु पतिताः कणानाम् विषये सूचनाः नष्टाः इव दृश्यन्ते। एतत् परिदृश्यं क्वाण्टम् एकत्वस्य सिद्धान्तस्य उल्लङ्घनं करोति, यत् कथयति यत् बद्ध-क्वाण्टम्-व्यवस्थायाः विकासः निर्धारणीयः, प्रत्यावर्तनीयः च अस्ति इति |सूचना-विरोधाभासस्य प्रस्तावित-उपायेषु होलोग्राफिक्-सिद्धान्तः अन्तर्भवति, यः सूचयति यत् कृष्णगह्वरस्य अन्तः विद्यमानः सर्वाः सूचनाः तस्य घटना-क्षितिजस्य उपरि सङ्केतिताः भवन्ति इति। स्ट्रिङ्ग्-सिद्धान्तात् प्रेरितः अयं विचारः विश्वं स्वयं होलोग्राम् स्यात् इति प्रतिपादयति। अन्येषु उपायेषु क्वाण्टम्-गुरुत्वाकर्षणं अध्ययनं भवति, यत्र लूप्-क्वाण्टम्-गुरुत्वाकर्षणं, घटना-क्षितिजस्य समीपे स्पेस्टैम्-ज्यामित्यां परिवर्तनं च अन्तर्भवति।
अद्यतनीयाः प्रगतिः, यथा घटना-क्षितिजस्य "फ़ैर्-वाल्स्" इत्यस्य परिकल्पना, संलग्नतायाः एन्ट्रोपी इत्यस्य भूमिका च, अस्माकं बोधं निरन्तरं चालयन्ति, परिष्करोति च। कृष्णगह्वर-सूचना-विरोधाभासस्य निराकरणेन क्वाण्टम्-गुरुत्वाकर्षणं एकीकृतं सिद्धान्तं प्राप्तुं शक्यते, येन विश्वस्य मूलभूततमस्तरे अस्माकं बोधने क्रान्तिः भवेत्।
उपसंहारः -
निष्कर्षरूपेण, कृष्ण-छिद्राणि विश्वस्य अत्यन्तं चित्ताकर्षकासु निगूढासु च घटनासु अन्यतमानि सन्ति। तेषां अपारम् गुरुत्वाकर्षणम्, यत् प्रकाशः अपि परिहर्तुं न शक्नोति, तत् भौतिकशास्त्रस्य विषये अस्माकं बोधं चालयति, वर्तमानस्य वैज्ञानिकज्ञानस्य सीमाम् सम्मुखीकर्तुं च प्रेरयति। नक्षत्र-पतनस्य माध्यमेन तेषां निर्माणात् आरभ्य, तारापथानां निर्माणे तेषां भूमिकां यावत्, कृष्ण-छिद्राणि कास्मिक्-भूदृश्यस्य अभिन्नानि सन्ति। यथा यथा शोधकार्यस्य प्रगतिः भवति, विशेषतः हाकिङ्ग्-इत्यस्य विकिरणं, घटना-क्षितिजानि, एकत्वं च इत्यादिषु क्षेत्रेषु, कृष्ण-छिद्राणि वैज्ञानिकानां जनानाम् अपि कल्पनाशक्तिं आकर्षयन्ति। ते अन्तरिक्षस्य, कालस्य, गुरुत्वाकर्षणस्य च मूलभूतकार्याणां कृते जालपुटं प्रददति, अन्तर्दृष्टिं प्रददति येन कस्मिंश्चित् दिने विश्वस्य कानिचन गहनानि रहस्यानि उद्घाटयितुं शक्यन्ते।