- स्पेसटाइम क्या है?
- अंतरिक्ष के माध्यम से सुरंगों - समय
- वर्महोल की अस्थिरता
- ब्लैक होल और वर्महोल के बीच अंतर
- विभिन्न प्रकार के वर्महोल
- क्या वर्महोल कभी देखे जा सकेंगे?
- संदर्भ
एक वर्महोल, खगोल भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान में, अंतरिक्ष-समय के कपड़े में दो बिंदुओं को जोड़ने वाला एक मार्ग है। जिस तरह से गिरते हुए सेब ने इसहाक न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को 1687 में प्रेरित किया, वैसे ही सेब को छेदने वाले कीड़ों ने नए सिद्धांतों को प्रेरित किया, गुरुत्वाकर्षण के ढांचे में भी।
जैसे कीड़ा एक सुरंग के माध्यम से सेब की सतह पर एक और बिंदु तक पहुंचने का प्रबंधन करता है, वैसे ही स्पेस-टाइम वर्महोल सैद्धांतिक शॉर्टकट का निर्माण करता है जो इसे कम समय में ब्रह्मांड के सुदूर हिस्सों की यात्रा करने की अनुमति देता है।
स्पेस-टाइम वर्महोल: कलात्मक दृष्टि। स्रोत: पिक्साबे
यह एक विचार है जिसने कब्जा कर लिया है और बहुतों की कल्पना पर कब्जा करना जारी है। इस बीच, कॉस्मोलॉजिस्ट अपने अस्तित्व को साबित करने के तरीकों की तलाश में व्यस्त हैं। लेकिन फिलहाल वे अभी भी अटकलों का विषय हैं।
वर्महोल को समझने के लिए थोड़ा करीब आने के लिए, समय की संभावना उनके माध्यम से यात्रा करती है और अंतर जो वर्महोल और ब्लैक होल के बीच मौजूद हैं, हमें अंतरिक्ष-समय की अवधारणा को देखना चाहिए।
स्पेसटाइम क्या है?
स्पेस-टाइम की अवधारणा को वर्महोल से निकटता से जोड़ा गया है। इसलिए पहले यह स्थापित करना आवश्यक है कि यह क्या है और इसकी मुख्य विशेषता क्या है।
स्पेसटाइम वह है जहां ब्रह्मांड में प्रत्येक घटना घटित होती है। और ब्रह्मांड बदले में अंतरिक्ष-समय की समग्रता है, जो पदार्थ-ऊर्जा के सभी रूपों और अधिक…
जब दूल्हा दुल्हन से मिलता है यह एक घटना है, लेकिन इस घटना में स्थानिक निर्देशांक हैं: बैठक की जगह। और एक समय समन्वय: वर्ष, महीना, दिन और बैठक का समय।
एक तारे का जन्म या सुपरनोवा का विस्फोट भी ऐसी घटनाएं हैं जो अंतरिक्ष-समय में होती हैं।
अब, ब्रह्मांड के एक क्षेत्र में द्रव्यमान और इंटरैक्शन से मुक्त, स्पेसटाइम सपाट है। इसका मतलब है कि दो प्रकाश किरणें जो समानांतर शुरू होती हैं, वे इस तरह जारी रहती हैं, जब तक वे उस क्षेत्र में रहती हैं। वैसे, प्रकाश समय की किरण के लिए शाश्वत है।
बेशक, अंतरिक्ष-समय हमेशा सपाट नहीं होता है। ब्रह्मांड में ऐसी वस्तुएं हैं जिनके पास द्रव्यमान है जो अंतरिक्ष-समय को संशोधित करता है, जिससे सार्वभौमिक पैमाने पर अंतरिक्ष-समय की वक्रता होती है।
यह अल्बर्ट आइंस्टीन ने खुद को महसूस किया था कि प्रेरणा के एक पल में, उन्होंने "मेरे जीवन का सबसे सुखद विचार" कहा, कि एक त्वरित पर्यवेक्षक स्थानीय रूप से एक से अप्रभेद्य है जो एक विशाल वस्तु के करीब है। यह प्रसिद्ध तुल्यता सिद्धांत है।
और एक त्वरित पर्यवेक्षक अंतरिक्ष-समय को झुकता है, अर्थात्, यूक्लिडियन ज्यामिति अब वैध नहीं है। इसलिए, एक विशाल वस्तु के वातावरण में जैसे कि एक तारा, एक ग्रह, एक आकाशगंगा, एक ब्लैक होल या ब्रह्मांड स्वयं, अंतरिक्ष-समय झुकता है।
यह वक्रता मानव द्वारा एक ही समय में हर रोज लेकिन रहस्यमयी रूप से गुरुत्वाकर्षण नामक एक बल के रूप में माना जाता है।
गुरुत्वाकर्षण उतना ही गूढ़ है जितना बल हमें आगे खींचता है जब जिस बस में हम तेज गति से यात्रा कर रहे होते हैं। यह ऐसा है जैसे अचानक कुछ समय के लिए अदृश्य, अंधेरा और बड़े पैमाने पर कुछ आगे आ रहा है और हमें आकर्षित कर रहा है, अचानक हमें आगे बढ़ा रहा है।
ग्रह सूर्य के चारों ओर अण्डाकार रूप से घूमते हैं क्योंकि इसका द्रव्यमान अंतरिक्ष-समय की सतह में एक अवसाद पैदा करता है जिसके कारण ग्रह अपने प्रक्षेपवक्र को वक्र करते हैं। एक प्रकाश किरण भी सूर्य द्वारा उत्पन्न अंतरिक्ष-समय के अवसाद के बाद अपना मार्ग वक्र करती है।
अंतरिक्ष के माध्यम से सुरंगों - समय
यदि अंतरिक्ष-समय एक घुमावदार सतह है, तो सिद्धांत रूप में एक क्षेत्र को एक सुरंग के माध्यम से दूसरे से जुड़ने से रोकता है। इस तरह की सुरंग के माध्यम से यात्रा करने से न केवल स्थानों में परिवर्तन होगा, बल्कि यह दूसरी बार जाने की संभावना भी प्रदान करता है।
इस विचार ने कई विज्ञान कथा पुस्तकों, श्रृंखला और फिल्मों को प्रेरित किया, जिसमें प्रसिद्ध 1960 के दशक की अमेरिकी श्रृंखला "द टाइम टनल" और हाल ही में स्टार ट्रेक फ्रैंचाइज़ी और 2014 की फिल्म इंटरस्टेलर से "डीप स्पेस 9" शामिल हैं।
आइंस्टीन को खुद यह विचार आया, जिन्होंने जनरल रिलेटिविटी के क्षेत्र समीकरणों के समाधान की मांग की, नातान रोसेन के साथ मिलकर एक सैद्धांतिक समाधान मिला, जिसने एक सुरंग के माध्यम से अंतरिक्ष-समय के दो अलग-अलग क्षेत्रों को जोड़ने की अनुमति दी, जो एक शॉर्टकट के रूप में कार्य करता था।
उस समाधान को आइंस्टीन - रोसेन पुल के रूप में जाना जाता है और 1935 में प्रकाशित एक काम में दिखाई देता है।
हालांकि, "वर्महोल" शब्द का इस्तेमाल 1957 में पहली बार सैद्धांतिक भौतिकविदों जॉन व्हीलर और चार्ल्स मिस्नर के लिए किया गया था। इससे पहले, "एक-आयामी ट्यूब" एक ही विचार को संदर्भित करने के लिए बोला गया था।
बाद में 1980 में, कार्ल सगन विज्ञान कथा उपन्यास "कॉन्टेक्ट," एक किताब लिख रहे थे जिसे बाद में एक फिल्म में बनाया गया था। एली नाम का नायक 25 हजार प्रकाश वर्ष दूर बुद्धिमान अलौकिक जीवन का एहसास करता है। कार्ल सैगन चाहते थे कि एली वहां की यात्रा करे, लेकिन एक तरह से जो वैज्ञानिक रूप से विश्वसनीय था।
25 हजार प्रकाश-वर्ष की यात्रा करना मानव के लिए आसान काम नहीं है, जब तक कि कोई शॉर्टकट न खोजा जाए। एक ब्लैक होल एक समाधान नहीं हो सकता है, क्योंकि जब विलक्षणता आ रही है, तो अंतर गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष यान और इसके चालक दल को अलग कर देगा।
अन्य संभावनाओं की तलाश में, कार्ल सागन ने उस समय के ब्लैक होल्स के प्रमुख विशेषज्ञों में से एक से सलाह ली: किप थोर्ने, जिन्होंने इस मामले के बारे में सोचना शुरू किया और महसूस किया कि आइंस्टीन-रोसेन पुलों या वर्महोल्स व्हीलर समाधान थे।
हालांकि थोर्न ने यह भी महसूस किया कि गणितीय समाधान अस्थिर था, अर्थात, सुरंग खुल जाती है, लेकिन इसके तुरंत बाद यह गला घोंट देता है और गायब हो जाता है।
वर्महोल की अस्थिरता
क्या अंतरिक्ष और समय में महान दूरी की यात्रा करने के लिए वर्महोल का उपयोग करना संभव है?
चूंकि उनका आविष्कार किया गया था, वर्महोल ने कई विज्ञान कथाओं में अपने नायक को दूरस्थ स्थानों पर ले जाने और गैर-रैखिक समय के विरोधाभासों का अनुभव करने के लिए कार्य किया है।
किप थोर्न ने वर्महोल अस्थिरता की समस्या के दो संभावित समाधान पाए:
- तथाकथित क्वांटम फोम के माध्यम से। प्लैंक स्केल (10 -35 मीटर) में क्वांटम उतार-चढ़ाव होते हैं, जो माइक्रोकुनलाइन के माध्यम से अंतरिक्ष-समय के दो क्षेत्रों को जोड़ने में सक्षम होते हैं। एक काल्पनिक बहुत उन्नत सभ्यता मार्ग को चौड़ा करने और उन्हें पारित करने के लिए एक मानव के लिए काफी लंबे समय तक रखने का एक तरीका मिल सकता है।
- नकारात्मक द्रव्यमान का मामला। 1990 में थार्न द्वारा स्वयं प्रकाशित अनुमानों के अनुसार, वर्महोल के सिरों को खुला रखने के लिए इस विदेशी पदार्थ की बड़ी मात्रा की आवश्यकता होगी।
इस अंतिम समाधान के बारे में उल्लेखनीय बात यह है कि ब्लैक होल के विपरीत, कोई विलक्षणता या क्वांटम घटना नहीं है, और इस प्रकार की सुरंग के माध्यम से मनुष्यों का गुजरना संभव होगा।
इस तरह, वर्महोल न केवल अंतरिक्ष में दूर के क्षेत्रों को जोड़ने की अनुमति देगा, बल्कि समय में भी अलग हो जाएगा। इसलिए वे समय में यात्रा के लिए मशीन हैं।
20 वीं शताब्दी के अंत में कॉस्मोलॉजी में महान संदर्भ स्टीफन हॉकिंग ने माना कि या तो कृमि या काल मशीन संभव नहीं थी, क्योंकि उनमें से कई विरोधाभास और विरोधाभास हैं।
इसने अन्य शोधकर्ताओं की आत्माओं को कम नहीं किया है, जिन्होंने इस संभावना का सुझाव दिया है कि अंतरिक्ष-समय के विभिन्न क्षेत्रों में दो ब्लैक होल एक वर्महोल द्वारा आंतरिक रूप से जुड़े हुए हैं।
हालांकि यह अंतरिक्ष-समय की यात्रा के लिए व्यावहारिक नहीं होगा, क्योंकि ब्लैक होल में प्रवेश करने वाले क्लेशों के अलावा विलक्षणता लाएगा, दूसरे छोर पर बाहर निकलने की कोई संभावना नहीं होगी, क्योंकि यह एक और ब्लैक होल है।
ब्लैक होल और वर्महोल के बीच अंतर
जब आप एक वर्महोल के बारे में बात करते हैं, तो आप तुरंत ब्लैक होल के बारे में भी सोचते हैं।
एक ब्लैक होल प्राकृतिक रूप से एक तारे के विकास और मृत्यु के बाद बनता है, जिसमें एक महत्वपूर्ण क्रिटिकल द्रव्यमान होता है।
यह तब होता है जब तारा अपने परमाणु ईंधन को समाप्त कर देता है और अपने गुरुत्वाकर्षण बल के कारण अपरिवर्तनीय रूप से अनुबंध करने लगता है। यह निरंतर रूप से तब तक जारी रहता है जब तक कि यह इस तरह के पतन का कारण नहीं बनता है कि घटना क्षितिज की त्रिज्या की तुलना में करीब कुछ भी नहीं बच सकता है, यहां तक कि प्रकाश भी नहीं।
तुलना करके, एक वर्महोल एक दुर्लभ घटना है, अंतरिक्ष-समय की वक्रता में एक काल्पनिक विसंगति का परिणाम है। सिद्धांत रूप में उनके माध्यम से जाना संभव है।
हालांकि, अगर किसी को ब्लैक होल से गुजरने की कोशिश करनी थी, तो गहनता के निकटवर्ती क्षेत्र में तीव्र गुरुत्व और अत्यधिक विकिरण इसे उप-परमाणु कणों के पतले धागे में बदल देगा।
ब्लैक होल के अस्तित्व के लिए अप्रत्यक्ष और हाल ही में प्रत्यक्ष प्रमाण हैं। इन सबूतों में दो बड़े काले छिद्रों के आकर्षण और घूर्णन द्वारा गुरुत्वाकर्षण तरंगों का उत्सर्जन और पता लगाना, LIGO गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला द्वारा पता लगाया गया है।
इस बात के प्रमाण हैं कि हमारी आकाशगंगा के समान बड़ी आकाशगंगाओं के केंद्र में एक सुपर विशाल ब्लैक होल मौजूद है।
केंद्र के पास तारों का तेजी से रोटेशन, साथ ही साथ उच्च-आवृत्ति विकिरण की बड़ी मात्रा जो वहां से निकलती है, अप्रत्यक्ष सबूत हैं कि एक बड़ा ब्लैक होल है जो इन घटनाओं की उपस्थिति की व्याख्या करता है।
यह सिर्फ 10 अप्रैल, 2019 को था कि दुनिया को एक सुपरमैसिव ब्लैक होल (सूर्य के द्रव्यमान का 7 बिलियन गुना) में पहली तस्वीर दिखाई गई थी, जो बहुत दूर की आकाशगंगा में स्थित है: मेसियर 87 नक्षत्र कन्या में, 55 मिलियन में पृथ्वी से प्रकाश वर्ष।
दुनिया भर के 200 से अधिक वैज्ञानिकों की भागीदारी के साथ एक ब्लैक होल की यह तस्वीर दूरबीन के विश्वव्यापी नेटवर्क द्वारा "इवेंट होराइज़न टेलीस्कोप" के नाम से संभव हुई।
दूसरी ओर, वर्महोल का आज तक कोई सबूत नहीं है। वैज्ञानिक एक ब्लैक होल का पता लगाने और उसे ट्रैक करने में सक्षम हैं, हालांकि वर्महोल के साथ भी ऐसा संभव नहीं है।
इसलिए वे काल्पनिक वस्तुएं हैं, हालांकि सैद्धांतिक रूप से संभव है, क्योंकि ब्लैक होल एक बार भी थे।
विभिन्न प्रकार के वर्महोल
हालांकि उन्हें अभी तक पता नहीं चला है, या शायद ठीक इसी वजह से वर्महोल की अलग-अलग संभावनाओं की कल्पना की गई है। वे सभी सैद्धांतिक रूप से व्यवहार्य हैं, क्योंकि वे सामान्य सापेक्षता के लिए आइंस्टीन के समीकरणों को संतुष्ट करते हैं। यहाँ कुछ हैं:
- वर्महोल जो एक ही ब्रह्मांड के दो अंतरिक्ष-समय क्षेत्रों को जोड़ते हैं।
- एक ब्रह्मांड को दूसरे ब्रह्मांड से जोड़ने में सक्षम वर्महोल
- आइंस्टीन-रोसेन पुल, जिसमें मामला एक उद्घाटन से दूसरे तक जा सकता है। हालांकि इस मामले के पारित होने से अस्थिरता हो सकती है, जिससे सुरंग अपने आप गिर जाएगी।
- किप थोर्ने का वर्महोल, नकारात्मक द्रव्यमान के एक गोलाकार खोल के साथ। यह दोनों दिशाओं में स्थिर और अनुगामी है।
- तथाकथित श्वार्जचाइल्ड वर्महोल, दो जुड़े हुए स्थिर ब्लैक होल से मिलकर। वे अनुगामी नहीं हैं, क्योंकि पदार्थ और प्रकाश दोनों चरम सीमाओं के बीच फंसे हुए हैं।
- लोड और / या घूर्णन या केर वर्महोल, दो आंतरिक रूप से जुड़े गतिशील ब्लैक होल से मिलकर, केवल एक दिशा में ट्रैवर्सेबल।
- अंतरिक्ष-समय का क्वांटम फोम, जिसका अस्तित्व उप-परमाणु स्तर पर सिद्ध होता है। फोम अत्यधिक अस्थिर सबटॉमिक सुरंगों से बना है जो विभिन्न क्षेत्रों को जोड़ता है। उन्हें स्थिर करने और विस्तार करने के लिए क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा के निर्माण की आवश्यकता होगी, जिसे उत्पन्न करने के लिए लगभग अनंत मात्रा में ऊर्जा की आवश्यकता होगी।
- हाल ही में, स्ट्रिंग थ्योरी की बदौलत, कॉस्मिक स्ट्रिंग्स द्वारा समर्थित वर्महोल को सिद्धांत दिया गया है।
- Intertwined और फिर अलग किए गए ब्लैक होल, जिनसे एक स्पेस-टाइम होल, या आइंस्टीन-रोसेन पुल उत्पन्न होता है जो गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक साथ होता है। यह सितंबर 2013 में भौतिकविदों जुआन मालडेसेना और लियोनार्ड सुस्किन्द द्वारा प्रस्तावित एक सैद्धांतिक समाधान है।
वे पूरी तरह से संभव हैं, क्योंकि वे आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के समीकरणों के विरोधाभासी नहीं हैं।
क्या वर्महोल कभी देखे जा सकेंगे?
लंबे समय तक, ब्लैक होल आइंस्टीन के समीकरणों के सैद्धांतिक समाधान थे। आइंस्टीन ने खुद इस संभावना पर सवाल उठाया था कि क्या वे कभी मानवता का पता लगा सकते हैं।
अल्बर्ट आइंस्टीन (1879-1955), सापेक्षता के सिद्धांत के लेखक। स्रोत: पिक्साबे
इसलिए लंबे समय तक, ब्लैक होल एक सैद्धांतिक भविष्यवाणी के रूप में बने रहे, जब तक कि वे पाए गए और स्थित नहीं थे। वर्महोल के लिए वैज्ञानिकों को एक ही उम्मीद है।
बहुत संभव है कि वे वहां भी हों, लेकिन अभी तक उनका पता लगाना नहीं सीखा गया है। हालांकि एक बहुत हालिया प्रकाशन के अनुसार, वर्महोल दूरबीन के साथ भी निशान और छाया को देख सकते हैं।
ऐसा माना जाता है कि फोटॉन एक चमकदार अंगूठी का निर्माण करते हुए वर्महोल के चारों ओर यात्रा करते हैं। निकटतम फोटॉन अंदर गिरते हैं और एक छाया के पीछे छोड़ देते हैं जो उन्हें ब्लैक होल से अलग करने की अनुमति देगा।
भारत में मुम्बई में टाटा इंस्टीट्यूट फॉर फंडामेंटल रिसर्च के भौतिक विज्ञानी राजीबुल शेख के अनुसार, एक प्रकार का घूर्णन वर्महोल एक ब्लैक होल की तुलना में एक बड़ा और विकृत छाया पैदा करेगा।
अपने काम में, शेख ने कताई वर्महोल के एक निश्चित वर्ग द्वारा डाली गई सैद्धांतिक छाया का अध्ययन किया है, एक फोटॉन छाया के निर्माण में छेद गले की महत्वपूर्ण भूमिका पर ध्यान केंद्रित करता है जो इसे ब्लैक होल से पहचानने और विभेदित करने की अनुमति देता है।
शेख ने वर्महोल के स्पिन पर छाया की निर्भरता का भी विश्लेषण किया है और इसकी तुलना महत्वपूर्ण अंतर को खोजते हुए कर्व ब्लैक होल द्वारा डाली गई छाया की तुलना में की है। यह पूरी तरह से सैद्धांतिक काम है।
इसके अलावा, फिलहाल, वर्महोल गणितीय सार के रूप में बने हुए हैं, लेकिन यह संभव है कि कुछ बहुत जल्द ही देखा जाएगा। अन्य चरम पर जो है वह अभी भी क्षण के लिए अनुमान का विषय है।
संदर्भ
- क्वांटम उलझाव गुरुत्वाकर्षण को जन्म दे सकता है। Cienciaaldia.com से लिया गया
- भौतिकी की प्रगति, वॉल्यूम 61, अंक सितंबर 2013 पृष्ठ 781-811
- वर्महोल। Wikipedia.org से लिया गया
- अंतरिक्ष समय। Wikipedia.org से लिया गया।
- डेविड नील (2018)। क्रेजी न्यू पेपर वर्म्सहोल कास्ट शैड्यूज को आसानी से टेलीस्कोप के साथ देख सकता है। Sciencealert.com से लिया गया