नए पेपर का दावा है कि स्टीफन हॉकिंग को परेशान करने वाले ब्लैक होल विरोधाभास का समाधान हो सकता है

ब्लैक होल के घटना क्षितिज से कुछ भी बचने की उम्मीद नहीं है – फिर भी नए शोध से पता चलता है कि यह गुप्त रूप से जानकारी लीक कर सकता है। अध्ययन लेखकों का कहना है कि वह रिसाव गुरुत्वाकर्षण तरंगों में सूक्ष्म हस्ताक्षरों 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 में तहलका मचा दिया ब्लैक होल पूरी तरह से काले नहीं हैं. इसके बजाय, वे थोड़ी मात्रा में विकिरण उत्सर्जित करते हैं और, पर्याप्त समय मिलने पर, इतनी अधिक मात्रा में विकिरण उत्सर्जित कर सकते हैं वे पूरी तरह से गायब हो जाते हैं. लेकिन इससे एक बड़ी समस्या सामने आई। सूचना ब्लैक होल में प्रवाहित होती है क्योंकि वे पदार्थ का उपभोग करते हैं, और वह जानकारी बच नहीं सकती है। लेकिन हॉकिंग रेडिएशन अपने साथ कोई जानकारी नहीं ले जाता। तो जब ब्लैक होल गायब हो जाता है तो 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 नॉनलोकैलिटी” के माध्यम से उनके बाहरी हिस्से से जुड़े होते हैं – जिसमें सहसंबद्ध कण समान क्वांटम स्थिति साझा करते हैं – एक प्रभाव जिसे आइंस्टीन ने “दूरी पर डरावनी कार्रवाई” कहा है। यह गैर-स्थानीयता “अहिंसक” है क्योंकि विस्फोट या विलय जैसा ऊर्जावान कुछ भी नहीं है जो आगामी गुरुत्वाकर्षण तरंगों का कारण बन रहा है – ब्लैक होल के बाहर अंतरिक्ष-समय में तरंगें। 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 अंतरिक्ष-समय में छोटी-छोटी गड़बड़ी होती है जो पूरी तरह से यादृच्छिक नहीं होती हैं। इसके बजाय, भिन्नताओं को ब्लैक होल के अंदर की जानकारी के साथ सहसंबद्ध किया जाएगा। फिर, जब ब्लैक होल गायब हो गया, तो जानकारी उसके बाहर संरक्षित की जाएगी, इस प्रकार विरोधाभास का समाधान हो जाएगा।
हाल ही में प्रीप्रिंट पेपर इसकी अभी तक सहकर्मी-समीक्षा नहीं की गई है, कैल्टेक के शोधकर्ताओं ने इस दिलचस्प परिकल्पना की जांच की ताकि यह पता लगाया जा सके कि हम इसका परीक्षण कैसे कर सकते हैं।
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शोधकर्ताओं ने पाया कि ये गैर-स्थानीय क्वांटम सहसंबंध केवल ब्लैक होल के आसपास के अंतरिक्ष-समय पर छाप नहीं छोड़ते हैं; वे ब्लैक होल के विलीन 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 हैं, लेकिन उनके पास एक अद्वितीय स्पेक्ट्रम है जो उन्हें सामान्य तरंगों से स्पष्ट रूप से अलग करता है।
शोधकर्ताओं ने इस विशेष सिग्नल को अलग करने के लिए एक कार्यक्रम की रूपरेखा तैयार की। उन्होंने पाया कि लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्ज़र्वेटरी और कन्या इंटरफेरोमीटर जैसे वर्तमान गुरुत्वाकर्षण तरंग डिटेक्टरों में व्यापक रूप से यह निर्धारित करने की संवेदनशीलता नहीं है कि अहिंसक गैर-स्थानीयता ब्लैक होल सूचना विरोधाभास का सटीक समाधान है या नहीं। लेकिन अगली पीढ़ी के उपकरण जो वर्तमान में डिज़ाइन और निर्माण किया जा रहा है, वह ऐसा करने में सक्षम हो सकता है।
अनुसंधान के लिए अगला कदम और भी अधिक सटीक मॉडल बनाना है कि कैसे अहिंसक गैर-स्थानीयता यथार्थवादी ब्लैक होल के आसपास अंतरिक्ष-समय को प्रभावित करती है। यह एक सटीक भविष्यवाणी प्रदान करेगा कि गुरुत्वाकर्षण तरंग संकेतों में परिवर्तन कैसा दिखना चाहिए – और इससे कुख्यात विरोधाभास का समाधान हो सकता है।