موضوع جي پيچيدگي جي باوجود، پرنسٽن يونيورسٽي جو پروفيسر اسٽيفن گبسر اڄڪلهه فزڪس جي سڀ کان وڌيڪ بحث ڪيل علائقن مان هڪ جو مختصر، رسائي لائق، ۽ تفريحي تعارف پيش ڪري ٿو. بليڪ هول حقيقي شيون آهن، نه رڳو هڪ سوچڻ جو تجربو! بليڪ هول نظرياتي نقطئه نظر کان انتهائي آسان آهن، ڇاڪاڻ ته اهي رياضياتي طور تي تمام گهڻيون Astrophysical شيون، جهڙوڪ تارن کان وڌيڪ آسان آهن. شيون عجيب ٿي وينديون آهن جڏهن اهو ظاهر ٿئي ٿو ته بليڪ هول حقيقت ۾ اهي ڪارا نه آهن.
ڇا واقعي انهن جي اندر آهي؟ توهان ڪيئن تصور ڪري سگهو ٿا هڪ بليڪ هول ۾ گرڻ؟ يا ٿي سگهي ٿو ته اسان اڳ ۾ ئي ان ۾ پئجي ويا آهيون ۽ صرف ان جي باري ۾ ڄاڻ نه آهي؟
Kerr جاميٽري ۾، جيوڊيسڪ مدار آهن، مڪمل طور تي ergosphere ۾ بند ٿيل آهن، هيٺ ڏنل ملڪيت سان: انهن سان گڏ حرڪت ڪندڙ ذرڙن ۾ منفي امڪاني توانائيون هونديون آهن جيڪي انهن ذرڙن جي باقي ماسز ۽ متحرڪ توانائيءَ کان تمام گهڻي قدر هونديون آهن. هن جو مطلب آهي ته انهن ذرات جي ڪل توانائي منفي آهي. اهو ئي حال آهي ته Penrose عمل ۾ استعمال ڪيو ويندو آهي. ergosphere جي اندر، توانائي ڪڍڻ وارو جهاز هڪ پروجيڪٽائل کي اهڙي طرح فائر ڪري ٿو ته اهو انهن مدارن مان هڪ سان گڏ منفي توانائي سان گڏ هلي ٿو. توانائي جي تحفظ جي قانون جي مطابق، ٻيڙيء کي ڪافي متحرڪ توانائي حاصل ڪري ٿي ته جيئن گم ٿيل باقي ماس جي معاوضي لاء پروجيڪٽ جي توانائي جي برابر آهي، ۽ ان کان علاوه پروجيڪٽ جي خالص منفي توانائي جي مثبت برابر حاصل ڪرڻ لاء. جيئن ته پروجيڪٽائل فائر ٿيڻ کان پوءِ بليڪ هول ۾ غائب ٿي وڃي، ان ڪري اهو سٺو ٿيندو ته ان کي ڪنهن فضول مان ٺاهيو وڃي. هڪ طرف، هڪ بليڪ هول اڃا به ڪجهه کائي سگهندو، پر ٻئي طرف، اهو اسان کي ان کان وڌيڪ توانائي واپس ڏيندو، جيڪو اسان خرچ ڪيو آهي. تنهن ڪري، اضافي طور تي، اسان جي خريد ڪيل توانائي "سبز" هوندي!
انرجي جي وڌ ۾ وڌ مقدار جيڪا ڪير بليڪ هول مان ڪڍي سگهجي ٿي ان تي منحصر آهي ته سوراخ ڪيتري تيزيءَ سان گهمي رهيو آهي. انتهائي صورت ۾ (وڌ کان وڌ ممڪن گردش جي رفتار تي)، خلائي وقت جي گردش واري توانائي بليڪ هول جي ڪل توانائي جو تقريباً 29 سيڪڙو آهي. اهو شايد گهڻو نه لڳي، پر ياد رکو ته اهو ڪل باقي ڪاميٽي جو هڪ حصو آهي! مقابلي لاءِ، ياد رکو ته ايٽمي ري ايڪٽرز جيڪي تابڪاري ڪٽائي توانائيءَ سان هلائيندا آهن، باقي ماس جي برابر توانائيءَ جي هڪ سيڪڙو جي ڏهين حصي کان به گهٽ استعمال ڪندا آهن.
گھمندڙ بليڪ هول جي افق اندر خلائي وقت جي جاميٽري شوارز چائلڊ خلائي وقت کان ڊرامائي طور تي مختلف آهي. اچو ته اسان جي تحقيق جي پيروي ڪريو ۽ ڏسو ته ڇا ٿئي ٿو. شروعات ۾، سڀڪنھن شيء کي Schwarzschild ڪيس سان ملندڙ جلندڙ آهي. اڳي وانگر، خلائي وقت ٽٽڻ شروع ٿئي ٿو، هر شيءِ کي پاڻ سان گڏ بليڪ هول جي مرڪز ڏانهن ڇڪي ٿو، ۽ سامونڊي قوتون وڌڻ لڳن ٿيون. پر ڪير جي صورت ۾، ريڊيس صفر تي وڃڻ کان اڳ، زوال سست ٿئي ٿو ۽ پوئتي موٽڻ شروع ٿئي ٿو. تيزيءَ سان گھمندڙ بليڪ هول ۾، اهو ان کان اڳ ٿيندو جو سامونڊي قوتون ايتريون مضبوط ٿي وڃن جو تحقيق جي سالميت کي خطرو هجي. سمجهه سان سمجهڻ لاءِ ته ائين ڇو ٿئي ٿو، اچو ته ياد رکون ته نيوٽنين ميڪانڪس ۾، گردش دوران، هڪ نام نهاد سينٽريفيوگل قوت پيدا ٿئي ٿي. هي قوت بنيادي جسماني قوتن مان هڪ ناهي: اها بنيادي قوتن جي گڏيل عمل جي نتيجي ۾ پيدا ٿئي ٿي، جيڪا گردش جي حالت کي يقيني بڻائڻ لاء ضروري آهي. نتيجو سمجهي سگهجي ٿو هڪ مؤثر قوت جيڪو ٻاهرئين طرف هدايت ڪئي وئي آهي- سينٽرفيوگل قوت. توهان ان کي تيز رفتار ڪار ۾ هڪ تيز موڙ تي محسوس ڪيو. ۽ جيڪڏھن توھان ڪڏھن به گاڏيءَ تي چڙھيو آھيو، توھان کي خبر آھي ته اھو جيترو تيزيءَ سان گھمندو، اوترو ئي توھان کي ريل کي پڪڙڻو پوندو، ڇاڪاڻ ته جيڪڏھن توھان وڃڻ ڏيو، توھان کي ٻاھر ڪڍيو ويندو. خلائي وقت لاءِ هي قياس مثالي نه آهي، پر اهو نقطو صحيح طرح سان حاصل ڪري ٿو. ڪير بليڪ هول جي خلائي وقت ۾ ڪوئلي واري رفتار هڪ مؤثر سينٽرفيوگل قوت فراهم ڪري ٿي جيڪا ڪشش ثقل جي ڇڪ کي رد ڪري ٿي. جيئن افق جي اندر ڪلپشن اسپيس ٽائيم کي ننڍڙن شعاعن ڏانهن ڇڪي ٿو، تيئن سينٽرفيوگل قوت وڌي ٿي ۽ آخر ۾ ان قابل ٿي وڃي ٿي ته پهرين ڪلاپ کي منهن ڏئي سگهي ۽ پوءِ ان کي ريورس ڪري.
ان وقت جڏهن ڪلپس بند ٿئي ٿي، تحقيق هڪ سطح تي پهچي ٿي جنهن کي بليڪ هول جي اندروني افق سڏيو ويندو آهي. هن نقطي تي، سامونڊي قوتون ننڍيون هونديون آهن، ۽ تحقيق، هڪ دفعو اهو واقعن جي افق کي پار ڪري، ان تائين پهچڻ ۾ صرف هڪ محدود وقت وٺندو آهي. بهرحال، صرف ان ڪري جو اسپيس ٽائيم ٽٽڻ بند ڪري ڇڏيو آهي، ان جو مطلب اهو ناهي ته اسان جا مسئلا ختم ٿي ويا آهن ۽ گردش ڪنهن نه ڪنهن طرح Schwarzschild بليڪ هول جي اندر جي انفراديت کي ختم ڪري ڇڏيو آهي. اهو اڃا تائين هڪ ڊگهو رستو آهي! آخرڪار، 1960 واري ڏهاڪي جي وچ ڌاري، راجر پينروز ۽ اسٽيفن هاڪنگ هڪ سرشتي کي ثابت ڪيو singularity theorems، جنهن کان پوءِ اهو معلوم ٿيو ته جيڪڏهن ڪشش ثقل ڪليپس هجي، جيتوڻيڪ هڪ مختصر، ته پوءِ ان جي نتيجي ۾ singularity جي ڪجهه شڪل پيدا ٿيڻ گهرجي. Schwarzschild جي صورت ۾، هي هڪ تمام گهيرو ڪندڙ ۽ تمام ڪشمڪش ڪندڙ واحديت آهي جيڪا افق جي اندر سموري خلا کي ماتحت ڪري ٿي. ڪير جي حل ۾، انفراديت مختلف طريقي سان ڪم ڪري ٿي ۽، مون کي ضرور چوڻ گهرجي، بلڪل غير متوقع طور تي. جڏهن پروب اندروني افق تي پهچندي آهي، ته Kerr singularity ان جي موجودگي کي ظاهر ڪري ٿي- پر اهو ثابت ٿئي ٿو ته تحقيق جي دنيا جي ماضي جي ماضي ۾. ڄڻ ته اڪيلائي هميشه رهي هئي، پر هاڻي صرف تحقيق ان جو اثر ان تائين پهچندي محسوس ڪيو. توهان چوندا ته هي آواز شاندار آهي، ۽ اهو سچ آهي. ۽ خلائي وقت جي تصوير ۾ ڪيتريون ئي تضاد آهن، جن مان اهو به واضح ٿئي ٿو ته هن جواب کي حتمي نه ٿو سمجهي سگهجي.
هڪ مبصر جي ماضي ۾ ظاهر ٿيڻ سان پهريون مسئلو جيڪو اندروني افق تي پهچي ٿو اهو اهو آهي ته ان وقت آئن اسٽائن جي مساواتون منفرد طور تي اڳڪٿي نٿا ڪري سگهن ته ان افق کان ٻاهر خلائي وقت جو ڇا ٿيندو. اهو آهي، هڪ معنى ۾، هڪ واحديت جي موجودگي ڪنهن به شيء کي جنم ڏئي سگهي ٿي. ٿي سگهي ٿو ته اصل ۾ ڇا ٿيندو اسان کي ڪوانٽم ڪشش ثقل جي نظريي جي ذريعي وضاحت ڪري سگهجي ٿو، پر آئن اسٽائن جي مساوات اسان کي ڄاڻڻ جو ڪو به موقعو نه ڏيندا آهن. صرف دلچسپي کان ٻاهر، اسان هيٺ بيان ڪريون ٿا ته ڇا ٿيندو جيڪڏهن اسان کي گهربل هجي ته خلائي وقت جي افق جو ٽڪراءُ رياضياتي طور ممڪن جيترو هموار هجي (جيڪڏهن ميٽرڪ فنڪشن هجي ها، جيئن رياضي دان چون ٿا، "تجزياتي")، پر ڪو واضح جسماني بنياد نه آهي. اهڙي مفروضي لاءِ نمبر. اصل ۾، اندروني افق جو ٻيو مسئلو ان جي بلڪل ابتڙ پيش ڪري ٿو: حقيقي ڪائنات ۾، جنهن ۾ مادو ۽ توانائي بليڪ هولز کان ٻاهر موجود آهي، اندروني افق تي خلائي وقت تمام خراب ٿي وڃي ٿو، ۽ اتي هڪ لوپ جهڙو واحديت پيدا ٿئي ٿي. اهو Schwarzschild حل ۾ singularity جي لامحدود سامونڊي قوت جيترو تباهي نه آهي، پر ڪنهن به صورت ۾ ان جي موجودگي انهن نتيجن تي شڪ پيدا ڪري ٿي، جيڪي هموار تجزياتي ڪمن جي خيال کان پوءِ اچن ٿا. شايد هي هڪ سٺي شيء آهي - تجزياتي توسيع جو مفروضو تمام عجيب شيون داخل ڪري ٿو.
جوهر ۾، هڪ ٽائيم مشين بند وقت جي وکر واري علائقي ۾ هلندي آهي. singularity کان پري، اتي ڪي به بند وقت جھڙا وکر نه آھن، ۽ singularity جي علائقي ۾ repulsive forces کان سواء، spacetime مڪمل طور تي نارمل نظر اچي ٿو. تنهن هوندي به، اتي trajectories آهن (اهي جيوڊيسڪ نه آهن، تنهنڪري توهان کي هڪ راڪيٽ انجڻ جي ضرورت آهي) جيڪي توهان کي بند وقت جي وکر واري علائقي ڏانهن وٺي ويندا. هڪ دفعو توهان اتي آهيو، توهان t coordinate سان گڏ ڪنهن به طرف منتقل ڪري سگهو ٿا، جيڪو پري مبصر جو وقت آهي، پر توهان جي پنهنجي وقت ۾ توهان اڃا به هميشه اڳتي وڌندا. ان جو مطلب اهو آهي ته توهان چاهيو ته ڪنهن به وقت وڃي سگهو ٿا، ۽ پوءِ اسپيس-ٽائم جي هڪ ڏور واري حصي ڏانهن واپس وڃو - ۽ توهان وڃڻ کان اڳ به اتي پهچي سگهو ٿا. يقينن، هاڻي وقت جي سفر جي خيال سان لاڳاپيل سڀئي پاراڊڪس زندگي ۾ اچن ٿا: مثال طور، ڇا، جيڪڏهن، هڪ وقت جي پنڌ ڪرڻ سان، توهان پنهنجي ماضي کي قائل ڪيو ته ان کي ڇڏي ڏيو؟ پر ڇا ان قسم جا خلائي وقت موجود هوندا ۽ ان سان جڙيل تضادن کي ڪيئن حل ڪيو ويندو، اهي سوال هن ڪتاب جي دائري کان ٻاهر آهن. بهرحال، جيئن اندرين افق تي ”بلو سنگولريٽي“ جي مسئلي سان، جنرل ريٽليٽيٽيءَ ۾ اهڙا اشارا آهن ته خلائي وقت جا علائقا بند ٽائملائيڪ وکر سان غير مستحڪم آهن: جيئن ئي توهان ڪوشش ڪندا آهيو ته ڪنهن قسم جي ماس يا توانائيءَ کي گڏ ڪرڻ جي. ، اهي علائقا اڪيلو ٿي سگهن ٿا. ان کان علاوه، گھمندڙ بليڪ هولز ۾ جيڪي اسان جي ڪائنات ۾ ٺهندا آهن، اهو ئي ”بليو سنگولريٽي“ آهي جيڪو منفي ماس جي علائقي جي ٺهڻ کان روڪي سگهي ٿو (۽ ڪير جي ٻين ڪائناتن ۾ جن ۾ وائيٽ هول رهن ٿا). بهرحال، حقيقت اها آهي ته عام رشتي اهڙي عجيب حل جي اجازت ڏئي ٿي، دلچسپ آهي. يقينن، انهن کي پيٽولوجي جو اعلان ڪرڻ آسان آهي، پر اهو نه وسارڻ گهرجي ته آئن اسٽائن پاڻ ۽ سندس همعصرن مان ڪيترن ئي بليڪ هولز بابت ساڳيو ئي چيو.
» ڪتاب بابت وڌيڪ معلومات لاء، مهرباني ڪري دورو ڪريو
Khabrozhiteli لاءِ ڪوپن تي 25٪ رعايت - ڪارو سوراخ
ڪتاب جي پيپر ورشن جي ادائگي تي، ڪتاب جو هڪ اليڪٽرانڪ ورجن اي ميل ذريعي موڪليو ويندو.
جو ذريعو: www.habr.com