ब्लैक होल और क्वांटम यांत्रिकी

• 27 Jul 2023

हाल ही में विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग के एक स्वायत्त संस्थान, एस.एन. बोस नेशनल सेंटर फॉर बेसिक साइंसेज़ के वैज्ञानिकों की एक टीम द्वारा किये गए शोध में ब्लैक होल के अल्प ज्ञात क्षेत्र और क्वांटम यांत्रिकी के साथ उसके परस्पर संबंधों पर प्रकाश डाला गया है।

• यह अन्वेषण दो महत्त्वपूर्ण वैज्ञानिक सिद्धांतों, क्वांटम यांत्रिकी तथा आइंस्टीन द्वारा प्रतिपादित सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत, के एकीकरण में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करने की क्षमता रखता है।
• यह अध्ययन ब्लैक होल में स्वतंत्र रूप से गिरने वाले परमाणुओं और इस प्रक्रिया में उत्सर्जित विकिरण पर नवीन क्वांटम प्रभावों पर केंद्रित है। 

नोट: 

• सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत: अल्बर्ट आइंस्टीन का सिद्धांत बताता है कि पिंड विशाल पिंडो के चारों ओर किस प्रकार परिक्रमण करते हैं। सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का एक मूलभूत परिणाम ब्लैक होल का अस्तित्व है।
• क्वांटम सिद्धांत: परमाणुओं जैसे छोटे कणों के व्यवहार का सबसे छोटे स्तर पर अध्ययन।
• आइंस्टीन का समतुल्यता का सिद्धांत: यह विचार कि गुरुत्वाकर्षण वाले एक छोटे से क्षेत्र में प्रकृति के नियम गुरुत्वाकर्षण के बिना समान हैं।
• हॉकिंग विकिरण: यह स्टीफन हॉकिंग द्वारा प्रस्तावित एक सैद्धांतिक अवधारणा है, जो बताती है कि ब्लैक होल घटना क्षितिज के पास क्वांटम प्रभाव के कारण विकिरण उत्सर्जित कर सकती है जिसे हॉकिंग विकिरण के रूप में जाना जाता है।

अध्ययन की मुख्य विशेषताएँ 

• ब्लैक होल में गिरने वाले परमाणुओं से निकलने वाला विकिरण हॉकिंग विकिरण के समान होता है।
• परीक्षण से पता चलता है कि विकिरण दो-स्तरीय परमाणुओं से उत्पन्न होता है, जैसा कि हॉकिंग द्वारा भविष्यवाणी की गई थी कि यह ब्लैक होल द्वारा उत्सर्जित विकिरण के विपरीत होता है।
• यह अध्ययन उत्सर्जित विकिरण में विकार की मात्रा निर्धारित करने के लिये "क्षैतिज उज्ज्वल त्वरण विकिरण एन्ट्रॉपी" (Horizon Brightened Acceleration Radiation Entropy/ HBAR Entropy) की अवधारणा पेश करता है।
  • HBAR एन्ट्रापी लघुगणकीय क्रम में क्षेत्रीय सुधार एवं क्षेत्रीय उप-अग्रणी सुधारों के व्युत्क्रम के साथ क्षेत्रीय नियमों का पालन करता है।
• यह एक सामान्य विन्यास में आइंस्टीन के समतुल्यता के सिद्धांत को कायम रखता है, जो ब्लैक होल के परिदृश्यों में क्वांटम यांत्रिकी और सामान्य सापेक्षता की परस्पर क्रिया में मूल्यवान अंतर्दृष्टि प्रदान करता है।
• यह अध्ययन ब्लैक होल में क्वांटम प्रभावों की रहस्यमय दुनिया के बारे में हमारी समझ को बढ़ाता है।

  UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्ष के प्रश्न   

प्रश्न. निम्नलिखित परिघटनाओं पर विचार कीजिये: (2018)

1. प्रकाश गुरुत्त्व द्वारा प्रभावित होता है।
2. ब्रह्मांड लगातार फैल रहा है।
3. पदार्थ अपने चारों ओर के दिक्काल को विकुंचित करता है।

उपर्युक्त में से अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का/के भविष्य कथन कौन सा/से  है/हैं, जिनका/जिनकी प्रायः समाचार माध्यमों में विवेचना होती है?

(a) केवल 1 और 2
(b) केवल 3
(c) केवल 1 और 3
(d) 1, 2 और 3

उत्तर: (d)

स्रोत: पी.आई.बी.