लगभग सौ साल पहले, अमेरिकी खगोलशास्त्री वेस्टो स्लिपर (1875-1969) ने पता लगाया था कि अधिकांश आकाशगंगाओं के उत्सर्जन स्पेक्ट्रा में रेखाएं लाल-स्थानांतरित हैं। उस समय, कोई ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत नहीं थे जो इस घटना की व्याख्या कर सकें, जैसे सापेक्षता का कोई सामान्य सिद्धांत (जीटीआर) नहीं था। स्लिफ़र ने डॉपलर प्रभाव का उपयोग करके अपने अवलोकनों की व्याख्या की। यह पता चला कि आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं, और काफी तेज़ गति से।

बाद में, एडविन हबल (1889-1953) ने पाया कि आकाशगंगा हमसे जितनी दूर होगी, वर्णक्रमीय रेखाओं का लाल रंग की ओर बदलाव (अर्थात् लाल विस्थापन) उतना ही अधिक होगा और इसलिए, वह उतनी ही अधिक गति से दूर उड़ेगी। पृथ्वी। अब हजारों आकाशगंगाओं के लिए रेडशिफ्ट डेटा प्राप्त किया गया है, और उनमें से लगभग सभी हमसे दूर जा रहे हैं। यह वह खोज थी जिसने वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के विस्तार और हमारी दुनिया की गैर-स्थिर प्रकृति के बारे में बात करने की अनुमति दी।

अल्बर्ट आइंस्टीन ने ऊर्जा और गुरुत्वाकर्षण (अर्थात् पदार्थ और चार-आयामी अंतरिक्ष-समय की वक्रता) के सह-अस्तित्व का वर्णन करने वाले अपने प्रसिद्ध समीकरणों के समाधान की खोज में, विस्तार के तथ्य को नजरअंदाज कर दिया और अपने पहले प्रकाशनों में दुनिया के सामने प्रस्तुत किया। सामान्य सापेक्षता पर एक स्थिर, अनंत और अपरिवर्तनीय ब्रह्मांड। इसके अलावा, जब रूसी गणितज्ञ और भूभौतिकीविद् ए.ए. फ्रीडमैन (1888-1925) ने समीकरणों के लिए "विस्तारित" और "स्पंदित" समाधान ढूंढे; आइंस्टीन ने लंबे समय तक ब्रह्मांड के विकास के लिए ऐसे परिदृश्य और पाए गए समाधानों की वैधता को नहीं पहचाना। हालाँकि, समीकरणों के आगे के गणितीय अध्ययन, जिन्हें समीकरणों की हिल्बर्ट-आइंस्टीन प्रणाली कहा जाता है और पूरी दुनिया का वर्णन करता है, ने दिखाया कि अलेक्जेंडर फ्रीडमैन सही हैं और ब्रह्मांड को अनंत और स्थिर होने की आवश्यकता नहीं है।

सिद्धांत और प्रयोग एक-दूसरे के अनुरूप होने लगे, और साथ ही यह पता चला कि पीछे हटने वाली आकाशगंगाएँ गति नहीं करतीं, जैसे हम एक कमरे के चारों ओर घूमते हैं या चंद्रमा पृथ्वी के चारों ओर कैसे घूमता है, बल्कि वे हमसे दूर जा रही हैं अंतरिक्ष का ही विस्तार. इसे आमतौर पर एक स्ट्रेचेबल रबर फिल्म या गुब्बारे का उपयोग करके चित्रित किया जाता है। हालाँकि, यहाँ एक निश्चित बारीकियाँ भी हैं जो अक्सर कई लोगों को भ्रमित करती हैं। यदि आप गुब्बारे पर आकाशगंगा बनाकर उसे फुलाना शुरू करें तो उसका प्रतिबिम्ब भी बड़ा हो जाएगा। ब्रह्माण्ड के विस्तार के कारण ऐसा नहीं होता है। आकाशगंगा एक गुरुत्वाकर्षण से बंधी प्रणाली है; यह ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार में भाग नहीं लेती है। इसलिए, एक गेंद के साथ एक चित्रण में, उस पर आकाशगंगा को नहीं खींचना बेहतर है, बल्कि एक बिंदु पर गेंद को "इसे" चिपका देना है। लेकिन चूँकि आकाशगंगाएँ वास्तव में किसी चीज़ से चिपकी नहीं होती हैं और अंतरिक्ष में घूम सकती हैं, इसलिए उन्हें फुलाते गुब्बारे की सतह पर पानी की बूंदों के रूप में सोचना और भी बेहतर है। इस मामले में, आकाशगंगा की बूंदें विस्तारित नहीं होती हैं, लेकिन अपनी एक निश्चित गति से इसके साथ स्वतंत्र रूप से घूम सकती हैं।

विस्तार प्रक्रिया के अधिक दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए, गेंद पर एक समन्वय ग्रिड खींचकर एक संदर्भ प्रणाली शुरू करना सुविधाजनक है। यदि आकाशगंगाओं को ऐसे फुलाए हुए बॉल-स्पेस से "चिपकाया" जाता है, तो उनके निर्देशांक नहीं बदलेंगे, और विस्तार केवल समन्वय प्रणाली के गुणों के संशोधन तक ही कम हो जाएगा। हालाँकि, आकाशगंगाओं के बीच की वास्तविक दूरी, उदाहरण के लिए, एक रूलर, प्रकाश या रडार का उपयोग करके मापी गई, अभी भी बढ़ती है, क्योंकि रूलर का आकार ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार के साथ नहीं बदलता है, और प्रकाश और रेडियो तरंगों की गति इस पर निर्भर नहीं करती है कि कैसे स्पेस-बॉल की फिल्म काफी खिंची हुई है। इस संबंध में, हमारा स्थान बिल्कुल रबर फिल्म की तरह नहीं है, जो खिंचने पर पतला हो जाता है और बढ़ती गति के साथ लोचदार तरंगों को इसके साथ चलने का कारण बनता है।

जीटीआर के अनुसार, जिन कानूनों का वह पालन करता है, उनके कारण अंतरिक्ष का विस्तार होता है, जैसे कि वह शून्य से उभर रहा हो। यह प्रक्रिया है, जो अंतरिक्ष में मौजूद हर चीज के गुणों को ध्यान में रखती है, जिसे हिल्बर्ट-आइंस्टीन समीकरणों द्वारा वर्णित किया गया है। प्रकाश, परमाणुओं, अणुओं, ठोस, तरल पदार्थ और गैसों का व्यवहार अंतरिक्ष-समय की स्थानीय वक्रता पर कमजोर रूप से निर्भर करता है और केवल विशेष रूप से मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों में महत्वपूर्ण रूप से बदलता है, जैसे कि ब्लैक होल के पास पाए जाते हैं। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि अधिकांश ब्रह्मांड में, मुख्य प्रक्रियाएं लगभग पृथ्वी की तरह ही होती हैं, और यह पता चलता है कि आकाशगंगाएं उस स्थान के विस्तार के कारण काफी यथार्थवादी रूप से एक-दूसरे से दूर जा रही हैं जिसमें वे स्थित हैं। अंतरिक्ष यान चलते हैं, और प्रकाश पूरे अंतरिक्ष में फैल जाता है, और यदि यह अधिक है, तो यह ध्यान देने योग्य होगा, कम से कम उस समय तक जब उन्हें एक आकाशगंगा से दूसरी आकाशगंगा तक यात्रा करनी होगी।

फोटॉन परिवर्तन

प्रकाश हमेशा एक निश्चित तरंग दैर्ध्य और क्वांटम ऊर्जा के साथ उत्सर्जित होता है। लेकिन, विस्तारित ब्रह्मांड में फैलते हुए, यह खिंचता हुआ प्रतीत होता है, "लाल हो जाता है।" यदि ब्रह्मांड को संकुचित किया जाता, तो विपरीत प्रभाव देखा जाता - नीला हो जाना। यदि किसी समय एक आकाशगंगा ने एक निश्चित तरंग दैर्ध्य के साथ एक फोटॉन उत्सर्जित किया था, और अब हम इसे एक अलग तरंग दैर्ध्य के साथ एक फोटॉन के रूप में देखते हैं, तो, फोटॉन की मूल तरंग दैर्ध्य द्वारा विभाजित इन लंबाई के अंतर के बराबर रेडशिफ्ट के आधार पर, हम कह सकते हैं कि इस दौरान ब्रह्मांड का कितनी बार विस्तार हुआ। ऐसा करने के लिए, आपको रेडशिफ्ट में एक जोड़ने की आवश्यकता है: यदि यह 2 के बराबर है, तो फोटॉन उत्सर्जित होने के क्षण से ब्रह्मांड तीन गुना विस्तारित हो गया है।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि इस मामले में आकार की तुलना उत्सर्जन के समय और फोटॉन के स्वागत के समय की जाती है (ब्रह्मांडविज्ञानी स्केल कारक के बारे में बात करते हैं)। लेकिन इन क्षणों के बीच जो हुआ वह इतना महत्वपूर्ण नहीं है: ब्रह्मांड एक स्थिर गति से फैल सकता है, तेजी से या धीमी गति से फैल सकता है, यहां तक ​​कि किसी बिंदु पर सिकुड़ भी सकता है। एकमात्र महत्वपूर्ण बात यह है कि इस दौरान सभी ब्रह्माण्ड संबंधी दूरियाँ तीन गुना बढ़ गईं। 2 का रेडशिफ्ट यही दर्शाता है।

स्रोत से पर्यवेक्षक तक के रास्ते में एक फोटॉन का "खिंचाव" सामान्य डॉपलर प्रभाव से मौलिक रूप से अलग है। मान लीजिए कि एक अंतरिक्ष यान एक निश्चित गति से घूम रहा है और सभी दिशाओं में प्रकाश तरंगें उत्सर्जित कर रहा है। इस मामले में, जहाज के सामने पर्यवेक्षकों को नीले रंग के फोटॉन, यानी उच्च ऊर्जा वाले फोटॉन दिखाई देंगे, और पीछे के पर्यवेक्षकों को कम ऊर्जा वाले लाल रंग के फोटॉन दिखाई देंगे। कुल मिलाकर, सभी फोटॉन की ऊर्जा अपरिवर्तित रहेगी - जहाज ने कितने जूल उत्सर्जित किए, सभी पर्यवेक्षकों ने उतनी ही मात्रा पकड़ी। ब्रह्माण्ड विज्ञान में सब कुछ अलग है। सभी दिशाओं में विकिरण करने वाली एक आकाशगंगा अलग-अलग तरफ (लेकिन समान दूरी पर) पर्यवेक्षकों को समान रूप से लाल दिखाई देगी। हालाँकि सामान्य तर्क की दृष्टि से ऐसा तर्क अजीब लगता है। और इस संबंध में, ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट गुरुत्वाकर्षण रेडशिफ्ट के समान है, जिसमें फोटॉन लाल हो जाते हैं, जो उन्हें उत्सर्जित करने वाले तारे के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र पर काबू पा लेते हैं।

यह ब्रह्मांड की एक संपत्ति है: सभी कणों और तरंगों - आकाशगंगाओं, धूल के कण, प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन, न्यूट्रिनो, फोटॉन और यहां तक ​​कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों की गतिज ऊर्जा - अंतरिक्ष के विस्तार के कारण घट जाती है। यह घटना गैर-स्थिर और ओपन-लूप सिस्टम में देखे गए कुछ प्रभावों की याद दिलाती है। यह ज्ञात है कि यदि किसी प्रणाली में मूलभूत स्थिरांक समय पर निर्भर करते हैं, तो ऊर्जा संरक्षित नहीं होती है। उदाहरण के लिए, समय-समय पर बदलते गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक वाली दुनिया में, स्थिरांक छोटा होने पर भार उठाना और बड़ा होने पर इसे गिराना संभव होगा। परिणामस्वरुप कार्य में लाभ होगा अर्थात गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक की परिवर्तनशीलता के कारण ऊर्जा निकालना संभव हो जायेगा।

हमारी दुनिया में, अंतरिक्ष का माप समय पर निर्भर करता है, क्योंकि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है। एक गैर-स्थिर दुनिया में होने के कारण, हम कह सकते हैं कि विस्तारित ब्रह्मांड में फोटॉन ऊर्जा कम हो जाती है। सौभाग्य से, हमारे देश में सभी वैश्विक भौतिक परिवर्तन बेहद धीमी गति से होते हैं और सामान्य जीवन को किसी भी तरह से प्रभावित नहीं करते हैं।

ब्रह्मांड के लिए शासक:यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि कोई भी जुड़ी हुई वस्तु ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार में भाग नहीं लेती है। बाट और माप घर (और इसके आधुनिक लेजर समकक्ष) में पाए जाने वाले मानक मीटर की लंबाई समय के साथ नहीं बदलती है। इसीलिए हम आकाशगंगाओं के बीच भौतिक दूरी में वृद्धि के बारे में बात कर सकते हैं, जिसे इस (स्थिर!) मीटर से मापा जा सकता है। आम तौर पर स्वीकृत समझ की सबसे निकटतम चीज़ तथाकथित उचित दूरी है। इसे निर्धारित करने के लिए, यह आवश्यक है कि दो आकाशगंगाओं को जोड़ने वाली रेखा पर स्थित कई पर्यवेक्षक एक साथ सामान्य शासकों का उपयोग करके उन्हें एक दूसरे से अलग करने वाली दूरियों को मापें। फिर इस सभी डेटा को एक ही केंद्र में स्थानांतरित किया जाना चाहिए, जहां, सभी परिणामों को जोड़कर, यह निर्धारित करना संभव होगा कि माप के दौरान दूरी क्या थी। अफ़सोस, जब तक परिणाम प्राप्त होगा, तब तक यह विस्तार के कारण बदल चुका होगा। सौभाग्य से, खगोलविदों ने ज्ञात चमक के स्रोतों की स्पष्ट चमक से अपनी दूरी की गणना करना सीख लिया है। अक्सर दूरी के बारे में रेडशिफ्ट के संदर्भ में बात की जाती है। रेडशिफ्ट जितना अधिक होगा, दूरी उतनी ही अधिक होगी, और प्रत्येक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के पास इन दो मात्राओं को जोड़ने वाले अपने स्वयं के सूत्र हैं। उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड के वर्तमान में आम तौर पर स्वीकृत मॉडल में 4.3 के रेडशिफ्ट के साथ क्वासर जीबी1508+5714 हमारी आकाशगंगा से 23 अरब प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है। आज इससे निकलने वाली रोशनी बिग बैंग के ठीक एक अरब साल बाद उत्सर्जित हुई थी और इसे यात्रा करने में लगभग 13 अरब साल लगे। इस मॉडल में ब्रह्मांड की आयु 14 अरब वर्ष है।

ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार के कारण आकाशगंगा जिस गति से दूर जा रही है वह कुछ भी हो सकती है, जिसमें प्रकाश की गति से भी अधिक गति शामिल है। तथ्य यह है कि यह अंतरिक्ष में कहीं भी नहीं जाता है (फुलाने वाली गेंद पर इसके निर्देशांक नहीं बदलते हैं)। गतिज ऊर्जा इस गति से जुड़ी नहीं है, इसलिए जब ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो जाता है, तो कोई ऊर्जा जारी नहीं होती है। बेशक, एक आकाशगंगा में "सामान्य" गति भी हो सकती है, उदाहरण के लिए, अन्य आकाशगंगाओं के साथ गुरुत्वाकर्षण संपर्क के कारण। ब्रह्माण्ड विज्ञान में ऐसी गति को विचित्र कहा जाता है। बेशक, वास्तविक जीवन में, खगोलविद एक शुद्ध प्रभाव देखते हैं: ब्रह्माण्ड संबंधी प्रक्रियाओं के कारण आकाशगंगा लाल हो जाती है, और इसके अलावा, विशिष्ट वेग से जुड़े डॉपलर प्रभाव के कारण फोटॉन लाल हो जाते हैं (या नीले हो जाते हैं)। कभी-कभी एक गुरुत्वाकर्षण रेडशिफ्ट भी जोड़ा जाता है, जो चमकदार वस्तु के स्वयं के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण होता है। किसी व्यक्तिगत स्रोत के लिए इन तीन प्रभावों को अलग करना आसान नहीं है। ध्यान दें कि सार्वभौमिक पैमाने पर छोटी दूरी के लिए, रेड शिफ्ट और मंदी वेग को जोड़ने वाला सूत्र सामान्य डॉपलर प्रभाव के सूत्र से मेल खाता है। कभी-कभी इससे भ्रम की स्थिति भी पैदा हो जाती है, क्योंकि प्रभावों की भौतिकी अलग होती है, और बड़ी दूरी के लिए सूत्र बहुत अलग होते हैं। रेडशिफ्ट यह इंगित करने के लिए एक बहुत ही सुविधाजनक और आम तौर पर स्वीकृत मूल्य है कि अंतरिक्ष में कितनी दूर और कितने समय पहले कोई घटना घटी थी जिसे आज स्थलीय खगोलविदों द्वारा देखा जाता है।

यह कैसे संभव है?

अक्सर पेशेवर (भौतिक विज्ञानी, खगोलशास्त्री) भी इस सवाल का जवाब देते हैं: "क्या ऐसी आकाशगंगा का निरीक्षण करना संभव है, जो प्रकाश उत्सर्जित करने के समय और पृथ्वी पर संकेत प्राप्त करने के समय, प्रकाश की तुलना में हमसे तेजी से दूर जा रही हो?" - वे उत्तर देते हैं: "बिल्कुल नहीं!" कार्य में अंतर्ज्ञान सापेक्षता के विशेष सिद्धांत (एसआरटी) पर आधारित है, जिसे एक ब्रह्मांड विज्ञानी ने उपयुक्त रूप से "एसआरटी की छाया" कहा है। हालाँकि, यह उत्तर ग़लत है. इससे पता चलता है कि यह अभी भी संभव है। किसी भी ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में, दूरी के साथ पलायन वेग रैखिक रूप से बढ़ता है। यह सबसे महत्वपूर्ण सिद्धांतों में से एक के कारण है - ब्रह्मांड की एकरूपता। नतीजतन, एक ऐसी दूरी होती है जिस पर पलायन वेग प्रकाश गति तक पहुंच जाता है, और बड़ी दूरी पर यह सुपरल्यूमिनल हो जाता है। वह काल्पनिक गोला जिस पर पलायन वेग प्रकाश के बराबर होता है, हबल गोला कहलाता है।

"यह कैसे संभव है! - पाठक चिल्ला उठेगा। "क्या सापेक्षता का विशेष सिद्धांत ग़लत है?" सच है, लेकिन यहां कोई विरोधाभास नहीं है. जब हम अंतरिक्ष में एक बिंदु से दूसरे बिंदु तक ऊर्जा या सूचना के हस्तांतरण के बारे में बात नहीं कर रहे हैं तो सुपरल्यूमिनल गति काफी वास्तविक है। उदाहरण के लिए, एक सूर्य की किरण किसी भी गति से आगे बढ़ सकती है, आपको बस उस स्क्रीन को स्थापित करने की आवश्यकता है जिस पर वह दूर तक चलती है। एसआरटी केवल सुपरल्यूमिनल गति से सूचना और ऊर्जा के हस्तांतरण को "निषिद्ध" करता है। और जानकारी स्थानांतरित करने के लिए, आपको पूरे अंतरिक्ष में फैलने वाले सिग्नल की आवश्यकता होती है - अंतरिक्ष के विस्तार का इससे कोई लेना-देना नहीं है। तो पीछे हटने वाली आकाशगंगाओं के बारे में हमारे उदाहरण में, सब कुछ सापेक्षता के सिद्धांत के साथ सही क्रम में है: सुपरल्यूमिनल गति पर वे केवल सांसारिक पर्यवेक्षक से दूर जा रहे हैं, और आसपास के स्थान के संबंध में उनकी गति शून्य भी हो सकती है।

आश्चर्यजनक बात यह है कि हम आकाशगंगाओं को प्रकाश से भी अधिक तेजी से अपने से दूर उड़ते हुए देख सकते हैं। ऐसा इसलिए संभव है क्योंकि ब्रह्माण्ड के विस्तार की दर स्थिर नहीं थी। यदि किसी अवधि में यह कम हो जाता है और प्रकाश हमारी आकाशगंगा तक "पहुँचने" में सक्षम हो जाता है, तो हम एक सुपरल्यूमिनल स्रोत देखेंगे। यह उदाहरण पूरी तरह से दर्शाता है कि एक फोटॉन का भाग्य इस बात पर निर्भर करता है कि ब्रह्माण्ड इसके माध्यम से चलते समय कैसा व्यवहार करता है। आइए मान लें कि जिस समय फोटॉन उत्सर्जित हुआ, स्रोत आकाशगंगा प्रकाश से भी अधिक तेजी से हमसे दूर जा रही थी। फिर, हालांकि फोटॉन हमारी दिशा में उत्सर्जित हुआ था, एक स्ट्रेचिंग कोऑर्डिनेट ग्रिड के साथ चलते हुए, यह ब्रह्मांड की मुद्रास्फीति के कारण हमसे दूर चला जाएगा। यदि विस्तार की दर कम हो जाती है, तो यह बहुत संभव है कि किसी बिंदु पर पलायन वेग (उस समय फोटॉन जिस स्थान पर है) प्रकाश की गति से कम हो जाएगा। तब प्रकाश हमारे करीब आना शुरू हो जाएगा और अंततः हम तक पहुंच सकता है। स्रोत आकाशगंगा स्वयं, प्रकाश के "उलट" के क्षण में, अभी भी प्रकाश की तुलना में तेजी से हमसे दूर जा रही है (क्योंकि यह फोटॉन से बहुत आगे है, और दूरी के साथ गति बढ़ती है)। फोटॉन प्राप्त करते समय इसकी गति प्रकाश से भी अधिक हो सकती है (अर्थात यह हबल क्षेत्र के पीछे होगी), लेकिन इससे इसके अवलोकन में कोई बाधा नहीं आएगी।

महा विस्फोट:

पदार्थ से भरे ब्रह्मांड में (ऐसा ब्रह्मांड हमेशा धीमी गति से फैलता है), इन सभी महत्वपूर्ण मापदंडों की विस्तार से गणना की जा सकती है। यदि हमारी दुनिया ऐसी होती, तो जिन आकाशगंगाओं का रेडशिफ्ट 1.25 से अधिक है, वे उस प्रकाश का उत्सर्जन करती हैं जो हमें अब प्राप्त होता है, जब उनकी गति प्रकाश की गति से अधिक थी। ब्रह्मांड के सबसे सरल मॉडल के लिए आधुनिक हबल क्षेत्र, पदार्थ से भरा हुआ है (अर्थात, अंधेरे ऊर्जा के योगदान के बिना), इसकी त्रिज्या 3 के रेडशिफ्ट के अनुरूप है। और विकिरण के क्षण से बड़े विस्थापन वाली सभी आकाशगंगाएँ हमारे समय में, प्रकाश से भी अधिक तेजी से हमसे दूर जा रहे हैं।

अवलोकन सीमा

ब्रह्माण्ड विज्ञान में, हम तीन महत्वपूर्ण सतहों के बारे में बात करते हैं: घटना क्षितिज, कण क्षितिज और हबल क्षेत्र। अंतिम दो अंतरिक्ष में सतहें हैं, और पहली अंतरिक्ष-समय में है। हबल क्षेत्र से तो हम परिचित हो चुके हैं, अब बात करते हैं क्षितिज की। कण क्षितिज वर्तमान में अवलोकनीय वस्तुओं को अप्राप्य वस्तुओं से अलग करता है। चूंकि ब्रह्मांड की एक सीमित आयु है, इसलिए दूर की वस्तुओं से प्रकाश को हम तक पहुंचने का समय नहीं मिला है। यह क्षितिज हर समय विस्तारित हो रहा है: समय बीतता है, और हम अधिक से अधिक दूर की आकाशगंगाओं से संकेतों का "प्रतीक्षा" करते हैं। कणों का क्षितिज दूर जा रहा है; ऐसा लगता है कि वह प्रकाश की गति से भी अधिक गति से हमसे दूर भाग रहा है। इसके लिए धन्यवाद, हम अधिक से अधिक आकाशगंगाएँ देखते हैं।

ध्यान दें कि "अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के किनारे पर आकाशगंगाओं" की वर्तमान दूरी प्रकाश की गति और ब्रह्मांड की आयु के उत्पाद के रूप में निर्धारित नहीं की जा सकती है। विस्तारित ब्रह्मांड के किसी भी मॉडल में, यह दूरी इस उत्पाद से अधिक होगी। और यह काफी समझ में आता है. प्रकाश ने स्वयं इस दूरी को तय किया, लेकिन इस दौरान ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, इसलिए आकाशगंगा की वर्तमान दूरी प्रकाश द्वारा तय किए गए पथ से अधिक है, और उत्सर्जन के समय यह दूरी इस पथ से काफी कम हो सकती है।

कण क्षितिज पर स्रोतों में अनंत रेडशिफ्ट होता है। ये सबसे प्राचीन फोटॉन हैं, जिन्हें, कम से कम सैद्धांतिक रूप से, अब "देखा" जा सकता है। वे लगभग बिग बैंग के क्षण में उत्सर्जित हुए थे। तब ब्रह्माण्ड का आज दिखाई देने वाला भाग का आकार अत्यंत छोटा था, अर्थात तब से सभी दूरियाँ बहुत अधिक बढ़ गई हैं। यहीं से अनंत रेडशिफ्ट आता है।

बेशक, हम वास्तव में कण क्षितिज से फोटॉन नहीं देख सकते हैं। अपनी युवावस्था में ब्रह्माण्ड विकिरण के प्रति अपारदर्शी था। इसलिए, 1000 से अधिक रेडशिफ्ट वाले फोटॉन नहीं देखे जाते हैं। यदि भविष्य में खगोलविद अवशेष न्यूट्रिनो का पता लगाना सीख जाते हैं, तो इससे उन्हें 3x107 के रेडशिफ्ट के अनुरूप ब्रह्मांड के जीवन के पहले मिनटों को देखने की अनुमति मिल जाएगी। अवशेष गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाने में और भी अधिक प्रगति हासिल की जा सकती है, जो "प्लैंक समय" ($10^(-43)$ विस्फोट की शुरुआत से सेकंड) तक पहुंचती है। उनकी मदद से, आज ज्ञात प्रकृति के नियमों का उपयोग करके सैद्धांतिक रूप से अतीत को यथासंभव देखना संभव होगा। बिग बैंग के प्रारंभिक क्षण के निकट, सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत अब लागू नहीं होता है।

घटना क्षितिज अंतरिक्ष-समय में एक सतह है। ऐसा क्षितिज प्रत्येक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में प्रकट नहीं होता है। उदाहरण के लिए, ऊपर वर्णित धीमे ब्रह्मांड में, कोई घटना क्षितिज नहीं है - यदि आप लंबे समय तक प्रतीक्षा करते हैं तो दूर की आकाशगंगाओं के जीवन की कोई भी घटना देखी जा सकती है। इस क्षितिज को प्रस्तुत करने का उद्देश्य यह है कि यह उन घटनाओं को अलग करता है जो कम से कम भविष्य में हमें प्रभावित कर सकती हैं और जो हमें किसी भी तरह से प्रभावित नहीं कर सकती हैं। यदि किसी घटना का प्रकाश संकेत भी हम तक न पहुंचे तो वह घटना स्वयं हमें प्रभावित नहीं कर सकती। आप इसे दूर की आकाशगंगा में होने वाले फुटबॉल मैच के अंतरिक्ष प्रसारण के रूप में सोच सकते हैं जिसका संकेत हमें कभी नहीं मिलेगा। ऐसा क्यों संभव है? इसके कई कारण हो सकते हैं. सबसे सरल "दुनिया का अंत" मॉडल है। यदि भविष्य समय में सीमित है, तो यह स्पष्ट है कि कुछ दूर की आकाशगंगाओं से प्रकाश हम तक नहीं पहुंच पाएगा। अधिकांश आधुनिक मॉडल यह सुविधा प्रदान नहीं करते हैं. हालाँकि, आने वाले बिग रिप का एक संस्करण है, लेकिन यह वैज्ञानिक हलकों में बहुत लोकप्रिय नहीं है। लेकिन एक और विकल्प है - त्वरण के साथ विस्तार। इस मामले में, कुछ गैर-फुटबॉल प्रशंसक बस "प्रकाश से दूर भागेंगे": उनके लिए, विस्तार की गति सुपरल्यूमिनाल होगी।

काली रानी की सनक

यह पता चलता है कि विस्तारित ब्रह्मांड कुछ हद तक ब्लैक क्वीन के देश के समान है, जिसमें ऐलिस ने खुद को लुईस कैरोल की परी कथा "एलिस थ्रू द लुकिंग ग्लास" में पाया था। वहां खड़े रहने के लिए बहुत तेज दौड़ना पड़ता था.

आइए मान लें कि हमारी ओर निर्देशित उच्च आंतरिक गति वाली एक आकाशगंगा है। इस मामले में, दो प्रभाव इसके कुल वर्णक्रमीय बदलाव में योगदान देंगे: ब्रह्माण्ड संबंधी लाल विस्तार और अपने स्वयं के वेग के कारण डॉपलर प्रभाव के कारण नीला बदलाव।

पहला सवाल यह है कि शून्य स्पेक्ट्रम बदलाव के साथ आकाशगंगा की दूरी कैसे बदलेगी? उत्तर: आकाशगंगा हमसे दूर चली जाएगी। दूसरा प्रश्न: एक ऐसी आकाशगंगा की कल्पना करें जिसकी दूरी इस तथ्य के कारण नहीं बदलती है कि इसकी अपनी गति ने विस्तार के प्रभाव की पूरी तरह से भरपाई कर ली है (यह ठीक उसी तरह है जैसे ऐलिस काली रानी की भूमि से गुजर रही है)। आकाशगंगा हमारे खींचे गए समन्वय ग्रिड के साथ उसी गति से चलती है जिस गति से ग्रिड फुलाता है। ऐसी आकाशगंगा के स्पेक्ट्रम में क्या बदलाव होगा? उत्तर: ऑफसेट नीला होगा. यानी ऐसी आकाशगंगा के स्पेक्ट्रम में रेखाएं छोटी तरंग दैर्ध्य की ओर स्थानांतरित हो जाएंगी।

गुरुत्वाकर्षण पर विजय:जब "बड़े ब्रह्मांड" के बारे में बात की जाती है, तो अक्सर यह माना जाता है कि अंतरिक्ष में पदार्थ समान रूप से वितरित है। प्रथम दृष्टया यह सत्य है। हालाँकि, हमें आकाशगंगाओं और उनके समूहों जैसी "गड़बड़ी" के बारे में नहीं भूलना चाहिए। इनका निर्माण प्राथमिक घनत्व के उतार-चढ़ाव से होता है। यदि समान रूप से वितरित पदार्थ में थोड़ा अधिक घनत्व वाली गेंद दिखाई देती है, तो तापमान से जुड़े प्रभावों को ध्यान में रखे बिना, हम कह सकते हैं कि गेंद संपीड़ित होना शुरू हो जाएगी और पदार्थ का घनत्व बढ़ना शुरू हो जाएगा। विस्तारित ब्रह्मांड के सबसे सरल मॉडल में, जिसमें डार्क एनर्जी का योगदान शून्य है, मौलिक रूप से कुछ भी नहीं बदलता है। ऐसे धूल भरे ब्रह्मांड में घनत्व में कोई भी गड़बड़ी (वास्तविक गैस के लिए, धूल के लिए नहीं, गड़बड़ी के द्रव्यमान को एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य - तथाकथित जीन्स द्रव्यमान) से अधिक की आवश्यकता होती है, जिससे पदार्थ के विस्तार में "गिरने" की स्थिति पैदा हो जाएगी। ब्रह्मांड और एक बंधी हुई वस्तु का निर्माण। यदि डार्क एनर्जी का योगदान शून्य नहीं है, तो शुरुआत से ही घनत्व के उतार-चढ़ाव का मान एक निश्चित महत्वपूर्ण मान से अधिक होना चाहिए, अन्यथा घनत्व कंट्रास्ट के पास आवश्यक मान तक बढ़ने का समय नहीं होगा, और मामला "नहीं" होगा। हबल प्रवाह से बाहर गिरना"। जिस प्रकार एक फोटॉन की ऊर्जा विस्तार के कारण कम हो जाती है, उसी प्रकार ब्रह्मांड के विस्तार के साथ धूल के कणों की गतिज ऊर्जा भी समय के साथ कम हो जाएगी। इस वजह से, जब तक ब्रह्मांड के सामान्य विस्तार से उतार-चढ़ाव पूरी तरह से अलग नहीं हो जाता, तब तक गड़बड़ी के "पतन" की प्रक्रिया विस्तार को ध्यान में रखे बिना धीमी गति से आगे बढ़ेगी। घनत्व में तेजी से वृद्धि के बजाय, शक्ति-कानून में वृद्धि देखी जाएगी। जैसे ही घनत्व विपरीत एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य तक पहुंचता है, उतार-चढ़ाव ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में "भूल" जाएगा।

उत्सर्जन स्पेक्ट्रम का ऐसा अप्रत्याशित व्यवहार इस तथ्य के कारण है कि यहां दो भौतिक प्रभाव हैं, जो विभिन्न सूत्रों द्वारा वर्णित हैं। हबल क्षेत्र पर स्थित एक स्रोत के लिए, मंद गतिमान ब्रह्मांड के सबसे सरल मॉडल में उत्सर्जन के समय, रेडशिफ्ट 1.25 के बराबर है, और पलायन वेग प्रकाश की गति के बराबर है। इसका मतलब यह है कि हमसे निरंतर दूरी पर बने रहने के लिए स्रोत की अपनी गति प्रकाश की गति के बराबर होनी चाहिए। और उचित (अजीब) वेगों के लिए हमें सापेक्षतावादी डॉपलर प्रभाव के सूत्र को लागू करना चाहिए, जो प्रकाश की गति के बराबर स्रोत गति के लिए और हमारी ओर निर्देशित एक असीम रूप से बड़ी नीली पारी देता है। डॉपलर प्रभाव के कारण वर्णक्रमीय रेखाओं का बदलाव ब्रह्माण्ड संबंधी और छोटी दूरी की आकाशगंगाओं की तुलना में अधिक होता है। इस प्रकार, आराम पर एक स्रोत नीला हो जाएगा, और शून्य पूर्वाग्रह वाला एक तारा हमसे दूर चला जाएगा।

निःसंदेह, प्रकाश के निकट आकाशगंगाओं की अपनी गति नहीं हो सकती। लेकिन सक्रिय नाभिक वाले कुछ क्वासर और आकाशगंगाएँ जेट उत्पन्न करते हैं - पदार्थ के जेट जो लाखों प्रकाश वर्ष की दूरी पर उड़ान भरते हैं। ऐसे जेट में पदार्थ की गति प्रकाश की गति के करीब हो सकती है। यदि जेट को हमारी ओर निर्देशित किया जाता है, तो डॉपलर प्रभाव के कारण हम एक नीला बदलाव देख सकते हैं। इसके अलावा, पदार्थ हमारी ओर आता हुआ प्रतीत होना चाहिए। हालाँकि, ऊपर जो लिखा गया था उसके आलोक में, दूसरा निष्कर्ष इतना स्पष्ट नहीं है। यदि स्रोत काफी दूर है, तो ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार अभी भी पदार्थ को हमसे "दूर" ले जाएगा, भले ही इसकी गति प्रकाश की गति के बहुत करीब हो और जेट हमें "नीला" दिखाई दे। केवल ब्रह्माण्ड विज्ञान में ही पहली नज़र में ऐसी बेतुकी स्थिति उत्पन्न होती है, जब हमसे दूर जा रही किसी वस्तु में नीला परिवर्तन होता है। उदाहरण के लिए, क्वासर GB1508+5714, जिसकी रेडशिफ्ट 4.3 है, प्रकाश की तुलना में 1.13 गुना तेजी से हमसे दूर जा रहा है। इसका मतलब यह है कि इसके जेट का पदार्थ, उच्च आंतरिक गति के साथ हमारी ओर बढ़ रहा है, हमसे दूर जा रहा है, क्योंकि कणों की गति प्रकाश की गति से अधिक नहीं हो सकती है।

अज्ञात भविष्य

हाल की खोज कि ब्रह्मांड अब तीव्र गति से विस्तार कर रहा है, ने सचमुच ब्रह्मांड विज्ञानियों को उत्साहित कर दिया है। हमारी दुनिया के इस असामान्य व्यवहार के दो कारण हो सकते हैं: या तो हमारे ब्रह्मांड का मुख्य "भराव" सामान्य पदार्थ नहीं है, बल्कि असामान्य गुणों वाला अज्ञात पदार्थ है (तथाकथित डार्क एनर्जी), या (सोचने में भी डरावना!) सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के समीकरणों को बदलना आवश्यक है। इसके अलावा, किसी कारण से, मानवता ब्रह्माण्ड संबंधी पैमाने पर उस छोटी अवधि में जी रही थी जब धीमी गति से विस्तार त्वरित गति की ओर ले जा रहा था। ये सभी प्रश्न अभी भी हल होने से बहुत दूर हैं, लेकिन आज हम चर्चा कर सकते हैं कि कैसे त्वरित विस्तार (यदि यह हमेशा के लिए जारी रहता है) हमारे ब्रह्मांड को बदल देगा और एक घटना क्षितिज का निर्माण करेगा। यह पता चला है कि दूर की आकाशगंगाओं का जीवन, जिस क्षण से वे पर्याप्त उच्च पलायन वेग प्राप्त करते हैं, हमारे लिए रुक जाएगा और उनका भविष्य हमारे लिए अज्ञात हो जाएगा - कई घटनाओं से प्रकाश कभी भी हम तक नहीं पहुंचेगा। समय के साथ, काफी दूर के भविष्य में, सभी आकाशगंगाएँ जो आकार में 100 मेगापार्सेक के हमारे स्थानीय सुपरक्लस्टर में शामिल नहीं हैं, घटना क्षितिज के पीछे गायब हो जाएंगी: सभी त्वरित विस्तार वहां समन्वय ग्रिड पर उनके संबंधित बिंदुओं को "खींचेंगे"।

यहाँ, वैसे, कण क्षितिज और घटना क्षितिज के बीच का अंतर स्पष्ट रूप से दिखाई देता है। जो आकाशगंगाएँ कण क्षितिज के नीचे थीं, वे इसके नीचे ही रहेंगी, उनसे प्रकाश पहुँचता रहेगा। लेकिन किसी आकाशगंगा की गति प्रकाश की गति के जितनी करीब होती जाती है, प्रकाश को हम तक पहुँचने में उतना ही अधिक समय लगता है, और ऐसी आकाशगंगा में सभी घटनाएँ हमें समय के साथ खिंची हुई प्रतीत होंगी। तुलनात्मक रूप से कहें तो, यदि आप ऐसी आकाशगंगा में एक घड़ी रखते हैं, जिसे घटना क्षितिज छोड़ने के समय दोपहर के 12 बजने चाहिए, तो सांसारिक पर्यवेक्षकों को इस घड़ी की धीमी गति दिखाई देगी। कोई फर्क नहीं पड़ता कि हम कितना देखते हैं (सैद्धांतिक रूप से, ऐसी आकाशगंगा "घड़ी के साथ" हमारे आकाश से कभी गायब नहीं होगी), हम कभी भी घड़ी की सूइयों को ठीक "बारह" पर नहीं देखेंगे - यह हमारी अपनी घड़ी के अनुसार अनिश्चित काल तक अपनी अंतिम क्रांति करेगी। . लंबे समय तक इंतजार करने के बाद, हम देखेंगे कि आकाशगंगा में (इसकी घड़ी के अनुसार) सुबह 11:59 बजे, 11:59 पूर्वाह्न 59 सेकेंड पर और इसी तरह क्या हो रहा था। लेकिन "दोपहर" के बाद इस पर जो हुआ वह हमसे हमेशा छिपा रहेगा। यह बिल्कुल वैसा ही है जैसे किसी घड़ी को ब्लैक होल में गिरते हुए देखना।

इस सुदूर आकाशगंगा में प्रेक्षक शायद इसी तरह सोच रहे होंगे। अब वह हमारी आकाशगंगा को उसके अतीत में देखता है, लेकिन किसी समय हमारा इतिहास उसके लिए दुर्गम हो जाएगा, क्योंकि हमारे सिग्नल अब इस आकाशगंगा तक नहीं पहुंच पाएंगे। यह हास्यास्पद है कि ब्रह्माण्ड संबंधी मापदंडों के आम तौर पर स्वीकृत सेट के लिए, ऐसी आकाशगंगाएँ आमतौर पर बहुत दूर नहीं हैं। उनका रेडशिफ्ट 1.8 से अधिक होना चाहिए। यानी, वे हबल क्षेत्र के अंदर भी हो सकते हैं, लेकिन मानवता को उन्हें संदेश भेजने में पहले ही बहुत देर हो चुकी है।

सामान्य ज्ञान की दृष्टि से विरोधाभासी ये घटनाएँ हमारे ब्रह्मांड में घटित होती हैं। उनकी असामान्यता इस तथ्य के कारण है कि ब्रह्मांड विज्ञान में गति, दूरी और समय की सामान्य अवधारणाएं थोड़ा अलग अर्थ लेती हैं। दुर्भाग्य से, वैज्ञानिक अभी तक इस बारे में कोई आम राय नहीं बना पाए हैं कि हमारा ब्रह्मांड किस प्रकार का जीवन जीता है और सिद्धांत रूप में, इसके साथ क्या हो सकता है। आख़िरकार, विशेषज्ञों के लिए भी सामान्य ज्ञान की सीमाओं का विस्तार करना बहुत कठिन है।

सर्गेई पोपोव, भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार
एलेक्सी टोपोरेंस्की, भौतिक और गणितीय विज्ञान के उम्मीदवार

भौतिकविदों ने बहुत पहले ही ब्लैक होल का गंभीरता से अध्ययन करना शुरू नहीं किया था - हालाँकि उनके अस्तित्व की अवधारणा पिछली शताब्दी से पहले ही सामने आ गई थी। लेकिन अंतरिक्ष में कहीं ऐसी वस्तुओं की मौजूदगी का विचार इतना शानदार और अप्रमाणित लग रहा था कि व्यावहारिक रूप से इस पर गंभीरता से विचार नहीं किया गया। "सिंपली अबाउट कॉम्प्लेक्स" खंड के नए अंक में, "जमे हुए सितारों" की खोज के इतिहास और ब्लैक होल की सीमाओं पर अंतरिक्ष और समय के साथ क्या होता है, के बारे में एक कहानी है।

अविश्वास का एक लंबा इतिहास

1783 में, थॉर्नहिल के अंग्रेजी गांव के एक पुजारी, जॉन मिशेल ने रॉयल सोसाइटी ऑफ लंदन के जर्नल फिलॉसॉफिकल ट्रांजेक्शन में अपना लेख प्रस्तुत किया। इसमें उन्होंने लिखा कि एक पर्याप्त विशाल और सघन तारे का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र इतना मजबूत होगा कि प्रकाश उससे दूर तक नहीं जा पाएगा - गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण वह पीछे खींच लिया जाएगा। मिशेल का मानना ​​था कि अंतरिक्ष में ऐसी बहुत सी वस्तुएं हो सकती हैं, लेकिन उन्हें देखना असंभव है - क्योंकि उनका प्रकाश उनके द्वारा अवशोषित कर लिया जाता है। फिर भी सैद्धांतिक तौर पर इनके गुरुत्वाकर्षण आकर्षण का पता लगाया जा सकता है। इस लेख ने वैज्ञानिक समुदाय में कोई हलचल पैदा नहीं की और वस्तुतः किसी का ध्यान नहीं गया।

कुछ साल बाद, मिशेल के काम से अपरिचित फ्रांसीसी वैज्ञानिक पियरे-साइमन लाप्लास ने एक समान परिकल्पना सामने रखी। उन्होंने इसे अपने काम "द वर्ल्ड सिस्टम" में प्रकाशित किया, लेकिन दूसरे संस्करण के बाद सिद्धांत पुस्तक से गायब हो गया - जाहिर है, लाप्लास ने फैसला किया कि इस तरह के बेवकूफी भरे विचार के बारे में बात करने लायक नहीं था।

छोटे तारे सफेद बौने बन जाते हैं, प्रति घन सेंटीमीटर सैकड़ों टन घनत्व वाली वस्तुएं। उनमें से बहुत सारे अंतरिक्ष में खोजे गए हैं, और हमारा सूर्य अंततः उनकी श्रेणी में शामिल हो जाएगा।

लेकिन 19वीं सदी में वैज्ञानिक अदृश्य तारों की कल्पना भी नहीं कर पाते थे। बात यह है कि न्यूटन की यह मान्यता कि प्रकाश कणों से बना है, फैशन से बाहर हो गई है। वैज्ञानिकों ने निष्कर्ष निकाला है कि यह अवधारणा कि प्रकाश एक तरंग है, आसपास की दुनिया की घटनाओं का बेहतर वर्णन करती है। इस बारे में कुछ भी ज्ञात नहीं था कि गुरुत्वाकर्षण तरंगों पर कैसे कार्य करता है, और इसलिए, आकाशीय वस्तुओं के अपने स्वयं के प्रकाश को "खींचने" के बारे में चर्चा को भूलना पड़ा।

उन्हें दोबारा 20वीं सदी में ही याद किया गया। 1916 में, आइंस्टीन द्वारा सापेक्षता के अपने सामान्य सिद्धांत को प्रकाशित करने के लगभग तुरंत बाद, कार्ल श्वार्ज़स्चिल्ड ने एक "जमे हुए तारे" का वर्णन किया, क्योंकि तब ऐसी वस्तुओं को इसके गठन की प्रक्रिया पर विचार किए बिना कहा जाता था, और 1939 में इस लापता तत्व को सिद्धांत में जोड़ा गया था। रॉबर्ट ओपेनहाइमर और हार्टलैंड स्नाइडर। और केवल 1969 में, अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जॉन व्हीलर ने "ब्लैक होल" शब्द गढ़ा (व्हीलर आम तौर पर एक रोमांटिक था, और उनके द्वारा गढ़ा गया दूसरा शब्द, "वर्महोल," विज्ञान कथा लेखकों द्वारा और भी अधिक पसंद किया जाता है)।

एक सितारे का पुनर्जन्म

किसी तारे का जीवन चक्र कुछ हद तक मनुष्य के समान होता है - वह जन्म लेता है और मर जाता है। सबसे पहले, अंतरिक्ष में गैस का एक विशाल बादल (ज्यादातर हाइड्रोजन) अपने गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में सिकुड़ना शुरू कर देता है, इसके अणु तेजी से एक-दूसरे से टकराते हैं, और उनकी गति बढ़ जाती है। गैस गर्म हो जाती है, और एक निश्चित तापमान पर थर्मोन्यूक्लियर संलयन प्रतिक्रिया होती है, जिसके परिणामस्वरूप हीलियम बनता है। प्रतिक्रिया के दौरान, ऊष्मा निकलती है और प्रकाश उत्सर्जित होता है। इस प्रकार एक तारा दिखाई देता है। गर्मी अतिरिक्त दबाव बनाती है, जो गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को संतुलित करती है, और तारा सिकुड़ना बंद कर देता है - स्थिर अवस्था में यह दस लाख से अधिक वर्षों तक मौजूद रह सकता है। लेकिन देर-सबेर तारे की प्रतिक्रियाशील हाइड्रोजन की आपूर्ति ख़त्म हो जाती है, और वह ठंडा और सिकुड़ने लगता है।

यहीं पर मानव जीवन से तुलना समाप्त हो जाती है, क्योंकि तारे का आगे का भाग्य उसके द्रव्यमान पर निर्भर करता है। छोटे तारे सफेद बौने बन जाते हैं, प्रति घन सेंटीमीटर सैकड़ों टन घनत्व वाली वस्तुएं। उनमें से बहुत सारे अंतरिक्ष में खोजे गए हैं, और हमारा सूर्य अंततः उनकी श्रेणी में शामिल हो जाएगा। न्यूट्रॉन तारे बड़े पिंडों से बनते हैं। इनका आकार सफ़ेद बौनों की तुलना में बहुत छोटा होता है, लेकिन इनका घनत्व करोड़ों टन प्रति घन सेंटीमीटर होता है।

और अंत में, यदि तारे का द्रव्यमान काफी बड़ा है, तो परिणामस्वरूप न्यूट्रॉन तारा, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, अधिक से अधिक संकुचित हो जाता है जब तक कि यह एक ब्लैक होल नहीं बन जाता।

बाहर का कोई मार्ग नहीं

आइंस्टीन की सबसे महत्वपूर्ण उपलब्धियों में से एक गुरुत्वाकर्षण की प्रकृति की खोज थी। वैज्ञानिक ने दिखाया कि वास्तव में यह अंतरिक्ष की वक्रता है। भारी वस्तुओं के प्रभाव में, यह एक फैले हुए लोचदार कपड़े की तरह "सिकुड़ जाता है", जिस पर एक भारी वस्तु रखी जाती है। इस तुलना को जारी रखते हुए, हम कह सकते हैं कि उसी तरह सूर्य की कल्पना एक भारी गेंद के रूप में की जा सकती है, और पृथ्वी, एक बहुत छोटी गेंद होने के कारण, इसकी ओर आकर्षित नहीं होती है, बल्कि परिणामी फ़नल में घूमती है (केवल अंतर के साथ) कि एक वास्तविक गेंद समय के साथ नीचे फिसल जाएगी)।

ब्लैक होल में ही, अंतरिक्ष-समय की वक्रता अनंत हो जाती है - भौतिकी की इस स्थिति को विलक्षणता कहा जाता है, और इसमें न तो स्थान है और न ही जैसा कि हम इसे समझते हैं।

आप एक ब्लैक होल के जन्म की भी कल्पना कर सकते हैं - एक फैले हुए लोचदार कपड़े पर एक गेंद तेजी से छोटी और घनी होती जाती है, और कपड़ा उसके वजन के नीचे अधिक से अधिक झुकता है, अंत में यह इतना छोटा हो जाता है कि यह बस इसके ऊपर बंद हो जाता है और गायब हो जाता है देखने से. वास्तविकता में मोटे तौर पर यही होता है: तारे के चारों ओर का अंतरिक्ष-समय ढह जाता है, और यह ब्रह्मांड से गायब हो जाता है, और इसमें केवल अंतरिक्ष-समय का एक दृढ़ता से घुमावदार क्षेत्र रह जाता है। ब्लैक होल में ही, अंतरिक्ष-समय की वक्रता अनंत हो जाती है - भौतिकी की इस स्थिति को विलक्षणता कहा जाता है, और इसमें न तो स्थान है और न ही जैसा कि हम इसे समझते हैं।

उत्पन्न होने वाली वक्रता के कारण तारे से आने वाली प्रकाश की किरणें अपना प्रक्षेप पथ बदल लेती हैं। यदि आप इन किरणों को शंकु के रूप में कल्पना करते हैं, जिसका शीर्ष तारे पर है, और "नीचे" अपसारी प्रकाश का एक चक्र है, तो हम कह सकते हैं कि पतन की प्रक्रिया में ये शंकु धीरे-धीरे अधिक से अधिक अंदर की ओर झुकते हैं। तारा। इस प्रक्रिया को देखने वाले पर्यवेक्षक को, चमक तेजी से मंद और लाल होती दिखाई देगी (ऐसा इसलिए है क्योंकि लाल प्रकाश की तरंग दैर्ध्य सबसे लंबी होती है)। अंततः वक्रता (अर्थात गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र) इतनी प्रबल हो जाएगी कि प्रकाश की एक भी किरण बचकर नहीं जा सकेगी। सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, कोई भी चीज़ प्रकाश से तेज़ नहीं चल सकती है, जिसका अर्थ है कि इस बिंदु से, कोई भी चीज़ इस गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से परे नहीं निकल सकती है। अंतरिक्ष का वह क्षेत्र जहाँ से बाहर निकलने का कोई रास्ता नहीं है, ब्लैक होल कहलाता है। इसकी सीमा उन प्रकाश किरणों के प्रक्षेपवक्र से निर्धारित होती है जो सबसे पहले बाहर जाने का अवसर खोती थीं। इसे ब्लैक होल का घटना क्षितिज कहा जाता है - जैसे, खिड़की से बाहर देखने पर, हम यह नहीं देख पाते हैं कि क्षितिज से परे क्या है, उसी तरह एक पारंपरिक पर्यवेक्षक यह नहीं समझ सकता है कि एक अदृश्य मृत तारे की सीमाओं के अंदर क्या हो रहा है।

दरअसल ऐसा नहीं है

यह विश्वास कि ब्लैक होल से कोई भी चीज़ बच नहीं सकती, 20वीं सदी के 70 के दशक तक अटल थी। और 1974 में, स्टीफन हॉकिंग ने सुझाव दिया कि क्वांटम प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप ब्लैक होल, अभी भी विभिन्न प्रकार के प्राथमिक कणों, मुख्य रूप से फोटॉन का उत्सर्जन करते हैं। 2010 के दशक में, प्रयोगशाला स्थितियों में वैज्ञानिकों के विभिन्न समूहों ने उनकी धारणा की पुष्टि की। साथ ही, इस तरह के विकिरण की प्रकृति में, साथ ही स्वयं ब्लैक होल में, अभी तक खोज नहीं की गई है - उनकी खोज के लिए नोबेल पुरस्कार अभी भी अपने भाग्यशाली विजेता की प्रतीक्षा कर रहा है।

मॉस्को, 27 मई - आरआईए नोवोस्ती।फिजिकल रिव्यू लेटर्स जर्नल में प्रकाशित एक पेपर के अनुसार, जर्मन और इतालवी ब्रह्मांड विज्ञानियों का कहना है कि उन्होंने ब्लैक होल के अंदर क्या होता है इसका अध्ययन करने और इसकी आंतरिक संरचना को समझने का एक तरीका ढूंढ लिया है।

ब्लैक होल, जो विशाल तारों के गुरुत्वाकर्षण पतन से उत्पन्न होते हैं, में गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत होता है कि इसे प्रकाश की गति से अधिक किए बिना दूर नहीं किया जा सकता है। कोई भी वस्तु या विकिरण ब्लैक होल के प्रभाव, तथाकथित घटना क्षितिज से परे नहीं बच सकता है।

"घटना क्षितिज" से परे क्या होता है यह एक रहस्य और भौतिकविदों के बीच बहस का विषय बना हुआ है। अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना ​​​​है कि हम, सिद्धांत रूप में, ब्लैक होल के अंदर नहीं देख सकते हैं और इसकी संरचना का अध्ययन नहीं कर सकते हैं, क्योंकि इससे बेहद अप्रिय परिणाम होंगे - इस मामले में, हम आइंस्टीन के सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत को "सामंजस्य" नहीं कर पाएंगे। इससे भी अधिक विवादास्पद यह है कि "घटना क्षितिज" कैसा दिखता है और यह कैसे बदलता है। वैज्ञानिक इसकी संभावित उपस्थिति की संख्या को "एन्ट्रॉपी" और इसकी उपस्थिति के अलग-अलग वेरिएंट को माइक्रोस्टेट कहते हैं, और इस बारे में तर्क देते हैं कि क्या उनकी गणना की जा सकती है।

मुहलेनबर्ग (जर्मनी) में इंस्टीट्यूट फॉर ग्रेविटेशनल फिजिक्स के लोरेंजो सिंदोनी और इटली में उनके सहयोगियों का दावा है कि हम अभी भी दो अपरंपरागत सिद्धांतों का उपयोग करके ब्लैक होल के घटना क्षितिज के पास उत्पन्न होने वाले माइक्रोस्टेट्स की गणना कर सकते हैं जो क्वांटम पर पदार्थ के व्यवहार का वर्णन करते हैं। स्तर - क्षेत्र समूह सिद्धांत (जीएफटी) और लूप क्वांटम गुरुत्व (एलक्यूजी)। ये दोनों सिद्धांत भौतिकविदों के बीच कई सवाल खड़े करते हैं, खासकर उन लोगों के बीच जो स्ट्रिंग सिद्धांत और संबंधित अटकलों के समर्थक हैं।

वैज्ञानिक: एक ब्लैक होल हमारे देखे बिना ही पृथ्वी को निगल सकता हैएक ब्लैक होल आवश्यक रूप से अपने घटना क्षितिज पर उच्च-ऊर्जा क्वांटा की "आग की दीवार" के अस्तित्व के कारण इसमें गिरने वाले सभी पदार्थों को नष्ट नहीं करता है, जिसके परिणामस्वरूप पृथ्वी जैसी अपेक्षाकृत बड़ी वस्तुएं भी सैद्धांतिक रूप से नष्ट हो सकती हैं। निगल लिया" इसके द्वारा।

वैज्ञानिकों का कहना है कि इन सिद्धांतों ने उन्हें यह गणना करने में मदद की कि एक ब्लैक होल थर्मोडायनामिक दृष्टिकोण से कैसे व्यवहार करता है, और उन्हीं सूत्रों को प्राप्त किया जो दशकों पहले स्टीफन हॉकिंग द्वारा यह वर्णन करने के लिए निकाले गए थे कि ब्लैक होल द्वारा उत्पन्न एन्ट्रापी उस क्षेत्र से कैसे संबंधित है इसके घटना क्षितिज की सतह।

लेख के लेखकों के अनुसार, ब्लैक होल के अंदर का पदार्थ एक विशेष क्वांटम तरल की तरह व्यवहार करेगा, जिसके व्यवहार की गणना उन क्वांटम कणों में से एक के गुणों को जानकर की जा सकती है जिनसे यह बना है। सिंदोनी के अनुसार, ब्लैक होल की यह प्रकृति और इसके घटना क्षितिज के क्षेत्र और एन्ट्रॉपी के बीच संबंध, उनकी संरचना के तथाकथित "होलोग्राफिक" सिद्धांतों के पक्ष में एक गंभीर तर्क है, जो बताता है कि ब्लैक होल, और संभवतः ब्रह्मांड, त्रि-आयामी नहीं, बल्कि द्वि-आयामी वस्तुएं हैं।

ब्लैक होल के चारों ओर अंतरिक्ष में चार पारंपरिक "ज़ोन" हैं: हरा - सुरक्षित, पीले रंग में गोलाकार कक्षाएँ विकृत होने लगती हैं, नारंगी में ब्लैक होल में गिरना शुरू हो जाता है, और लाल से बच निकलने का कोई रास्ता नहीं है

पहली तस्वीर: गड्ढा अभी भी दूर है

दूसरी तस्वीर: घटना क्षितिज की ओर

तीसरी तस्वीर: क्षितिज के पार

चौथी तस्वीर: ये अंत है

ब्लैक होल की भौतिकी में शानदार शोध एंड्रयू हैमिल्टन और गेविन पोलहेमस द्वारा किया गया था। उन्होंने न केवल ब्लैक होल के बिल्कुल किनारे और उसकी गहराई में होने वाली घटनाओं का एक काल्पनिक त्रि-आयामी मॉडल बनाया, बल्कि इस प्रक्रिया के एक सापेक्ष मॉडल की वास्तविक तस्वीरें भी बनाईं। तो, क्षितिज से परे क्या है?

लेकिन सबसे पहले यह याद रखने योग्य है कि ब्लैक होल के मामले में हम घटना क्षितिज के बारे में बात कर रहे हैं। सीधे शब्दों में कहें तो, यह एक काल्पनिक सीमा है जिसके ऊपर तक हम अभी भी घटनाओं को देख सकते हैं और कम से कम सैद्धांतिक रूप से उन्हें प्रभावित कर सकते हैं, लेकिन इसके बाद पदार्थ ब्लैक होल में गिरना शुरू हो जाता है - और जिसे पार करने के बाद कुछ भी नहीं, यहां तक ​​कि प्रकाश भी, वापस नहीं लौट सकता है।

एक ब्लैक होल की विशेषता केवल तीन मापदंडों से होती है - द्रव्यमान, आवेश और स्पिन। उन्हें शायद "सरलतम" वस्तुएं माना जाता है, जो सितारों या ग्रहों की तुलना में बहुत सरल हैं। इसी से प्रभावशाली चित्र बनाना संभव हुआ: अन्य निकायों के लिए ऐसी पीएलसी गणनाएँ असंभव हैं। और फिर - अपने काम में, वैज्ञानिकों ने सबसे सरल प्रकार के ब्लैक होल का उपयोग किया, जिसमें न तो चार्ज है और न ही स्पिन। आसपास के स्थान की ज्यामिति केवल एक चीज से निर्धारित होती है: गोलाकार ब्लैक होल का द्रव्यमान।

इस स्थान को चार क्षेत्रों में विभाजित किया जा सकता है (बाईं ओर का चित्रण देखें)। पहला अभी भी काफी सुरक्षित है, जिसमें अन्य पिंडों की गोलाकार कक्षाएँ परेशान नहीं होती हैं, और वे जब तक चाहें तब तक वहाँ रह सकते हैं। लेकिन आइए कल्पना करें कि हम और आगे बढ़ गए। हम स्वयं को दूसरे क्षेत्र में पाएंगे, यहां गोलाकार कक्षाएँ अस्थिर हैं, और फिर तीसरे में, जहाँ ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण पहले से ही सब कुछ अपने अंदर सोखना शुरू कर रहा है। इस क्षेत्र में रहने के लिए आपको अंतरिक्ष यान के इंजन को हर समय चालू रखना होगा। अन्यथा, हमें घटना क्षितिज से परे एक लाल क्षेत्र का सामना करना पड़ेगा - यहां से कुछ भी नहीं बचेगा।

लेकिन यह काम किसी भी तरह से पूरी तरह से "मनोरंजन" नहीं है; वैज्ञानिक भी इससे काफी गंभीर निष्कर्ष निकालते हैं। इस तरह की गणनाओं से यह बेहतर ढंग से समझने में मदद मिलती है कि ब्लैक होल की दुर्गम गहराई में ज्ञात भौतिक नियम कैसे काम करते हैं, और वे घटना क्षितिज के माध्यम से संक्रमण के साथ कैसे बदलते हैं।

बाकी के लिए, हम आपको तस्वीरें देखने के लिए आमंत्रित करते हैं।

चित्र एक

ऊपर: यदि ब्लैक होल के पीछे कोई चमकीली वस्तु है, तो उससे निकलने वाला प्रकाश गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग के कारण दृढ़ता से मुड़ जाएगा, और स्टारशिप से हमें केवल प्रकाश का छल्ला दिखाई देगा। तल पर: निस्संदेह, एक वास्तविक ब्लैक होल में कोई समन्वय ग्रिड नहीं होता है। लेकिन अगर हम इसे अपने स्टारशिप की स्क्रीन पर एक छेद पर प्रक्षेपित करें, तो हम इसके दोनों ध्रुवों को एक ही समय में देखेंगे - और यह सब एक ही लेंसिंग के कारण होगा।

चित्र दो

ऊपर: छेद की त्रिज्या से लगभग 1.5 गुना की दूरी पर एक फोटॉन क्षेत्र है - एक ऐसा क्षेत्र जिसमें प्रकाश के कण, सैद्धांतिक रूप से, एक स्थिर गोलाकार कक्षा में रह सकते हैं। व्यवहार में, वे वहाँ अधिक समय तक नहीं रहते। तल पर: घटना क्षितिज को पार करते समय, हम उम्मीद कर सकते हैं कि हम उस स्थानिक ग्रिड को पार कर लेंगे जो इसे दृष्टिगत रूप से चिह्नित करता है। लेकिन ऐसा कुछ नहीं है: क्षितिज भागों में बंटा हुआ प्रतीत होता है, जो हमें ऊपर और नीचे दोनों तरफ से घेरे हुए है।

चित्र तीन

ऊपर: यह सोचना आम है कि अब से हमें अंधकार से घिरा रहना चाहिए। लेकिन नहीं: हमारे ऊपर तारों वाला आकाश बना हुआ है, यह बस जल्दी से सिकुड़ जाता है, जैसे कि क्षितिज ऊंचा और ऊंचा उठता जा रहा हो। अब कोई भी शानदार इंजन हमें नहीं बचाएगा। तल पर: अब हम स्पेगेटी में बदल जाते हैं: हम ऊर्ध्वाधर अक्ष के साथ अविश्वसनीय रूप से फैले हुए हैं और क्षैतिज के साथ संपीड़ित हैं। यह गैर-समान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र से किसी विस्तारित वस्तु पर कार्य करने वाले ज्वारीय बलों की अभिव्यक्ति है।

चित्र चार

ऊपर: ब्लैक होल के बिल्कुल हृदय में विलक्षणता के करीब पहुंचना। वही ज्वारीय बल शेष ब्रह्मांड को प्रकाश की एक पतली लकीर के रूप में प्रकट करने का कारण बनते हैं। केंद्रीय बैंड के ऊपर और नीचे का विकिरण स्पष्ट रूप से लाल पक्ष की ओर और किनारों की ओर नीले रंग की ओर स्थानांतरित हो जाता है। विलक्षणता को किसी भी तरह से नहीं देखा जा सकता है: सारा प्रकाश उसकी ओर जाता है, और उससे कुछ भी नहीं आता है। तल पर: ब्लैक होल के केंद्र में विलक्षणता का एक बिंदु होता है, जहां हमारे आयाम अनंत रूप से घुमावदार होते हैं और जहां अब कुछ भी नहीं है, न तो समय और न ही स्थान।

"घटना क्षितिज" की अवधारणा एक सीमा है, जिसे पार करने के बाद प्रकाश भी ब्लैक होल से आगे नहीं निकल सकता है; इसे किसी दिए गए ब्रह्मांडीय वस्तु की मुख्य विशेषता माना जाता है। हालाँकि, यह विचार कि कोई ऐसी वस्तु है जिसका गुरुत्वाकर्षण एक भी कण को ​​बाहर निकलने की अनुमति नहीं देता है, आधुनिक क्वांटम भौतिकी के साथ असंगत है।

शास्त्रीय सिद्धांत में, ब्लैक होल से बाहर निकलने का कोई रास्ता नहीं है, लेकिन 2 साल पहले, सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी जो पोल्चिंस्की और उनके सहयोगियों ने एक विचार प्रयोग किया जिसमें तथाकथित फ़ायरवॉल विरोधाभास या फ़ायरवॉल विरोधाभास उत्पन्न हुआ।

एक विचार प्रयोग में, शोधकर्ताओं ने कल्पना की कि एक अंतरिक्ष यात्री का क्या होगा जो ब्लैक होल में गिर गया। शास्त्रीय सिद्धांत निम्नलिखित चित्र चित्रित करता है: एक अंतरिक्ष यात्री अपने विनाश और वापस लौटने में असमर्थता से अनजान होकर, घटना क्षितिज को पार कर जाता है। इस मामले में, अंतरिक्ष यात्री मुक्त रूप से गिरने की स्थिति में है और उसे अधिभार का अनुभव नहीं होता है। हालाँकि, जैसे ही वे ब्लैक होल के केंद्र के पास पहुंचते हैं, अंतरिक्ष यात्री को सुपरमैसिव सिंगुलैरिटी (ब्लैक होल का असीम रूप से घना कोर) के अविश्वसनीय गुरुत्वाकर्षण द्वारा स्पेगेटी की तरह निचोड़ा जाता है। सौभाग्य से, कोई भी अंतरिक्ष यात्री की भयानक मौत को नहीं देख पाएगा - घटना क्षितिज को पार करने के बाद, एक बाहरी पर्यवेक्षक के लिए वह बस एक ब्लैक होल में गायब हो जाएगा, हालांकि अंतरिक्ष यात्री स्वयं सीमा पार करने पर ध्यान नहीं देगा और जारी रहेगा विलक्षणता की ओर उसकी उड़ान।

हालाँकि, पोल्चिंस्की की टीम द्वारा किए गए अधिक विस्तृत विश्लेषण ने वैज्ञानिकों को एक चौंकाने वाले निष्कर्ष पर पहुँचाया। यह पता चला है कि क्वांटम यांत्रिकी के नियम, जो छोटे पैमाने पर कणों को नियंत्रित करते हैं, अंतरिक्ष यात्रियों की उड़ान के साथ स्थिति को पूरी तरह से बदल सकते हैं। क्वांटम सिद्धांत घटना क्षितिज को एक बहुत ही ऊर्जावान क्षेत्र में बदल देता है - वही फ़ायरवॉल या आग की दीवार। विलक्षणता के करीब पहुंचने से बहुत पहले ही फ़ायरवॉल अंतरिक्ष यात्री को जलाकर राख कर देगा।

फ़ायरवॉल विरोधाभास ने भौतिकविदों के बीच घबराहट पैदा कर दी, क्योंकि क्वांटम भौतिकी के आधार पर, यह आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को चुनौती देता है। इस सिद्धांत के अनुसार, मुक्त रूप से गिरने वाले एक अंतरिक्ष यात्री को भौतिकी के नियमों का पालन करना चाहिए जो पूरे ब्रह्मांड में समान हैं, यानी ब्लैक होल के पास और खाली अंतरिक्ष अंतरिक्ष में। आइंस्टीन के सिद्धांत के अनुसार, घटना क्षितिज एक सामान्य स्थान होना चाहिए, लेकिन "आग की दीवार" नहीं।

स्टीफ़न हॉकिंग एक तीसरा, आकर्षक रूप से सरल, विकल्प प्रदान करते हैं जो केबल यांत्रिकी और सामान्य सापेक्षता को बरकरार रखता है। उनके विचार का सार यह है कि ब्लैक होल में कोई घटना क्षितिज और आग की दीवार नहीं होती है, क्योंकि ब्लैक होल के चारों ओर क्वांटम प्रभाव के कारण स्थान-समय में बहुत अधिक उतार-चढ़ाव होता है। परिणामस्वरूप, ब्लैक होल के पास कोई तीक्ष्ण सीमा मौजूद नहीं हो सकती: चाहे वह घटना क्षितिज हो या फ़ायरवॉल।

हॉकिंग के नए सिद्धांत के अनुसार, कुछ शर्तों के तहत, ब्लैक होल के दृश्यमान क्षितिज के सिकुड़ने से वह सारा पदार्थ और ऊर्जा बाहर निकल सकता है, जिसे उसने कैद किया था।

हॉकिंग के सिद्धांत के अनुसार, घटना क्षितिज के स्थल पर एक धुंधली सीमा, एक निश्चित दृश्यमान या काल्पनिक क्षितिज होता है। यह धुंधली सीमा है जहां ब्लैक होल से निकलने वाली प्रकाश किरणें धीमी होने लगती हैं। सामान्य सापेक्षता में, प्रकाश ब्लैक होल से भागने की कोशिश करता है लेकिन घटना क्षितिज के किनारे पर अटक जाता है, जहां गुरुत्वाकर्षण फोटॉन को धीमा करने के लिए पर्याप्त मजबूत होता है। इसलिए, सापेक्षता के सिद्धांत में, दृश्य क्षितिज और घटना क्षितिज को दो अलग-अलग घटनाओं में विभाजित नहीं किया गया है। हालाँकि, हॉकिंग का मानना ​​है कि इन दोनों क्षितिजों को अलग किया जा सकता है। उदाहरण के लिए, यदि कोई ब्लैक होल बड़ी मात्रा में पदार्थ को अवशोषित करता है, तो उसका घटना क्षितिज उसके स्पष्ट क्षितिज से बड़ा हो जाएगा।

दूसरी ओर, ब्लैक होल धीरे-धीरे सिकुड़ सकते हैं, तथाकथित हॉकिंग विकिरण उगल सकते हैं। इस मामले में, घटना क्षितिज, सैद्धांतिक रूप से, दृश्य क्षितिज से छोटा हो जाता है।

हॉकिंग का नया प्रस्ताव इस तथ्य को चुनौती नहीं देता कि घटना क्षितिज मौजूद है। आख़िरकार, इसकी अनुपस्थिति का मतलब है कि वहाँ कोई ब्लैक होल नहीं हैं, क्योंकि पदार्थ और जानकारी आसानी से उन्हें छोड़ सकते हैं।

हालाँकि, हॉकिंग की नई थ्योरी कई सवाल खड़े करती है। सबसे पहले, यह पता चला है कि एक ब्लैक होल अभी भी पदार्थ और ऊर्जा को "छोड़" सकता है, भले ही विकृत रूप में हो। इसलिए, उदाहरण के लिए, यदि दृश्यमान क्षितिज एक निश्चित छोटे आकार में सिकुड़ जाता है, जहां क्वांटम यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव संयुक्त होते हैं, तो ब्लैक होल गायब हो सकता है। इस बिंदु पर, ब्लैक होल द्वारा संचित सारा पदार्थ और ऊर्जा बाहर निकल जाएगी, हालाँकि उस रूप में नहीं जिस रूप में उसे पकड़ा गया था। साथ ही, ब्लैक होल के केंद्र में एक विलक्षणता का अस्तित्व भी संदेह के घेरे में है। यदि हॉकिंग सही हैं, तो ब्लैक होल के अंदर का पदार्थ केवल दृश्यमान क्षितिज में "अस्थायी भंडारण" में है: यह गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में धीरे-धीरे ब्लैक होल में चला जाएगा, लेकिन कभी भी असीम रूप से घने विलक्षणता में संकुचित नहीं होगा। साथ ही, घटना क्षितिज के सिद्धांत को संरक्षित किया जाएगा: भले ही ब्लैक होल द्वारा अवशोषित वस्तुओं के बारे में जानकारी हॉकिंग विकिरण के माध्यम से अपनी सीमाओं से परे निकल जाती है, यह पूरी तरह से अलग रूप में होगी और उपस्थिति को बहाल करना असंभव होगा इन वस्तुओं का.

हॉकिंग का सिद्धांत क्वांटम और शास्त्रीय भौतिकी के विरोधाभासों को एकजुट करने का एक प्रयास है। हालाँकि, यह इतना आसान नहीं होगा. स्टीफन हॉकिंग के अनुसार, शास्त्रीय सिद्धांत में ब्लैक होल से कोई बच नहीं सकता है, लेकिन क्वांटम सिद्धांत ऊर्जा और सूचना को ब्लैक होल से भागने की अनुमति देता है। भौतिक विज्ञानी मानते हैं कि ब्लैक होल में होने वाली प्रक्रियाओं को पूरी तरह से समझाने के लिए, गुरुत्वाकर्षण को प्रकृति की अन्य मूलभूत शक्तियों के साथ जोड़ना आवश्यक होगा, एक ऐसा कार्य जो लगभग एक सदी से अनसुलझा है।