നമ്മൾ ജീവിക്കുന്നത് ഒരു തമോദ്വാരത്തിനകത്താണോ? പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഘടനയും ജീവിതവും പ്രപഞ്ചം സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത് ഒരു തമോദ്വാരത്തിലാണ്.

എസ്.ട്രാങ്കോവ്സ്കി

ആധുനിക ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ജ്യോതിശാസ്ത്രത്തിന്റെയും ഏറ്റവും പ്രധാനപ്പെട്ടതും രസകരവുമായ പ്രശ്നങ്ങളിൽ, അക്കാദമിഷ്യൻ വി.എൽ. ഗിൻസ്ബർഗ് തമോദ്വാരങ്ങളുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നങ്ങൾക്ക് പേരിട്ടു (“ശാസ്ത്രവും ജീവിതവും” നമ്പർ 11, 12, 1999 കാണുക). ഈ വിചിത്ര വസ്തുക്കളുടെ അസ്തിത്വം ഇരുനൂറിലധികം വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് പ്രവചിക്കപ്പെട്ടിരുന്നു, അവയുടെ രൂപീകരണത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന സാഹചര്യങ്ങൾ 20-ആം നൂറ്റാണ്ടിന്റെ 30 കളുടെ അവസാനത്തിൽ കൃത്യമായി കണക്കാക്കി, നാൽപ്പത് വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ജ്യോതിശാസ്ത്രം അവയെ ഗൗരവമായി പഠിക്കാൻ തുടങ്ങി. ഇന്ന്, ലോകമെമ്പാടുമുള്ള ശാസ്ത്ര ജേണലുകൾ തമോദ്വാരങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആയിരക്കണക്കിന് ലേഖനങ്ങൾ വർഷം തോറും പ്രസിദ്ധീകരിക്കുന്നു.

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ രൂപീകരണം മൂന്ന് തരത്തിൽ സംഭവിക്കാം.

തകരുന്ന തമോദ്വാരത്തിന്റെ പരിസരത്ത് സംഭവിക്കുന്ന പ്രക്രിയകൾ ചിത്രീകരിക്കുന്നത് ഇങ്ങനെയാണ്. കാലക്രമേണ (Y), അതിന് ചുറ്റുമുള്ള ഇടം (X) ചുരുങ്ങുന്നു, ഏകത്വത്തിലേക്ക് കുതിക്കുന്നു.

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലം ബഹിരാകാശത്തിന്റെ ജ്യാമിതിയിൽ ഗുരുതരമായ വികലങ്ങൾ അവതരിപ്പിക്കുന്നു.

ഒരു ദൂരദർശിനിയിലൂടെ അദൃശ്യമായ ഒരു തമോദ്വാരം അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനത്താൽ മാത്രം വെളിപ്പെടുന്നു.

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൽ, കണിക-ആന്റിപാർട്ടിക്കിൾ ജോഡികൾ ജനിക്കുന്നു.

ലബോറട്ടറിയിൽ ഒരു കണിക-ആന്റിപാർട്ടിക്കിൾ ജോഡിയുടെ ജനനം.

അവ എങ്ങനെ ഉണ്ടാകുന്നു

ഭൂമിയുടേതിന് തുല്യമായ സാന്ദ്രതയും സൂര്യന്റെ വ്യാസത്തേക്കാൾ ഇരുനൂറ്റി അൻപത് മടങ്ങ് വ്യാസവുമുള്ള ഒരു പ്രകാശമാനമായ ആകാശഗോളത്തിന്, അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണബലം കാരണം, അതിന്റെ പ്രകാശം നമ്മിലേക്ക് എത്താൻ അനുവദിക്കില്ല. അതിനാൽ, പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും വലിയ തിളക്കമുള്ള വസ്തുക്കൾ അവയുടെ വലിപ്പം കാരണം കൃത്യമായി അദൃശ്യമായി തുടരാൻ സാധ്യതയുണ്ട്.
പിയറി സൈമൺ ലാപ്ലേസ്.
ലോക വ്യവസ്ഥയുടെ പ്രദർശനം. 1796

1783-ൽ ഇംഗ്ലീഷ് ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോൺ മിച്ചലും പതിമൂന്ന് വർഷത്തിന് ശേഷം അദ്ദേഹത്തിൽ നിന്ന് സ്വതന്ത്രമായി ഫ്രഞ്ച് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനും ഗണിതശാസ്ത്രജ്ഞനുമായ പിയറി സൈമൺ ലാപ്ലേസ് വളരെ വിചിത്രമായ ഒരു പഠനം നടത്തി. പ്രകാശത്തിന് നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയാത്ത സാഹചര്യങ്ങൾ അവർ നോക്കി.

ശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ യുക്തി ലളിതമായിരുന്നു. ഏതൊരു ജ്യോതിശാസ്ത്ര വസ്തുവിനും (ഗ്രഹം അല്ലെങ്കിൽ നക്ഷത്രം), എസ്കേപ്പ് വെലോസിറ്റി അല്ലെങ്കിൽ രണ്ടാമത്തെ കോസ്മിക് പ്രവേഗം കണക്കാക്കാൻ കഴിയും, ഇത് ഏത് ശരീരത്തെയും കണികയെയും എന്നെന്നേക്കുമായി ഉപേക്ഷിക്കാൻ അനുവദിക്കുന്നു. അക്കാലത്തെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിൽ, ന്യൂട്ടന്റെ സിദ്ധാന്തം പരമോന്നതമായി ഭരിച്ചു, അതനുസരിച്ച് പ്രകാശം കണങ്ങളുടെ ഒരു പ്രവാഹമാണ് (വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങളുടെയും ക്വാണ്ടയുടെയും സിദ്ധാന്തം ഇപ്പോഴും നൂറ്റമ്പത് വർഷം അകലെയായിരുന്നു). ഗ്രഹത്തിന്റെ ഉപരിതലത്തിലെ പൊട്ടൻഷ്യൽ എനർജിയുടെ തുല്യതയെയും അനന്തമായ വലിയ ദൂരത്തേക്ക് "രക്ഷപ്പെട്ട" ശരീരത്തിന്റെ ഗതികോർജ്ജത്തെയും അടിസ്ഥാനമാക്കി കണങ്ങളുടെ രക്ഷപ്പെടൽ പ്രവേഗം കണക്കാക്കാം. ഈ വേഗത നിർണ്ണയിക്കുന്നത് #1# ഫോർമുലയാണ്

എവിടെ എം- ബഹിരാകാശ വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം, ആർ- അതിന്റെ ആരം, ജി- ഗുരുത്വാകർഷണ സ്ഥിരാങ്കം.

ഇതിൽ നിന്ന് നമുക്ക് ഒരു നിശ്ചിത പിണ്ഡത്തിന്റെ (പിന്നീട് "ഗുരുത്വാകർഷണ ആരം" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്ന ഒരു ശരീരത്തിന്റെ ആരം എളുപ്പത്തിൽ ലഭിക്കും. ആർ g "), അതിൽ രക്ഷപ്പെടൽ വേഗത പ്രകാശവേഗത്തിന് തുല്യമാണ്:

ഇതിനർത്ഥം ഒരു നക്ഷത്രം ദൂരമുള്ള ഒരു ഗോളത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയിരിക്കുന്നു എന്നാണ് ആർജി< 2ജി.എം/സി 2 പുറന്തള്ളുന്നത് നിർത്തും - പ്രകാശത്തിന് അത് ഉപേക്ഷിക്കാൻ കഴിയില്ല. പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഒരു തമോദ്വാരം പ്രത്യക്ഷപ്പെടും.

സൂര്യൻ (അതിന്റെ പിണ്ഡം 2.1033 ഗ്രാം) ഏകദേശം 3 കിലോമീറ്റർ ചുറ്റളവിൽ ചുരുങ്ങുകയാണെങ്കിൽ ഒരു തമോദ്വാരമായി മാറുമെന്ന് കണക്കുകൂട്ടാൻ എളുപ്പമാണ്. അതിന്റെ പദാർത്ഥത്തിന്റെ സാന്ദ്രത 10 16 g/cm 3 ൽ എത്തും. ഒരു തമോദ്വാരത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയ ഭൂമിയുടെ ആരം ഏകദേശം ഒരു സെന്റീമീറ്ററായി കുറയും.

ഒരു നക്ഷത്രത്തെ ഇത്ര നിസ്സാരമായ വലിപ്പത്തിലേക്ക് കംപ്രസ് ചെയ്യാൻ കഴിവുള്ള ശക്തികൾ പ്രകൃതിയിലുണ്ടാകുമെന്നത് അവിശ്വസനീയമായി തോന്നി. അതിനാൽ, മിച്ചലിന്റെയും ലാപ്ലേസിന്റെയും കൃതികളിൽ നിന്നുള്ള നിഗമനങ്ങൾ നൂറുവർഷത്തിലേറെയായി ഭൗതികമായ അർത്ഥമില്ലാത്ത ഒരു ഗണിത വിരോധാഭാസമായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടു.

1916-ൽ മാത്രമാണ് ബഹിരാകാശത്ത് ഇത്തരമൊരു വിചിത്രമായ വസ്തു സാധ്യമാകുന്നത് എന്നതിന് കർക്കശമായ ഗണിതശാസ്ത്ര തെളിവ് ലഭിച്ചു. ജർമ്മൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ കാൾ ഷ്വാർസ്‌ചൈൽഡ്, ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റ്റീന്റെ പൊതു ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ സമവാക്യങ്ങൾ വിശകലനം ചെയ്ത ശേഷം രസകരമായ ഒരു ഫലം ലഭിച്ചു. ഒരു കൂറ്റൻ ശരീരത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിലെ ഒരു കണത്തിന്റെ ചലനത്തെക്കുറിച്ച് പഠിച്ച അദ്ദേഹം ഒരു നിഗമനത്തിലെത്തി: സമവാക്യത്തിന് അതിന്റെ ഭൗതിക അർത്ഥം നഷ്ടപ്പെടുന്നു (അതിന്റെ പരിഹാരം അനന്തതയിലേക്ക് മാറുന്നു) ആർ= 0 ഒപ്പം ആർ = ആർജി.

ഫീൽഡിന്റെ സവിശേഷതകൾ അർത്ഥശൂന്യമാകുന്ന പോയിന്റുകളെ ഏകവചനം, അതായത് പ്രത്യേകം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പൂജ്യം പോയിന്റിലെ സിംഗുലാരിറ്റി പോയിന്റ് വൈസിനെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ, അതേ കാര്യം, ഫീൽഡിന്റെ കേന്ദ്രീകൃത സമമിതി ഘടനയെ പ്രതിഫലിപ്പിക്കുന്നു (എല്ലാത്തിനുമുപരി, ഏതെങ്കിലും ഗോളാകൃതിയിലുള്ള ശരീരത്തെ - ഒരു നക്ഷത്രം അല്ലെങ്കിൽ ഒരു ഗ്രഹം - ഒരു മെറ്റീരിയൽ പോയിന്റായി പ്രതിനിധീകരിക്കാം). ദൂരമുള്ള ഗോളാകൃതിയിലുള്ള പ്രതലത്തിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന പോയിന്റുകളും ആർ g, രക്ഷപ്പെടൽ പ്രവേഗം പ്രകാശവേഗതയ്ക്ക് തുല്യമായ ഉപരിതലത്തിൽ നിന്ന് രൂപംകൊള്ളുന്നു. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിൽ ഇതിനെ ഷ്വാർസ്‌ചൈൽഡ് സിംഗുലർ സ്ഫിയർ അല്ലെങ്കിൽ ഇവന്റ് ചക്രവാളം എന്ന് വിളിക്കുന്നു (എന്തുകൊണ്ടാണെന്ന് പിന്നീട് വ്യക്തമാകും).

നമുക്ക് പരിചിതമായ വസ്തുക്കളുടെ ഉദാഹരണത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കി - ഭൂമിയും സൂര്യനും - തമോദ്വാരങ്ങൾ വളരെ വിചിത്രമായ വസ്തുക്കളാണെന്ന് വ്യക്തമാണ്. താപനില, സാന്ദ്രത, മർദ്ദം എന്നിവയുടെ അങ്ങേയറ്റത്തെ മൂല്യങ്ങളിൽ ദ്രവ്യത്തെ കൈകാര്യം ചെയ്യുന്ന ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ പോലും അവയെ വളരെ വിചിത്രമായി കണക്കാക്കുന്നു, അടുത്തിടെ വരെ എല്ലാവരും അവരുടെ അസ്തിത്വത്തിൽ വിശ്വസിച്ചിരുന്നില്ല. എന്നിരുന്നാലും, തമോദ്വാരങ്ങളുടെ രൂപീകരണത്തിന്റെ സാധ്യതയുടെ ആദ്യ സൂചനകൾ 1915-ൽ സൃഷ്ടിക്കപ്പെട്ട എ. ഇംഗ്ലീഷ് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ആർതർ എഡിംഗ്ടൺ, ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ആദ്യ വ്യാഖ്യാതാക്കളിൽ ഒരാളും ജനപ്രിയമാക്കിയവരിൽ ഒരാളും 30-കളിൽ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ആന്തരിക ഘടന വിവരിക്കുന്ന സമവാക്യങ്ങളുടെ ഒരു സംവിധാനം രൂപപ്പെടുത്തി. വിപരീത ദിശയിലുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ശക്തികളുടെയും നക്ഷത്രത്തിനുള്ളിലെ ചൂടുള്ള പ്ലാസ്മ കണങ്ങളുടെ ചലനവും അതിന്റെ ആഴത്തിൽ സൃഷ്ടിക്കുന്ന വികിരണ സമ്മർദ്ദവും സൃഷ്ടിച്ച ആന്തരിക സമ്മർദ്ദത്തിന്റെയും സ്വാധീനത്തിൽ നക്ഷത്രം സന്തുലിതാവസ്ഥയിലാണെന്ന് അവരിൽ നിന്ന് പിന്തുടരുന്നു. ഇതിനർത്ഥം നക്ഷത്രം ഒരു വാതക പന്താണ്, അതിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഉയർന്ന താപനിലയുണ്ട്, ക്രമേണ ചുറ്റളവിലേക്ക് കുറയുന്നു. സമവാക്യങ്ങളിൽ നിന്ന്, പ്രത്യേകിച്ച്, സൂര്യന്റെ ഉപരിതല താപനില ഏകദേശം 5500 ഡിഗ്രി ആയിരുന്നു (അത് ജ്യോതിശാസ്ത്ര അളവുകളുടെ ഡാറ്റയുമായി തികച്ചും പൊരുത്തപ്പെടുന്നു), അതിന്റെ കേന്ദ്രത്തിൽ അത് ഏകദേശം 10 ദശലക്ഷം ഡിഗ്രി ആയിരിക്കണം. ഇത് എഡിംഗ്ടണിനെ ഒരു പ്രവചനപരമായ നിഗമനത്തിലെത്താൻ അനുവദിച്ചു: ഈ താപനിലയിൽ, ഒരു തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണം "ജ്വലിക്കുന്നു", ഇത് സൂര്യന്റെ തിളക്കം ഉറപ്പാക്കാൻ പര്യാപ്തമാണ്. അക്കാലത്തെ ആറ്റോമിക് ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇതിനോട് യോജിച്ചില്ല. നക്ഷത്രത്തിന്റെ ആഴത്തിൽ അത് വളരെ “തണുപ്പ്” ആണെന്ന് അവർക്ക് തോന്നി: “പോകാൻ” പ്രതികരണത്തിന് അവിടെ താപനില പര്യാപ്തമല്ല. രോഷാകുലനായ സൈദ്ധാന്തികൻ മറുപടി പറഞ്ഞു: "ചൂടുള്ള ഒരു സ്ഥലം നോക്കൂ!"

അവസാനം, അവൻ ശരിയാണെന്ന് തെളിഞ്ഞു: നക്ഷത്രത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ പ്രതികരണം ശരിക്കും നടക്കുന്നു (മറ്റൊരു കാര്യം, തെർമോ ന്യൂക്ലിയർ ഫ്യൂഷനെക്കുറിച്ചുള്ള ആശയങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കി "സ്റ്റാൻഡേർഡ് സോളാർ മോഡൽ" എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നത്, പ്രത്യക്ഷത്തിൽ ശരിയല്ല - കാണുക, ഉദാഹരണത്തിന്, "ശാസ്ത്രവും ജീവിതവും" നമ്പർ 2, 3, 2000). എന്നിരുന്നാലും, നക്ഷത്രത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത് പ്രതികരണം സംഭവിക്കുന്നു, നക്ഷത്രം തിളങ്ങുന്നു, ഉയർന്നുവരുന്ന വികിരണം അതിനെ സ്ഥിരതയുള്ള അവസ്ഥയിൽ നിലനിർത്തുന്നു. എന്നാൽ നക്ഷത്രത്തിലെ ആണവ "ഇന്ധനം" കത്തുന്നു. ഊർജ്ജത്തിന്റെ പ്രകാശനം നിലയ്ക്കുന്നു, വികിരണം പുറത്തേക്ക് പോകുന്നു, ഗുരുത്വാകർഷണ ആകർഷണം തടയുന്ന ശക്തി അപ്രത്യക്ഷമാകുന്നു. ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തിന് ഒരു പരിധിയുണ്ട്, അതിനുശേഷം നക്ഷത്രം തിരിച്ചെടുക്കാനാവാത്തവിധം ചുരുങ്ങാൻ തുടങ്ങുന്നു. നക്ഷത്രത്തിന്റെ പിണ്ഡം രണ്ടോ മൂന്നോ സൗരപിണ്ഡം കവിഞ്ഞാൽ ഇത് സംഭവിക്കുമെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നു.

ഗുരുത്വാകർഷണ തകർച്ച

ആദ്യം, നക്ഷത്രത്തിന്റെ സങ്കോച നിരക്ക് ചെറുതാണ്, പക്ഷേ ഗുരുത്വാകർഷണബലം ദൂരത്തിന്റെ ചതുരത്തിന് വിപരീത അനുപാതത്തിലായതിനാൽ അതിന്റെ നിരക്ക് തുടർച്ചയായി വർദ്ധിക്കുന്നു. കംപ്രഷൻ മാറ്റാനാവാത്തതാകുന്നു; സ്വയം ഗുരുത്വാകർഷണത്തെ പ്രതിരോധിക്കാൻ കഴിവുള്ള ശക്തികളൊന്നുമില്ല. ഈ പ്രക്രിയയെ ഗുരുത്വാകർഷണ തകർച്ച എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഷെല്ലിന്റെ കേന്ദ്രത്തിലേക്കുള്ള ചലനത്തിന്റെ വേഗത വർദ്ധിക്കുന്നു, പ്രകാശവേഗതയെ സമീപിക്കുന്നു. ഇവിടെ ആപേക്ഷികതാ സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ഫലങ്ങൾ ഒരു പങ്ക് വഹിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു.

പ്രകാശത്തിന്റെ സ്വഭാവത്തെക്കുറിച്ചുള്ള ന്യൂട്ടോണിയൻ ആശയങ്ങളെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയാണ് രക്ഷപ്പെടൽ പ്രവേഗം കണക്കാക്കിയത്. സാമാന്യ ആപേക്ഷികതയുടെ വീക്ഷണകോണിൽ നിന്ന്, തകരുന്ന നക്ഷത്രത്തിന് സമീപമുള്ള പ്രതിഭാസങ്ങൾ കുറച്ച് വ്യത്യസ്തമായി സംഭവിക്കുന്നു. അതിന്റെ ശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണ മണ്ഡലത്തിൽ, ഗുരുത്വാകർഷണ റെഡ്ഷിഫ്റ്റ് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നവ സംഭവിക്കുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ഒരു വലിയ വസ്തുവിൽ നിന്ന് വരുന്ന വികിരണത്തിന്റെ ആവൃത്തി താഴ്ന്ന ആവൃത്തികളിലേക്ക് മാറുന്നു എന്നാണ്. പരിധിയിൽ, ഷ്വാർസ്ചൈൽഡ് ഗോളത്തിന്റെ അതിർത്തിയിൽ, റേഡിയേഷൻ ആവൃത്തി പൂജ്യമായി മാറുന്നു. അതായത്, അതിന്റെ പുറത്ത് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്ന ഒരു നിരീക്ഷകന് ഉള്ളിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് ഒന്നും കണ്ടെത്താൻ കഴിയില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് ഷ്വാർസ്‌ചൈൽഡ് ഗോളത്തെ ഇവന്റ് ചക്രവാളം എന്ന് വിളിക്കുന്നത്.

എന്നാൽ ആവൃത്തി കുറയുന്നത് സമയത്തെ മന്ദഗതിയിലാക്കുന്നതിന് തുല്യമാണ്, ആവൃത്തി പൂജ്യമാകുമ്പോൾ സമയം നിർത്തുന്നു. ഇതിനർത്ഥം ഒരു ബാഹ്യ നിരീക്ഷകൻ വളരെ വിചിത്രമായ ഒരു ചിത്രം കാണും എന്നാണ്: ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഷെൽ, വർദ്ധിച്ചുവരുന്ന ത്വരണം കൊണ്ട് വീഴുന്നു, പ്രകാശത്തിന്റെ വേഗതയിൽ എത്തുന്നതിന് പകരം നിർത്തുന്നു. അദ്ദേഹത്തിന്റെ കാഴ്ചപ്പാടിൽ, നക്ഷത്രത്തിന്റെ വലിപ്പം ഗുരുത്വാകർഷണത്തിലേക്ക് അടുക്കുമ്പോൾ തന്നെ കംപ്രഷൻ നിർത്തും
usu. അവൻ ഒരിക്കലും Schwarzschiel ഗോളത്തിന് കീഴിൽ ഒരു കണിക "ഡൈവ്" കാണില്ല. എന്നാൽ തമോഗർത്തത്തിൽ വീഴുന്ന ഒരു സാങ്കൽപ്പിക നിരീക്ഷകന്റെ നിരീക്ഷണത്തിൽ നിമിഷങ്ങൾക്കുള്ളിൽ എല്ലാം അവസാനിക്കും. അങ്ങനെ, സൂര്യന്റെ വലിപ്പമുള്ള ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ തകർച്ച സമയം 29 മിനിറ്റായിരിക്കും, കൂടുതൽ സാന്ദ്രവും കൂടുതൽ ഒതുക്കമുള്ളതുമായ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രം ഒരു സെക്കൻഡിന്റെ 1/20,000 മാത്രമേ എടുക്കൂ. ഇവിടെ അദ്ദേഹം ഒരു തമോദ്വാരത്തിനടുത്തുള്ള സ്ഥല-സമയത്തിന്റെ ജ്യാമിതിയുമായി ബന്ധപ്പെട്ട പ്രശ്നത്തെ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു.

ഒരു വളഞ്ഞ സ്ഥലത്ത് നിരീക്ഷകൻ സ്വയം കണ്ടെത്തുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ ദൂരത്തിന് സമീപം, ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ അനന്തമായി വലുതായിത്തീരുന്നു; അവർ ബഹിരാകാശ സഞ്ചാരി-നിരീക്ഷകനുമായി റോക്കറ്റിനെ അനന്തമായ നീളമുള്ള അനന്തമായ നേർത്ത ത്രെഡിലേക്ക് നീട്ടുന്നു. എന്നാൽ അവൻ തന്നെ ഇത് ശ്രദ്ധിക്കില്ല: അവന്റെ എല്ലാ രൂപഭേദങ്ങളും സ്ഥല-സമയ കോർഡിനേറ്റുകളുടെ വികലതയുമായി പൊരുത്തപ്പെടും. ഈ പരിഗണനകൾ, തീർച്ചയായും, ഒരു അനുയോജ്യമായ, സാങ്കൽപ്പിക കേസിനെ സൂചിപ്പിക്കുന്നു. ഷ്വാർസ്‌ചൈൽഡ് ഗോളത്തെ സമീപിക്കുന്നതിന് വളരെ മുമ്പുതന്നെ ഏതൊരു യഥാർത്ഥ ശരീരവും വേലിയേറ്റ ശക്തികളാൽ കീറിമുറിക്കും.

ബ്ലാക്ക് ഹോളുകളുടെ അളവുകൾ

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ വലിപ്പം, അല്ലെങ്കിൽ കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, ഷ്വാർസ്‌ചൈൽഡ് ഗോളത്തിന്റെ ആരം, നക്ഷത്രത്തിന്റെ പിണ്ഡത്തിന് ആനുപാതികമാണ്. ജ്യോതിശാസ്ത്രം ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ വലുപ്പത്തിൽ യാതൊരു നിയന്ത്രണവും ഏർപ്പെടുത്താത്തതിനാൽ, ഒരു തമോദ്വാരം ഏകപക്ഷീയമായി വലുതായിരിക്കും. ഉദാഹരണത്തിന്, 10 8 സൗര പിണ്ഡമുള്ള (അല്ലെങ്കിൽ ലക്ഷക്കണക്കിന്, അല്ലെങ്കിൽ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് താരതമ്യേന ചെറിയ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കൂടിച്ചേരൽ കാരണം) ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ തകർച്ചയിൽ ഇത് ഉടലെടുത്തെങ്കിൽ, അതിന്റെ ദൂരം ഏകദേശം 300 ദശലക്ഷം കിലോമീറ്ററായിരിക്കും, ഭൂമിയുടെ ഭ്രമണപഥത്തിന്റെ ഇരട്ടി. അത്തരമൊരു ഭീമന്റെ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ശരാശരി സാന്ദ്രത ജലത്തിന്റെ സാന്ദ്രതയ്ക്ക് അടുത്താണ്.

പ്രത്യക്ഷത്തിൽ, ഗാലക്സികളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ കാണപ്പെടുന്ന തമോഗർത്തങ്ങളാണ് ഇവ. എന്തായാലും, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇന്ന് അമ്പതോളം ഗാലക്സികളെ കണക്കാക്കുന്നു, അതിന്റെ മധ്യഭാഗത്ത്, പരോക്ഷമായ തെളിവുകൾ (ചുവടെ ചർച്ചചെയ്യുന്നത്) വിലയിരുത്തുമ്പോൾ, ഏകദേശം ഒരു ബില്യൺ (10 9) സൗരപിണ്ഡമുള്ള തമോദ്വാരങ്ങളുണ്ട്. നമ്മുടെ ഗാലക്സിക്കും പ്രത്യക്ഷത്തിൽ അതിന്റേതായ തമോഗർത്തമുണ്ട്; അതിന്റെ പിണ്ഡം വളരെ കൃത്യമായി കണക്കാക്കി - 2.4. സൂര്യന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 10 6 ±10%.

അത്തരം സൂപ്പർജയന്റുകളോടൊപ്പം, ഏകദേശം 10 14 ഗ്രാം പിണ്ഡവും ഏകദേശം 10 -12 സെന്റീമീറ്റർ (ആറ്റോമിക് ന്യൂക്ലിയസിന്റെ വലിപ്പം) ദൂരവുമുള്ള ബ്ലാക്ക് മിനി ഹോളുകളും പ്രത്യക്ഷപ്പെടണമെന്ന് സിദ്ധാന്തം നിർദ്ദേശിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ അസ്തിത്വത്തിന്റെ ആദ്യ നിമിഷങ്ങളിൽ അവ ഭീമാകാരമായ ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയുള്ള സ്ഥല-സമയത്തിന്റെ വളരെ ശക്തമായ അസമത്വത്തിന്റെ പ്രകടനമായി പ്രത്യക്ഷപ്പെടാം. ശക്തിയേറിയ കൊളൈഡറുകളിൽ (കളിഡിംഗ് ബീമുകൾ ഉപയോഗിക്കുന്ന ആക്സിലറേറ്ററുകൾ) അക്കാലത്ത് പ്രപഞ്ചത്തിൽ നിലനിന്നിരുന്ന അവസ്ഥകൾ ഇന്ന് ഗവേഷകർ തിരിച്ചറിയുന്നു. ഈ വർഷം ആദ്യം CERN-ൽ നടത്തിയ പരീക്ഷണങ്ങൾ ക്വാർക്ക്-ഗ്ലൂവോൺ പ്ലാസ്മ ഉൽപ്പാദിപ്പിച്ചു, പ്രാഥമിക കണങ്ങളുടെ ആവിർഭാവത്തിന് മുമ്പ് നിലനിന്നിരുന്ന ദ്രവ്യം. ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഈ അവസ്ഥയെക്കുറിച്ചുള്ള ഗവേഷണം അമേരിക്കൻ ആക്സിലറേറ്റർ കേന്ദ്രമായ ബ്രൂക്ക്ഹാവനിൽ തുടരുന്നു. ആക്സിലറേറ്ററിനേക്കാൾ ഒന്നര മുതൽ രണ്ട് ഓർഡറുകൾ വരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിലേക്ക് കണങ്ങളെ ത്വരിതപ്പെടുത്താൻ ഇതിന് കഴിയും.
CERN. വരാനിരിക്കുന്ന പരീക്ഷണം ഗുരുതരമായ ആശങ്ക ഉളവാക്കിയിട്ടുണ്ട്: അത് നമ്മുടെ ബഹിരാകാശത്തെ വളച്ച് ഭൂമിയെ നശിപ്പിക്കുന്ന ഒരു ചെറിയ തമോദ്വാരം സൃഷ്ടിക്കുമോ?

ഈ ഭയം ശക്തമായി പ്രതിധ്വനിച്ചു, ഈ സാധ്യത പരിശോധിക്കാൻ ഒരു ആധികാരിക കമ്മീഷനെ വിളിക്കാൻ യുഎസ് സർക്കാർ നിർബന്ധിതരായി. പ്രമുഖ ഗവേഷകർ അടങ്ങുന്ന ഒരു കമ്മീഷൻ നിഗമനം ചെയ്തു: ഒരു തമോദ്വാരം ഉണ്ടാകാൻ ആക്സിലറേറ്ററിന്റെ ഊർജ്ജം വളരെ കുറവാണ് (ഈ പരീക്ഷണം സയൻസ് ആൻഡ് ലൈഫ്, നമ്പർ 3, 2000 എന്ന ജേണലിൽ വിവരിച്ചിരിക്കുന്നു).

അദൃശ്യമായത് എങ്ങനെ കാണും

തമോദ്വാരങ്ങൾ ഒന്നും പുറത്തുവിടുന്നില്ല, പ്രകാശം പോലും. എന്നിരുന്നാലും, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ അവരെ കാണാൻ പഠിച്ചു, അല്ലെങ്കിൽ, ഈ റോളിനായി "സ്ഥാനാർത്ഥികളെ" കണ്ടെത്താൻ. തമോദ്വാരം കണ്ടുപിടിക്കാൻ മൂന്ന് വഴികളുണ്ട്.

1. ഒരു നിശ്ചിത ഗുരുത്വാകർഷണ കേന്ദ്രത്തിന് ചുറ്റുമുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഭ്രമണം നിരീക്ഷിക്കേണ്ടത് ആവശ്യമാണ്. ഈ കേന്ദ്രത്തിൽ ഒന്നുമില്ലെന്നും നക്ഷത്രങ്ങൾ ശൂന്യമായ ഒരു സ്ഥലത്തിന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നതായി തോന്നുകയാണെങ്കിൽ, നമുക്ക് തികച്ചും ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ പറയാൻ കഴിയും: ഈ "ശൂന്യത"യിൽ ഒരു തമോദ്വാരമുണ്ട്. ഇതിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിലാണ് നമ്മുടെ ഗാലക്സിയുടെ മധ്യഭാഗത്ത് ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ സാന്നിധ്യം അനുമാനിക്കുകയും അതിന്റെ പിണ്ഡം കണക്കാക്കുകയും ചെയ്തത്.

2. ഒരു തമോദ്വാരം ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്ത് നിന്ന് ദ്രവ്യത്തെ സജീവമായി വലിച്ചെടുക്കുന്നു. സമീപത്തുള്ള നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്നുള്ള ഇന്റർസ്റ്റെല്ലാർ പൊടി, വാതകം, ദ്രവ്യം എന്നിവ ഒരു സർപ്പിളമായി അതിലേക്ക് പതിക്കുന്നു, ഇത് ശനിയുടെ വലയത്തിന് സമാനമായി അക്രിഷൻ ഡിസ്ക് എന്ന് വിളിക്കപ്പെടുന്നു. (ഇത് കൃത്യമായും ബ്രൂക്ക്ഹാവൻ പരീക്ഷണത്തിലെ ഭയാനകമാണ്: ആക്സിലറേറ്ററിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട ഒരു ചെറിയ തമോദ്വാരം ഭൂമിയെ തന്നിലേക്ക് വലിച്ചെടുക്കാൻ തുടങ്ങും, ഈ പ്രക്രിയ ഒരു ശക്തിക്കും തടയാൻ കഴിയില്ല.) ഷ്വാർസ്ചൈൽഡ് ഗോളത്തെ സമീപിക്കുമ്പോൾ, കണങ്ങളുടെ അനുഭവം ത്വരണം, എക്സ്-റേ ശ്രേണിയിൽ പുറപ്പെടുവിക്കാൻ തുടങ്ങുന്നു. ഈ വികിരണത്തിന് ഒരു സിൻക്രോട്രോണിൽ ത്വരിതപ്പെടുത്തിയ കണങ്ങളുടെ നന്നായി പഠിച്ച വികിരണത്തിന് സമാനമായ ഒരു സ്വഭാവ സ്പെക്ട്രമുണ്ട്. പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഏതെങ്കിലുമൊരു ഭാഗത്ത് നിന്നാണ് ഇത്തരം വികിരണം വരുന്നതെങ്കിൽ, അവിടെ ഒരു തമോഗർത്തം ഉണ്ടായിരിക്കണം എന്ന് നമുക്ക് ആത്മവിശ്വാസത്തോടെ പറയാൻ കഴിയും.

3. രണ്ട് തമോദ്വാരങ്ങൾ കൂടിച്ചേരുമ്പോൾ ഗുരുത്വാകർഷണ വികിരണം സംഭവിക്കുന്നു. ഓരോന്നിന്റെയും പിണ്ഡം ഏകദേശം പത്ത് സൗരപിണ്ഡങ്ങളാണെങ്കിൽ, അവ മണിക്കൂറുകൾക്കുള്ളിൽ ലയിക്കുമ്പോൾ, അവയുടെ ആകെ പിണ്ഡത്തിന്റെ 1% ന് തുല്യമായ ഊർജ്ജം ഗുരുത്വാകർഷണ തരംഗങ്ങളുടെ രൂപത്തിൽ പുറത്തുവരുമെന്ന് കണക്കാക്കുന്നു. ഇത് സൂര്യൻ അതിന്റെ മുഴുവൻ അസ്തിത്വത്തിലും പുറപ്പെടുവിച്ച പ്രകാശം, ചൂട്, മറ്റ് ഊർജ്ജം എന്നിവയെക്കാൾ ആയിരം മടങ്ങ് കൂടുതലാണ് - അഞ്ച് ബില്യൺ വർഷങ്ങൾ. റഷ്യൻ ഗവേഷകരുടെ പങ്കാളിത്തത്തോടെ അമേരിക്കയിലും യൂറോപ്പിലും ഇപ്പോൾ നിർമ്മിക്കുന്ന ഗ്രാവിറ്റേഷൻ വേവ് ഒബ്സർവേറ്ററികളായ LIGO യുടെയും മറ്റും സഹായത്തോടെ ഗുരുത്വാകർഷണ വികിരണം കണ്ടെത്താനാകുമെന്ന് അവർ പ്രതീക്ഷിക്കുന്നു ("ശാസ്ത്രവും ജീവിതവും" നമ്പർ 5, 2000 കാണുക).

എന്നിട്ടും, തമോദ്വാരങ്ങളുടെ നിലനിൽപ്പിനെക്കുറിച്ച് ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് സംശയമില്ലെങ്കിലും, അവയിലൊന്ന് ബഹിരാകാശത്ത് ഒരു നിശ്ചിത പോയിന്റിൽ സ്ഥിതിചെയ്യുന്നുണ്ടെന്ന് വ്യക്തമായി പറയാൻ ആരും ധൈര്യപ്പെടുന്നില്ല. ശാസ്ത്രീയ ധാർമ്മികതയ്ക്കും ഗവേഷകന്റെ സമഗ്രതയ്ക്കും ഉന്നയിക്കുന്ന ചോദ്യത്തിന് അവ്യക്തമായ ഉത്തരം ആവശ്യമാണ്, അത് പൊരുത്തക്കേടുകൾ സഹിക്കില്ല. ഒരു അദൃശ്യ വസ്തുവിന്റെ പിണ്ഡം കണക്കാക്കിയാൽ മാത്രം പോരാ; നിങ്ങൾ അതിന്റെ ആരം അളക്കുകയും അത് Schwarzschild ആരം കവിയുന്നില്ലെന്ന് കാണിക്കുകയും വേണം. നമ്മുടെ ഗാലക്സിക്കുള്ളിൽ പോലും ഈ പ്രശ്നം ഇതുവരെ പരിഹരിക്കാൻ കഴിഞ്ഞിട്ടില്ല. അതുകൊണ്ടാണ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ അവരുടെ കണ്ടെത്തൽ റിപ്പോർട്ടുചെയ്യുന്നതിൽ ഒരു നിശ്ചിത സംയമനം കാണിക്കുന്നത്, കൂടാതെ ശാസ്ത്ര ജേണലുകൾ അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ സൈദ്ധാന്തിക പ്രവർത്തനങ്ങളുടെ റിപ്പോർട്ടുകളും അവയുടെ നിഗൂഢതയിലേക്ക് വെളിച്ചം വീശുന്ന ഫലങ്ങളുടെ നിരീക്ഷണങ്ങളും കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു.

എന്നിരുന്നാലും, തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക് ഒരു സ്വത്ത് കൂടി ഉണ്ട്, സൈദ്ധാന്തികമായി പ്രവചിച്ചിരിക്കുന്നു, അത് അവയെ കാണാൻ സാധ്യമാക്കിയേക്കാം. എന്നിരുന്നാലും, ഒരു വ്യവസ്ഥയിൽ: തമോദ്വാരത്തിന്റെ പിണ്ഡം സൂര്യന്റെ പിണ്ഡത്തേക്കാൾ വളരെ കുറവായിരിക്കണം.

ഒരു തമോദ്വാരം "വെളുത്ത" ആകാം

വളരെക്കാലമായി, തമോദ്വാരങ്ങൾ ഇരുട്ടിന്റെ മൂർത്തീഭാവമായി കണക്കാക്കപ്പെട്ടിരുന്നു, ഒരു ശൂന്യതയിൽ, ദ്രവ്യത്തിന്റെ ആഗിരണത്തിന്റെ അഭാവത്തിൽ, ഒന്നും പുറത്തുവിടാത്ത വസ്തുക്കൾ. എന്നിരുന്നാലും, 1974-ൽ, പ്രശസ്ത ഇംഗ്ലീഷ് സൈദ്ധാന്തികനായ സ്റ്റീഫൻ ഹോക്കിംഗ്, തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക് ഒരു താപനില നൽകാമെന്നും അതിനാൽ അത് വികിരണം ചെയ്യണമെന്നും കാണിച്ചു.

ക്വാണ്ടം മെക്കാനിക്സിന്റെ ആശയങ്ങൾ അനുസരിച്ച്, വാക്വം എന്നത് ശൂന്യതയല്ല, മറിച്ച് ഒരുതരം "സ്ഥല-സമയത്തിന്റെ നുര" ആണ്, വെർച്വൽ (നമ്മുടെ ലോകത്ത് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയാത്ത) കണങ്ങളുടെ ഒരു മിഷ്മാഷ്. എന്നിരുന്നാലും, ക്വാണ്ടം ഊർജ്ജ ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് ശൂന്യതയിൽ നിന്ന് ഒരു കണിക-ആന്റിപാർട്ടിക്കിൾ ജോഡിയെ "പുറന്തള്ളാൻ" കഴിയും. ഉദാഹരണത്തിന്, രണ്ടോ മൂന്നോ ഗാമാ ക്വാണ്ടകളുടെ കൂട്ടിയിടിയിൽ, ഒരു ഇലക്ട്രോണും ഒരു പോസിട്രോണും നേർത്ത വായുവിൽ നിന്ന് പോലെ പ്രത്യക്ഷപ്പെടും. ഇതും സമാനമായ പ്രതിഭാസങ്ങളും ലബോറട്ടറികളിൽ ആവർത്തിച്ച് നിരീക്ഷിക്കപ്പെട്ടിട്ടുണ്ട്.

ക്വാണ്ടം ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകളാണ് തമോദ്വാരങ്ങളുടെ വികിരണ പ്രക്രിയകളെ നിർണ്ണയിക്കുന്നത്. ഊർജ്ജങ്ങളുള്ള ഒരു ജോടി കണങ്ങളാണെങ്കിൽ ഇഒപ്പം -ഇ(ജോഡിയുടെ മൊത്തം ഊർജ്ജം പൂജ്യമാണ്) ഷ്വാർസ്ചൈൽഡ് ഗോളത്തിന്റെ പരിസരത്താണ് സംഭവിക്കുന്നത്, കണികകളുടെ കൂടുതൽ വിധി വ്യത്യസ്തമായിരിക്കും. അവർക്ക് ഏതാണ്ട് ഉടനടി ഉന്മൂലനം ചെയ്യാനോ ഇവന്റ് ചക്രവാളത്തിന് കീഴിൽ ഒരുമിച്ച് പോകാനോ കഴിയും. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, തമോദ്വാരത്തിന്റെ അവസ്ഥ മാറില്ല. എന്നാൽ ഒരു കണിക മാത്രം ചക്രവാളത്തിന് താഴെ പോയാൽ, നിരീക്ഷകൻ മറ്റൊന്ന് രേഖപ്പെടുത്തും, അത് ഒരു തമോദ്വാരം സൃഷ്ടിച്ചതാണെന്ന് അയാൾക്ക് തോന്നും. അതേ സമയം, ഊർജ്ജം കൊണ്ട് ഒരു കണികയെ ആഗിരണം ചെയ്യുന്ന ഒരു തമോദ്വാരം -ഇ, നിങ്ങളുടെ ഊർജ്ജം കുറയ്ക്കും, ഒപ്പം ഊർജ്ജം കൊണ്ട് ഇ- കൂട്ടും.

ഈ പ്രക്രിയകളെല്ലാം സംഭവിക്കുന്ന നിരക്കുകൾ ഹോക്കിംഗ് കണക്കാക്കി നിഗമനത്തിലെത്തി: നെഗറ്റീവ് എനർജി ഉള്ള കണങ്ങളെ ആഗിരണം ചെയ്യാനുള്ള സാധ്യത കൂടുതലാണ്. ഇതിനർത്ഥം തമോദ്വാരത്തിന് ഊർജ്ജവും പിണ്ഡവും നഷ്ടപ്പെടുന്നു - അത് ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുന്നു. കൂടാതെ, ഇത് ഒരു താപനിലയിൽ പൂർണ്ണമായും കറുത്ത ശരീരമായി പ്രസരിക്കുന്നു ടി = 6 . 10 -8 എംകൂടെ / എംകെൽവിൻ, എവിടെ എം c - സൂര്യന്റെ പിണ്ഡം (2.10 33 ഗ്രാം), എം- തമോദ്വാരത്തിന്റെ പിണ്ഡം. ഈ ലളിതമായ ബന്ധം കാണിക്കുന്നത് സൂര്യന്റെ പിണ്ഡത്തിന്റെ ആറിരട്ടി പിണ്ഡമുള്ള തമോദ്വാരത്തിന്റെ താപനില ഒരു ഡിഗ്രിയുടെ നൂറ് ദശലക്ഷത്തിന് തുല്യമാണ് എന്നാണ്. അത്തരമൊരു തണുത്ത ശരീരം പ്രായോഗികമായി ഒന്നും പുറപ്പെടുവിക്കുന്നില്ലെന്ന് വ്യക്തമാണ്, മുകളിൽ പറഞ്ഞ എല്ലാ ന്യായവാദങ്ങളും സാധുവായി തുടരുന്നു. മിനി-ഹോളുകൾ മറ്റൊരു കാര്യമാണ്. 10 14 -10 30 ഗ്രാം പിണ്ഡമുള്ള അവ പതിനായിരക്കണക്കിന് ഡിഗ്രി വരെ ചൂടാക്കി വെളുത്ത ചൂടുള്ളതായി കാണാൻ എളുപ്പമാണ്! എന്നിരുന്നാലും, തമോദ്വാരങ്ങളുടെ ഗുണങ്ങളുമായി വൈരുദ്ധ്യങ്ങളൊന്നുമില്ലെന്ന് ഉടനടി ശ്രദ്ധിക്കേണ്ടതാണ്: ഈ വികിരണം ഷ്വാർസ്ചൈൽഡ് ഗോളത്തിന് മുകളിലുള്ള ഒരു പാളിയാണ് പുറത്തുവിടുന്നത്, അതിനു താഴെയല്ല.

അതിനാൽ, ശാശ്വതമായി ശീതീകരിച്ച വസ്തുവായി തോന്നിയ തമോദ്വാരം, താമസിയാതെ അല്ലെങ്കിൽ പിന്നീട് അപ്രത്യക്ഷമാവുകയും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുകയും ചെയ്യുന്നു. മാത്രമല്ല, അവൾ "ഭാരം കുറയുമ്പോൾ" ബാഷ്പീകരണ നിരക്ക് വർദ്ധിക്കുന്നു, പക്ഷേ അത് ഇപ്പോഴും വളരെ സമയമെടുക്കും. 10-15 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് തൊട്ടുപിന്നാലെ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ട 10 14 ഗ്രാം ഭാരമുള്ള മിനി-ദ്വാരങ്ങൾ നമ്മുടെ കാലത്ത് പൂർണ്ണമായും ബാഷ്പീകരിക്കപ്പെടുമെന്ന് കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു. ജീവിതത്തിന്റെ അവസാന ഘട്ടത്തിൽ, അവയുടെ താപനില ഭീമാകാരമായ മൂല്യങ്ങളിൽ എത്തുന്നു, അതിനാൽ ബാഷ്പീകരണ ഉൽപ്പന്നങ്ങൾ വളരെ ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ കണികകളായിരിക്കണം. ഒരുപക്ഷേ അവയാണ് ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിൽ വ്യാപകമായ വായു മഴ സൃഷ്ടിക്കുന്നത് - EAS. എന്തായാലും, തമോഗർത്തങ്ങളുടെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ആവേശകരമായ ചോദ്യങ്ങളുമായി അടുത്ത ബന്ധമുള്ള മറ്റൊരു പ്രധാനവും രസകരവുമായ പ്രശ്നമാണ് അസാധാരണമായി ഉയർന്ന ഊർജ്ജത്തിന്റെ കണങ്ങളുടെ ഉത്ഭവം.

ആർ‌ഐ‌എ സയൻസ് വിഭാഗത്തിനായി പ്രത്യേകമായി InoSMI യുടെ എഡിറ്റർമാരാണ് മെറ്റീരിയൽ തയ്യാറാക്കിയത്

മൈക്കൽ ഫിങ്കൽ

നമുക്ക് ക്ലോക്ക് പിന്നിലേക്ക് തിരിക്കാം. മനുഷ്യന് മുമ്പ്, ഭൂമിക്ക് മുമ്പ്, സൂര്യൻ ജ്വലിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ഗാലക്സികൾ ജനിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, പ്രകാശം പ്രകാശിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, ഒരു "മഹാവിസ്ഫോടനം" ഉണ്ടായിരുന്നു. 13.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പാണ് ഇത് സംഭവിച്ചത്.

ആദ്യകാല പ്രപഞ്ചത്തിൽ ഭാരമേറിയ മൂലകങ്ങളുള്ള സൂപ്പർനോവ സീഡഡ് സ്പേസ്ജപ്പാനിലെ സുസാകു എക്സ്-റേ ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച് ശാസ്ത്രജ്ഞർ 250 ദശലക്ഷം പ്രകാശവർഷം അകലെയുള്ള പെർസിയസ് ഗാലക്സി ക്ലസ്റ്ററിലെ ഇരുമ്പിന്റെ വിതരണം പരിശോധിച്ചു.

എന്നാൽ അതിനുമുമ്പ് എന്താണ് സംഭവിച്ചത്? "ഇതിന് മുമ്പ്" നിലവിലില്ലെന്ന് പല ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും പറയുന്നു. "ബിഗ് ബാംഗ്" എന്ന നിമിഷത്തിൽ സമയം കണക്കാക്കാൻ തുടങ്ങിയെന്ന് അവർ വാദിക്കുന്നു, മുമ്പ് നിലനിന്നിരുന്നതെല്ലാം ശാസ്ത്രത്തിന്റെ പരിധിയിൽ ഉൾപ്പെടുത്തിയിട്ടില്ലെന്ന് വിശ്വസിക്കുന്നു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് മുമ്പ് യാഥാർത്ഥ്യം എങ്ങനെയായിരുന്നുവെന്നും അത് എന്തിൽ നിന്നാണ് രൂപപ്പെട്ടതെന്നും അത് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം സൃഷ്ടിച്ചത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും നമുക്ക് ഒരിക്കലും മനസ്സിലാകില്ല. അത്തരം ആശയങ്ങൾ മനുഷ്യന് മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയാത്തതാണ്.

എന്നാൽ ചില പാരമ്പര്യേതര ശാസ്ത്രജ്ഞർ വിയോജിക്കുന്നു. ഈ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ സിദ്ധാന്തിക്കുന്നത്, "മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്" നിമിഷങ്ങൾക്കുമുമ്പ്, നവോത്ഥാന പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മുഴുവൻ പിണ്ഡവും ഊർജ്ജവും അവിശ്വസനീയമാംവിധം സാന്ദ്രമായ, എന്നാൽ പരിമിതമായ ഒരു ധാന്യത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയിരുന്നു. നമുക്ക് അതിനെ ഒരു പുതിയ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിത്ത് എന്ന് വിളിക്കാം.

വിത്ത് സങ്കൽപ്പിക്കാനാവാത്തത്ര ചെറുതാണെന്ന് അവർ വിശ്വസിക്കുന്നു, ഒരുപക്ഷേ മനുഷ്യർക്ക് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏതൊരു കണത്തേക്കാളും ട്രില്യൺ മടങ്ങ് ചെറുതാണ്. എന്നിട്ടും ഈ കണിക മറ്റെല്ലാ കണങ്ങൾക്കും കാരണമായി, ഗാലക്സികൾ, സൗരയൂഥം, ഗ്രഹങ്ങൾ, ആളുകൾ എന്നിവയെക്കുറിച്ച് പരാമർശിക്കേണ്ടതില്ല.

നിങ്ങൾ ശരിക്കും എന്തെങ്കിലും ദൈവത്തിന്റെ കണിക എന്ന് വിളിക്കാൻ ആഗ്രഹിക്കുന്നുവെങ്കിൽ, ഈ വിത്ത് ആ പേരിന് അനുയോജ്യമാണ്.

അപ്പോൾ എങ്ങനെയാണ് ഈ വിത്ത് ഉണ്ടായത്? ന്യൂ ഹേവൻ സർവകലാശാലയിൽ ജോലി ചെയ്യുന്ന നിക്കോഡെം പോപ്ലാവസ്‌കി വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഒരു ആശയം മുന്നോട്ട് വച്ചിരുന്നു. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിത്ത് ആദിമ ചൂളയിൽ കെട്ടിച്ചമച്ചതാണ് അതിന് തമോഗർത്തമായി മാറിയത്.

മൾട്ടിവേഴ്സുകളെ ഗുണിക്കുന്നു

സ്റ്റീഫൻ ഹോക്കിംഗ് പറയുന്നത് "ക്ലാസിക്കൽ" തമോഗർത്തങ്ങൾ ഇല്ല എന്നാണ്തമോദ്വാരങ്ങളെക്കുറിച്ചുള്ള ആധുനിക സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രധാന വ്യവസ്ഥകളിലൊന്ന് പുനർവിചിന്തനം ചെയ്യാൻ ഹോക്കിംഗ് നിർദ്ദേശിക്കുന്നു - ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ "ഇവന്റ് ചക്രവാളത്തിന്റെ" അസ്തിത്വം, അതിനാൽ ദ്രവ്യത്തിനോ ഊർജ്ജത്തിനോ പുറം ലോകത്തേക്ക് മടങ്ങാൻ കഴിയില്ല.

നമ്മൾ കൂടുതൽ മുന്നോട്ട് പോകുന്നതിന് മുമ്പ്, നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം മാത്രമല്ലെന്ന് കഴിഞ്ഞ ഇരുപത് വർഷമായി നിരവധി സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ബോധ്യപ്പെട്ടിട്ടുണ്ടെന്ന് മനസ്സിലാക്കേണ്ടത് പ്രധാനമാണ്. നമ്മൾ ഒരു മൾട്ടിവേഴ്‌സിന്റെ ഭാഗമായിരിക്കാം, അത് ഒരുപാട് വ്യക്തിഗത പ്രപഞ്ചങ്ങളെ പ്രതിനിധീകരിക്കുന്നു, അവ ഓരോന്നും യഥാർത്ഥ രാത്രി ആകാശത്തിലെ തിളങ്ങുന്ന പന്താണ്.

ഒരു പ്രപഞ്ചം മറ്റൊന്നുമായി എങ്ങനെ ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, അങ്ങനെയൊരു ബന്ധം ഉണ്ടോ എന്നതിനെക്കുറിച്ച് ധാരാളം വിവാദങ്ങളുണ്ട്. എന്നാൽ ഈ തർക്കങ്ങളെല്ലാം തികച്ചും ഊഹക്കച്ചവടമാണ്, സത്യം തെളിയിക്കാനാകാത്തതാണ്. എന്നാൽ ആകർഷകമായ ഒരു ആശയം പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വിത്ത് ഒരു ചെടിയുടെ വിത്ത് പോലെയാണ്. ഇത് അവശ്യ പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഒരു ഭാഗമാണ്, ദൃഡമായി കംപ്രസ് ചെയ്ത് ഒരു സംരക്ഷിത ഷെല്ലിനുള്ളിൽ മറച്ചിരിക്കുന്നു.

ഒരു തമോദ്വാരത്തിനുള്ളിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് ഇത് കൃത്യമായി വിശദീകരിക്കുന്നു. ഭീമാകാരമായ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ശവശരീരങ്ങളാണ് തമോദ്വാരങ്ങൾ. അത്തരമൊരു നക്ഷത്രത്തിന് ഇന്ധനം തീർന്നാൽ, അതിന്റെ കാമ്പ് തകരുന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണബലം അവിശ്വസനീയവും അനുദിനം വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ശക്തിയാൽ എല്ലാറ്റിനെയും വലിച്ചിടുന്നു. താപനില 100 ബില്യൺ ഡിഗ്രിയിൽ എത്തുന്നു. ആറ്റങ്ങൾ തകരുന്നു. ഇലക്ട്രോണുകൾ കഷണങ്ങളായി കീറുന്നു. തുടർന്ന് ഈ പിണ്ഡം കൂടുതൽ ചുരുങ്ങുന്നു.

വളരെ പ്രകാശവും തിളക്കവുമുള്ള ഒരു തമോദ്വാരം ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ സിദ്ധാന്തങ്ങളുമായി പൊരുത്തപ്പെടുന്നില്ലപിൻവീൽ ഗാലക്‌സിയിലെ ഒരു അൾട്രാ-ലുമിനസ് എക്‌സ്-റേ സ്രോതസ്സ് വളരെ തെളിച്ചമുള്ളതും നിലവിലുള്ള സിദ്ധാന്തങ്ങൾക്ക് അനുയോജ്യമല്ലാത്ത പിണ്ഡമുള്ളതും ആണെന്ന് ചൈനീസ് ശാസ്ത്രജ്ഞർ കണ്ടെത്തി.

ഈ സമയത്ത്, നക്ഷത്രം ഒരു തമോദ്വാരമായി മാറുന്നു. അതിനർത്ഥം അതിന്റെ ആകർഷണബലം വളരെ വലുതാണ്, ഒരു പ്രകാശകിരണത്തിന് പോലും അതിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല. തമോദ്വാരത്തിന്റെ അകത്തും പുറത്തും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയെ ഇവന്റ് ചക്രവാളം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നമ്മുടെ സ്വന്തം ക്ഷീരപഥം ഉൾപ്പെടെ മിക്കവാറും എല്ലാ ഗാലക്സിയുടെയും കേന്ദ്രത്തിൽ, ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഭീമാകാരമായ തമോദ്വാരങ്ങൾ കണ്ടെത്തുന്നു, നമ്മുടെ സൂര്യനേക്കാൾ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് മടങ്ങ് പിണ്ഡം.

അടിപൊളി ചോദ്യങ്ങൾ

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ അടിയിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ നിങ്ങൾ ഐൻസ്റ്റീന്റെ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾക്ക് അനന്തമായി സാന്ദ്രവും അനന്തമായി ചെറുതുമായ ഒരു പോയിന്റ് കണക്കാക്കാം. ഈ സാങ്കൽപ്പിക ആശയത്തെ സിംഗുലാരിറ്റി എന്ന് വിളിക്കുന്നു. എന്നാൽ പ്രകൃതിയിൽ, അനന്തതകൾ സാധാരണയായി നിലവിലില്ല. ബഹിരാകാശത്തിന്റെ ഭൂരിഭാഗത്തിനും മികച്ച കണക്കുകൂട്ടലുകൾ നൽകുന്ന ഐൻ‌സ്റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തങ്ങളിലാണ് പ്രശ്‌നം ഉള്ളത്, എന്നാൽ തമോദ്വാരത്തിനുള്ളിലെ അല്ലെങ്കിൽ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പിറവിയിൽ ഉണ്ടായിരുന്നത് പോലെയുള്ള അവിശ്വസനീയമായ ശക്തികൾക്ക് മുന്നിൽ അത് തകർന്നുവീഴുന്നു.

ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർക്ക് ആദ്യമായി ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ "വാലിനുള്ളിൽ" നോക്കാൻ കഴിഞ്ഞുഇന്ന്, രണ്ട് പ്രധാന തരം തമോദ്വാരങ്ങൾ അറിയപ്പെടുന്നു - ഒരു നക്ഷത്രത്തിന്റെ തകർച്ചയുടെ ഫലമായുണ്ടാകുന്ന സാധാരണ തമോദ്വാരങ്ങൾ, ഗാലക്സികളുടെ മധ്യഭാഗത്ത് നിലനിൽക്കുന്ന അവയുടെ അതിബൃഹത്തായ "സഹോദരികൾ". രണ്ട് തരം തമോദ്വാരങ്ങൾക്കും ദ്രവ്യത്തെ ആഗിരണം ചെയ്യാനും ജെറ്റുകളുടെ രൂപത്തിൽ പുറത്തേക്ക് എറിയാനും കഴിയും - ചൂടാക്കിയ പ്ലാസ്മയുടെ ബീമുകൾ പ്രകാശവേഗതയിൽ നീങ്ങുന്നു.

ഡോ. പോപ്ലാവ്‌സ്‌കിയെപ്പോലുള്ള ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ പറയുന്നത്, തമോദ്വാരത്തിനുള്ളിലെ ദ്രവ്യം യഥാർത്ഥത്തിൽ അതിനെ ഞെക്കിപ്പിടിക്കാൻ കഴിയാത്ത ഒരു അവസ്ഥയിലെത്തുമെന്നാണ്. ഈ "വിത്ത്" അവിശ്വസനീയമാംവിധം ചെറുതാണ്, കൂടാതെ ഒരു ബില്യൺ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ ഭാരമുണ്ട്. എന്നാൽ സിംഗുലാരിറ്റിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇത് തികച്ചും യഥാർത്ഥമാണ്.

പോപ്ലാവ്സ്കി പറയുന്നതനുസരിച്ച്, തമോദ്വാരങ്ങൾ കറങ്ങുന്നതിനാൽ കംപ്രഷൻ പ്രക്രിയ നിർത്തുന്നു. അവ വളരെ വേഗത്തിൽ കറങ്ങുന്നു, ഒരുപക്ഷേ പ്രകാശവേഗതയിൽ എത്താം. ഈ ടോർഷൻ കംപ്രസ് ചെയ്ത വിത്തിന് അവിശ്വസനീയമായ അക്ഷീയ ഭ്രമണം നൽകുന്നു. വിത്ത് ചെറുതും ഭാരമുള്ളതും മാത്രമല്ല; അതും സ്നഫ് ബോക്സിലെ ആ പിശാചിന്റെ നീരുറവ പോലെ വളച്ചൊടിച്ച് കംപ്രസ് ചെയ്തിരിക്കുന്നു.

ഗാലക്സിയുടെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള തമോദ്വാരത്തിന്റെ കാന്തികക്ഷേത്രം ശാസ്ത്രജ്ഞർ ആദ്യമായി അളന്നു.Sgr A* എന്ന അതിബൃഹത്തായ തമോദ്വാരം നമ്മുടെ ഗാലക്‌സിയുടെ മധ്യത്തിലാണ് സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നത്. മുമ്പ്, ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞർ റേഡിയോ പൾസർ PSR J1745-2900 നമ്മുടെ ഗാലക്സിയുടെ മധ്യഭാഗത്ത് കണ്ടെത്തി. തമോദ്വാരത്തിലെ കാന്തികക്ഷേത്രത്തിന്റെ ശക്തി അളക്കാൻ അവർ അതിൽ നിന്ന് പുറപ്പെടുന്ന വികിരണം ഉപയോഗിച്ചു.

മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ഒരു തമോദ്വാരം ഒരു തുരങ്കമാണ്, രണ്ട് പ്രപഞ്ചങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു "വൺ-വേ വാതിൽ", പോപ്ലാവ്സ്കി പറയുന്നു. ഇതിനർത്ഥം, നിങ്ങൾ ക്ഷീരപഥത്തിന്റെ മധ്യഭാഗത്തുള്ള തമോഗർത്തത്തിൽ വീഴുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ മറ്റൊരു പ്രപഞ്ചത്തിൽ അവസാനിക്കാൻ സാധ്യതയുണ്ട് (നന്നായി, നിങ്ങളല്ലെങ്കിൽ, നിങ്ങളുടെ ശരീരം ചെറിയ കണങ്ങളായി തകർന്നു). ഈ മറ്റൊരു പ്രപഞ്ചം നമ്മുടെ ഉള്ളിലല്ല; രണ്ട് ആസ്പൻ മരങ്ങൾ വളരുന്ന ഒരു സാധാരണ റൂട്ട് പോലെ, ദ്വാരം ഒരു ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ലിങ്കാണ്.

നമ്മുടെ സ്വന്തം പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാവരുടെയും കാര്യമോ? നമ്മൾ മറ്റൊരു പഴയ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉൽപ്പന്നമായിരിക്കാം. നമുക്ക് അതിനെ നമ്മുടെ യഥാർത്ഥ പ്രപഞ്ചം എന്ന് വിളിക്കാം. തമോദ്വാരത്തിനുള്ളിൽ മാതൃപ്രപഞ്ചം കെട്ടിച്ചമച്ച ആ വിത്ത് 13.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ഒരു വലിയ കുതിച്ചുചാട്ടം ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കാം, അന്നുമുതൽ നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെങ്കിലും, നമ്മൾ ഇപ്പോഴും തമോദ്വാരത്തിന്റെ സംഭവചക്രവാളത്തിനപ്പുറമായിരിക്കാം.

ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിലെ ഒരു തമോഗർത്തം എന്നത് സ്പേസ്-ടൈമിലെ ഒരു പ്രദേശമായി നിർവചിക്കപ്പെടുന്നു, അതിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ ആകർഷണം വളരെ ശക്തമാണ്, പ്രകാശത്തിന്റെ ക്വാണ്ട ഉൾപ്പെടെ പ്രകാശവേഗതയിൽ ചലിക്കുന്ന വസ്തുക്കൾക്ക് പോലും അതിൽ നിന്ന് പുറത്തുപോകാൻ കഴിയില്ല. ഈ പ്രദേശത്തിന്റെ അതിർത്തിയെ ഇവന്റ് ചക്രവാളം എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അതിന്റെ സ്വഭാവ വലുപ്പം ഗ്രാവിറ്റേഷൻ റേഡിയസ് ആണ്, ഇതിനെ ബ്ലാക്ക് ഫോറസ്റ്റ് ആരം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിലെ ഏറ്റവും നിഗൂഢമായ വസ്തുക്കളാണ് തമോദ്വാരങ്ങൾ. അവരുടെ നിർഭാഗ്യകരമായ പേര് അമേരിക്കൻ ജ്യോതിശാസ്ത്രജ്ഞനായ ജോൺ വീലറിനോട് കടപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. 1967-ൽ "നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം: അറിയപ്പെടുന്നതും അറിയപ്പെടാത്തതും" എന്ന ജനപ്രിയ പ്രഭാഷണത്തിൽ, ഈ അതിസാന്ദ്രമായ ശരീരങ്ങളെ ദ്വാരങ്ങൾ എന്ന് വിളിച്ചത് അദ്ദേഹമാണ്. മുമ്പ്, അത്തരം വസ്തുക്കളെ "തകർന്ന നക്ഷത്രങ്ങൾ" അല്ലെങ്കിൽ "തകർച്ചകൾ" എന്ന് വിളിച്ചിരുന്നു. എന്നാൽ "തമോദ്വാരം" എന്ന പദം വേരൂന്നിയതാണ്, അത് മാറ്റുന്നത് അസാധ്യമാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിൽ രണ്ട് തരം തമോദ്വാരങ്ങൾ ഉണ്ട്: 1 - സൂപ്പർമാസിവ് തമോദ്വാരങ്ങൾ, ഇവയുടെ പിണ്ഡം സൂര്യന്റെ പിണ്ഡത്തേക്കാൾ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് മടങ്ങ് കൂടുതലാണ് (അത്തരം വസ്തുക്കൾ ഗാലക്സികളുടെ കേന്ദ്രങ്ങളിൽ സ്ഥിതി ചെയ്യുന്നതായി വിശ്വസിക്കപ്പെടുന്നു); 2 - ഭീമാകാരമായ മരിക്കുന്ന നക്ഷത്രങ്ങളുടെ കംപ്രഷൻ ഫലമായി ഉണ്ടാകുന്ന പിണ്ഡം കുറഞ്ഞ തമോദ്വാരങ്ങൾ, അവയുടെ പിണ്ഡം മൂന്ന് സൗര പിണ്ഡത്തിൽ കൂടുതലാണ്; നക്ഷത്രം സങ്കോചിക്കുമ്പോൾ, ദ്രവ്യം കൂടുതൽ സാന്ദ്രമാവുകയും, തൽഫലമായി, പ്രകാശത്തിന് അതിനെ മറികടക്കാൻ കഴിയാത്തവിധം വസ്തുവിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണം വർദ്ധിക്കുകയും ചെയ്യുന്നു. വികിരണത്തിനോ ദ്രവ്യത്തിനോ തമോദ്വാരത്തിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല. തമോദ്വാരങ്ങൾ അതിശക്തമായ ഗുരുത്വാകർഷണങ്ങളാണ്.

ഒരു തമോദ്വാരമായി മാറാൻ ഒരു നക്ഷത്രം ചുരുങ്ങേണ്ട ദൂരത്തെ ഗുരുത്വാകർഷണ ആരം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നക്ഷത്രങ്ങളിൽ നിന്ന് രൂപപ്പെടുന്ന തമോദ്വാരങ്ങൾക്ക്, അത് ഏതാനും പതിനായിരക്കണക്കിന് കിലോമീറ്ററുകൾ മാത്രമാണ്. ചില ജോഡി ഇരട്ട നക്ഷത്രങ്ങളിൽ, അവയിലൊന്ന് ഏറ്റവും ശക്തമായ ദൂരദർശിനിയിൽ അദൃശ്യമാണ്, എന്നാൽ അത്തരമൊരു ഗുരുത്വാകർഷണ സംവിധാനത്തിലെ അദൃശ്യ ഘടകത്തിന്റെ പിണ്ഡം വളരെ വലുതായി മാറുന്നു. മിക്കവാറും, അത്തരം വസ്തുക്കൾ ഒന്നുകിൽ ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രങ്ങളോ തമോദ്വാരങ്ങളോ ആണ്. ചിലപ്പോൾ അത്തരം ജോഡികളിലെ അദൃശ്യ ഘടകങ്ങൾ ഒരു സാധാരണ നക്ഷത്രത്തിൽ നിന്ന് മെറ്റീരിയൽ നീക്കം ചെയ്യുന്നു. ഈ സാഹചര്യത്തിൽ, ദൃശ്യമാകുന്ന നക്ഷത്രത്തിന്റെ പുറം പാളികളിൽ നിന്ന് വാതകം വേർതിരിച്ച് ഒരു അജ്ഞാത സ്ഥലത്ത് വീഴുന്നു - ഒരു അദൃശ്യ തമോദ്വാരത്തിലേക്ക്. എന്നാൽ ദ്വാരത്തിലേക്ക് വീഴുന്നതിനുമുമ്പ്, വാതകം വളരെ ചെറിയ എക്സ്-റേ തരംഗങ്ങൾ ഉൾപ്പെടെ വളരെ വ്യത്യസ്തമായ നീളമുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക തരംഗങ്ങൾ പുറപ്പെടുവിക്കുന്നു. കൂടാതെ, ഒരു ന്യൂട്രോൺ നക്ഷത്രത്തിനോ തമോദ്വാരത്തിനോ സമീപം, വാതകം വളരെ ചൂടാകുകയും എക്സ്-റേ, ഗാമാ-റേ ശ്രേണികളിലെ ശക്തമായ, ഉയർന്ന ഊർജ്ജമുള്ള വൈദ്യുതകാന്തിക വികിരണത്തിന്റെ ഉറവിടമായി മാറുകയും ചെയ്യുന്നു. അത്തരം വികിരണം ഭൂമിയുടെ അന്തരീക്ഷത്തിലൂടെ കടന്നുപോകുന്നില്ല, പക്ഷേ ബഹിരാകാശ ദൂരദർശിനി ഉപയോഗിച്ച് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയും. സിഗ്നസ് നക്ഷത്രസമൂഹത്തിലെ എക്സ്-റേകളുടെ ശക്തമായ സ്രോതസ്സാണ് തമോദ്വാരങ്ങൾക്കായുള്ള സാധ്യതയുള്ള സ്ഥാനാർത്ഥികളിൽ ഒരാൾ.

ALMA (ESO/NAOJ/NRAO)/NASA/ESA/F. കോംബ്സ്

ക്ലോക്ക് പിന്നിലേക്ക് തിരിക്കാൻ ശ്രമിക്കാം. ജീവന്റെ ആവിർഭാവത്തിന് മുമ്പ്, ഭൂമി പ്രത്യക്ഷപ്പെടുന്നതിന് മുമ്പ്, സൂര്യന്റെ ജനനത്തിനും ഗാലക്സികൾ രൂപപ്പെടുന്നതിനും മുമ്പ്, പ്രകാശം ഒഴുകാൻ തുടങ്ങുന്നതിനുമുമ്പ്, എ. അത് 13.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പായിരുന്നു.

എന്നാൽ ആദ്യം വന്നത് എന്താണ്? "മുമ്പ്" ഇല്ലെന്ന് പല ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരും അവകാശപ്പെടുന്നു. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്റെ നിമിഷത്തിലാണ് സമയം ആരംഭിച്ചതെന്നും മുമ്പ് വന്നതെല്ലാം ശാസ്ത്ര മേഖലയുമായി യോജിക്കുന്നില്ലെന്നും അവർ വിശ്വസിക്കുന്നു. ഈ വീക്ഷണമനുസരിച്ച്, മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് മുമ്പ് യാഥാർത്ഥ്യം എങ്ങനെയായിരുന്നുവെന്നും അത് ഏത് ഘടകങ്ങളിൽ നിന്നാണ് രൂപപ്പെട്ടതെന്നും അത് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന് കാരണമായത് എന്തുകൊണ്ടാണെന്നും നമുക്ക് ഒരിക്കലും മനസ്സിലാക്കാൻ കഴിയില്ല.

എന്നാൽ കൺവെൻഷനുകളിൽ നിന്ന് അന്യരായ ശാസ്ത്രജ്ഞരുണ്ട്, അവർ സമ്മതിക്കുന്നില്ല. മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന് മുമ്പുള്ള ക്ഷണികമായ നിമിഷത്തിൽ, നവോത്ഥാന പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാ ഊർജ്ജവും പിണ്ഡവും അയഥാർത്ഥമായി സാന്ദ്രമായതും എന്നാൽ വളരെ പരിമിതവുമായ ഒരു ധാന്യത്തിലേക്ക് ചുരുക്കിയതായി ഈ ആളുകൾ സങ്കീർണ്ണമായ സിദ്ധാന്തങ്ങൾ നിർമ്മിക്കുന്നു. നിങ്ങൾക്ക് അതിനെ "ഒരു പുതിയ യാഥാർത്ഥ്യത്തിന്റെ വിത്ത്" എന്ന് വിളിക്കാം.

വിത്ത് സങ്കൽപ്പിക്കാനാവാത്തത്ര ചെറുതാണെന്ന് ഈ ഭ്രാന്തൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ വിശ്വസിക്കുന്നു, ഒരുപക്ഷേ മനുഷ്യന് നിരീക്ഷിക്കാൻ കഴിയുന്ന ഏതൊരു പ്രാഥമിക കണത്തേക്കാളും ട്രില്യൺ മടങ്ങ് ചെറുതാണ്. എന്നിട്ടും, ഈ ധാന്യമാണ് മറ്റെല്ലാറ്റിന്റെയും ആവിർഭാവത്തിന് പ്രേരണയായത്: മറ്റ് കണങ്ങൾ, ഗാലക്സികൾ, നമ്മുടെ സൗരയൂഥം, ആളുകൾ. എന്തെങ്കിലും ദൈവത്തിന്റെ കണിക എന്ന് വിളിക്കാൻ നിങ്ങൾ ശരിക്കും ഉത്സുകനാണെങ്കിൽ, അത്തരമൊരു പേരിനുള്ള ഏറ്റവും മികച്ച സ്ഥാനാർത്ഥി ഈ വിത്താണ്.

പിന്നെ എങ്ങനെയാണ് ഈ വിത്ത് ഉണ്ടായത്? ന്യൂ ഹേവൻ സർവകലാശാലയിൽ നിന്നുള്ള നിക്കോഡിം പോപ്ലാവ്‌സ്‌കി മുന്നോട്ടുവച്ച ആശയം പറയുന്നത് നമ്മുടെ യാഥാർത്ഥ്യത്തിന്റെ വിത്ത് ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ ആദിമ ചൂളയിൽ പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടുവെന്നാണ്.

മൾട്ടിവേഴ്സുകളുടെ പുനർനിർമ്മാണം

കൂടുതൽ ആഴത്തിൽ കുഴിക്കുന്നതിന് മുമ്പ്, സമീപ വർഷങ്ങളിൽ, ഈ വിഷയത്തിൽ താൽപ്പര്യമുള്ള പലരും നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം അദ്വിതീയമല്ലെന്ന നിഗമനത്തിൽ എത്തിയിരിക്കുന്നുവെന്ന് മനസ്സിലാക്കേണ്ടതാണ്. യഥാർത്ഥ രാത്രി ആകാശത്തിലെ തിളങ്ങുന്ന പന്തുകളിലൊന്നായ വിശാലമായ മൾട്ടിവേഴ്സിന്റെ ഒരു ചെറിയ ഭാഗം മാത്രമായിരിക്കാം ഇത്.

ഈ പ്രപഞ്ചങ്ങൾ എങ്ങനെ പരസ്പരം ബന്ധപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു എന്നോ അങ്ങനെ ഒരു ബന്ധം ഉണ്ടോ എന്നോ ആർക്കും അറിയില്ല. ഈ വിഷയത്തിൽ ഉയർന്നുവരുന്ന തർക്കങ്ങൾ ഊഹക്കച്ചവടവും തെളിയിക്കാനാകാത്തതുമാണെങ്കിലും, ഓരോ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെയും വിത്ത് ഒരു ചെടിയുടെ വിത്തിനോട് വളരെ സാമ്യമുള്ളതാണ് എന്ന രസകരമായ ഒരു ആശയം ഇപ്പോഴും ഉണ്ട്. വിലയേറിയ ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഒരു ചെറിയ കഷണം, ഒതുക്കമുള്ളതും സംരക്ഷിത ഷെല്ലിനു കീഴിൽ മറച്ചതുമാണ്.

ബ്ലാക്ക് ഹോളിനുള്ളിൽ നടക്കുന്ന സംഭവങ്ങളെ ഇത് വളരെ കൃത്യമായി വിശദീകരിക്കുന്നു. എല്ലാ ബ്ലാക്ക് ഹോളുകളും ഭീമാകാരമായ നക്ഷത്രങ്ങളുടെ അവശിഷ്ടങ്ങളാണ്, അവ ഇന്ധനം തീർന്ന് അവയുടെ കാമ്പിൽ തകർന്നു. ഗുരുത്വാകർഷണ ബലങ്ങൾ മനസ്സിനെ സ്പർശിക്കുന്നതും വർദ്ധിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുന്നതുമായ ശക്തി ഉപയോഗിച്ച് എല്ലാം കംപ്രസ് ചെയ്യുമ്പോൾ. അപ്പോൾ താപനില 100 ബില്യൺ ഡിഗ്രി വരെ ഉയരുന്നു, ആറ്റങ്ങൾ വിഘടിക്കുന്നു, ഇലക്ട്രോണുകൾ കഷണങ്ങളായി. തുടർന്ന് ഈ കുഴപ്പം കൂടുതൽ ചുരുങ്ങുന്നു.

ഇപ്പോൾ നക്ഷത്രം ഒരു ബ്ലാക്ക് ഹോളാണ്. ഇതിനർത്ഥം അതിന്റെ ആകർഷണശക്തി വളരെ വലുതാണ്, ഒരു പ്രകാശകിരണത്തിന് പോലും അതിൽ നിന്ന് രക്ഷപ്പെടാൻ കഴിയില്ല. ഒരു ബ്ലാക്ക് ഹോളിന്റെ പുറം ഭാഗങ്ങളും ആന്തരിക ഭാഗങ്ങളും തമ്മിലുള്ള അതിർത്തിയെ ഇവന്റ് ചക്രവാളം എന്ന് വിളിക്കുന്നു. നമ്മുടെ ക്ഷീരപഥം ഒഴികെയുള്ള മിക്കവാറും എല്ലാ ഗാലക്സികളുടെയും മധ്യഭാഗത്ത്, നിങ്ങൾ സൂക്ഷ്മമായി നോക്കിയാൽ, നമ്മുടെ സൂര്യനേക്കാൾ ദശലക്ഷക്കണക്കിന് മടങ്ങ് വലിപ്പമുള്ള ഭീമാകാരമായ ബ്ലാക്ക് ഹോളുകൾ നിങ്ങൾക്ക് കണ്ടെത്താനാകും.

അടിയൊഴുക്കില്ലാത്ത ചോദ്യങ്ങൾ

ബ്ലാക്ക് ഹോളിന്റെ അടിയിൽ എന്താണ് സംഭവിക്കുന്നതെന്ന് നിർണ്ണയിക്കാൻ ഐൻ‌സ്റ്റൈന്റെ സിദ്ധാന്തം ഉപയോഗിച്ച്, ഞങ്ങൾ തീർച്ചയായും സിംഗുലാരിറ്റി എന്ന ആശയത്തിലേക്ക് കടക്കും, അതിനനുസരിച്ച് അനന്തമായ സാന്ദ്രവും അനന്തമായ ചെറിയ പോയിന്റും ഉണ്ട്. ഇത് പ്രകൃതിക്ക് തന്നെ വിരുദ്ധമാണ്, അതിൽ അനന്തതകൾ നിലവിലില്ല എന്ന് തോന്നുന്നു... പ്രശ്നം ഐൻസ്റ്റീന്റെ സൂത്രവാക്യങ്ങളിൽ തന്നെയുണ്ട്, അത് ഭൂരിഭാഗം സ്ഥല-സമയത്തെയും കുറിച്ചുള്ള കണക്കുകൂട്ടലുകൾക്ക് അനുയോജ്യമാണ്, എന്നാൽ അവിശ്വസനീയമായ ക്വാണ്ടം സ്കെയിലിൽ പ്രവർത്തിക്കുന്നില്ല. പ്രപഞ്ചങ്ങളുടെ പിറവിയെ ഭരിക്കുകയും ബ്ലാക്ക് ഹോളുകൾക്കുള്ളിൽ വസിക്കുകയും ചെയ്യുന്ന ശക്തികൾ.

ഡോ. പോപ്ലാവ്സ്കിയെപ്പോലുള്ള സൈദ്ധാന്തിക ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞർ വാദിക്കുന്നത്, ഒരു ബ്ലാക്ക് ഹോളിലെ ദ്രവ്യം അതിനെ കംപ്രസ് ചെയ്യാൻ ഇനി സാധ്യമല്ലാത്ത ഘട്ടത്തിലെത്തുന്നു എന്നാണ്. ഈ ചെറിയ വിത്തിന് ഒരു ബില്യൺ നക്ഷത്രങ്ങൾ വരെ ഭാരമുണ്ട്, എന്നാൽ സിംഗുലാരിറ്റിയിൽ നിന്ന് വ്യത്യസ്തമായി, ഇത് ഇപ്പോഴും യഥാർത്ഥമാണ്.

തമോദ്വാരങ്ങൾ വളരെ വേഗത്തിൽ കറങ്ങുന്നു, ഒരുപക്ഷേ ഈ ഭ്രമണത്തിൽ പ്രകാശവേഗതയിലെത്തുന്നതിനാൽ കംപ്രഷൻ നിലയ്ക്കുമെന്ന് പോപ്ലാവ്സ്കി വിശ്വസിക്കുന്നു. ചെറുതും ഭാരമേറിയതുമായ ഈ വിത്തിനെ, അയഥാർത്ഥമായ അച്ചുതണ്ട് ടോർഷൻ ഉള്ളതും, കംപ്രസ് ചെയ്തതും വളച്ചൊടിച്ചതുമായ, ഒരു ജാക്ക്-ഇൻ-ബോക്സ് സ്പ്രിംഗുമായി താരതമ്യപ്പെടുത്താവുന്നതാണ്. പെട്ടെന്നുതന്നെ ഈ വിത്തിന് മുളപൊട്ടുകയും ശക്തമായ ഒരു മുഴക്കത്തോടെ അങ്ങനെ ചെയ്യാൻ കഴിയും. അത്തരം സംഭവങ്ങളെ മഹാവിസ്ഫോടനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു, അല്ലെങ്കിൽ, പോപ്ലാവ്സ്കി പറയുന്നതുപോലെ, ബിഗ് റീബൗണ്ട്.

മറ്റൊരു വിധത്തിൽ പറഞ്ഞാൽ, ബ്ലാക്ക് ഹോൾ രണ്ട് പ്രപഞ്ചങ്ങൾക്കിടയിലുള്ള ഒരു തുരങ്കമാണെന്നും ഒരു ദിശയിലേക്കാണെന്നും ഇത് മാറിയേക്കാം. അതിനർത്ഥം, നിങ്ങൾ ഒരു ബ്ലാക്ക് ഹോളിൽ വീഴുകയാണെങ്കിൽ, നിങ്ങൾ ഉടൻ തന്നെ മറ്റൊരു പ്രപഞ്ചത്തിൽ സ്വയം കണ്ടെത്തും (കൂടുതൽ കൃത്യമായി പറഞ്ഞാൽ, നിങ്ങളിൽ അവശേഷിക്കുന്നത്). ആ മറ്റൊരു പ്രപഞ്ചം നമ്മുടേതുമായി ബന്ധപ്പെട്ടതല്ല; രണ്ട് മരങ്ങൾ വളരുന്ന ഒരു സാധാരണ റൂട്ട് പോലെ ദ്വാരം ഒരു ബന്ധിപ്പിക്കുന്ന ലിങ്ക് മാത്രമാണ്.

അപ്പോൾ നമ്മുടെ എല്ലാവരുടെയും കാര്യമോ, നമ്മുടെ ഭവന പ്രപഞ്ചത്തിനുള്ളിൽ? നാം മറ്റൊരു, കൂടുതൽ പുരാതനമായ ആദിമ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ മക്കളായിരിക്കാം. മാതൃ പ്രപഞ്ചം ബ്ലാക്ക് ഹോളിനുള്ളിൽ കെട്ടിച്ചമച്ച വിത്ത് 13.8 ബില്യൺ വർഷങ്ങൾക്ക് മുമ്പ് ബിഗ് ബൗൺസ് നടത്തിയിരിക്കാം, അതിനുശേഷം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം ഇപ്പോഴും അതിവേഗം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെങ്കിലും, ആ ബ്ലാക്ക് ഹോളിന്റെ ഇവന്റ് ചക്രവാളത്തിനപ്പുറം നമ്മൾ ഇപ്പോഴും നിലനിന്നേക്കാം.

പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പുതിയ മാതൃക ക്വാണ്ടം സിംഗുലാരിറ്റിയും കോസ്മോളജിക്കൽ ഇൻഫ്ലേഷനും ഇല്ലാതെ ചെയ്യാൻ നമ്മെ അനുവദിക്കുന്നു.

പ്രപഞ്ചശാസ്ത്രത്തിന്റെ പ്രധാന ചോദ്യം അക്ഷരാർത്ഥത്തിൽ മൂന്ന് വാക്കുകളിൽ രൂപപ്പെടുത്താം: പ്രപഞ്ചം എവിടെ നിന്ന് വന്നു? ഒരു സാധാരണ ഉത്തരത്തിന്, രണ്ടെണ്ണം മതി: ക്വാണ്ടം സിംഗുലാരിറ്റിയിൽ നിന്ന്. സ്ഥലമോ സമയമോ ഇല്ലാത്തതും അറിയപ്പെടുന്ന ഭൗതിക നിയമങ്ങൾ ബാധകമല്ലാത്തതുമായ ഒരു പ്രത്യേക ദ്രവ്യാവസ്ഥയ്ക്ക് നൽകിയിരിക്കുന്ന പേരാണ് ഇത്. ഇത് അസ്ഥിരമായി മാറുകയും ക്വാണ്ടം ഫീൽഡുകളും അവ സൃഷ്ടിച്ച കണങ്ങളും നിറഞ്ഞ ത്രിമാന ഇടത്തിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്തുവെന്ന് പൊതുവായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു. ഈ ഏകത്വത്തിൽ നിന്നുള്ള പുറത്തുകടക്കുന്നതിനെ മഹാവിസ്ഫോടനം എന്ന് വിളിക്കുന്നു, ഇത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ യുഗത്തിന്റെ തുടക്കമായി കണക്കാക്കപ്പെടുന്നു.

ഈ ഏകത്വം എന്താണെന്ന് ആർക്കും അറിയില്ല. നമ്മൾ പ്രപഞ്ച സമവാക്യങ്ങൾ പൂജ്യം പോയിന്റിലേക്ക് തിരികെ "കളിക്കുകയാണെങ്കിൽ", ഊർജ്ജ സാന്ദ്രതയും താപനിലയും അനന്തതയിലേക്ക് പോകുകയും അവയുടെ ഭൗതിക അർത്ഥം നഷ്ടപ്പെടുകയും ചെയ്യും. ഗുരുത്വാകർഷണവും മറ്റ് ഭൗതിക മണ്ഡലങ്ങളും സാധ്യമാക്കിയ ശൂന്യതയിലെ കുഴപ്പമായ ക്വാണ്ടം ഏറ്റക്കുറച്ചിലായിട്ടാണ് സിംഗുലാരിറ്റിയെ സാധാരണയായി വിവരിക്കുന്നത്. ഇത് എങ്ങനെ സംഭവിക്കുമെന്ന് കൃത്യമായി മനസ്സിലാക്കാൻ സൈദ്ധാന്തികർ വളരെയധികം പരിശ്രമിച്ചു, പക്ഷേ ഇതുവരെ കാര്യമായ വിജയമുണ്ടായില്ല.

പൊട്ടിത്തെറിയല്ല, തകർച്ചയാണ്

ചില പ്രാപഞ്ചിക മാതൃകകൾ മൊത്തത്തിൽ ഏകത്വമില്ലാതെ ചെയ്യുന്നു, പക്ഷേ അവ ന്യൂനപക്ഷമാണ്. എന്നാൽ അടുത്തിടെ, മൂന്ന് കനേഡിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞർ മഹാവിസ്ഫോടനത്തിന്റെ വളരെ രസകരമായ ഒരു മാതൃക കൊണ്ടുവന്നു, അതിന് ക്വാണ്ടം കുഴപ്പത്തിന്റെ സിദ്ധാന്തം ആവശ്യമില്ല. ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ പിറവിയിൽ അവസാനിച്ച കോസ്മിക് ദ്രവ്യത്തിന്റെ ഗുരുത്വാകർഷണ സങ്കോചത്തിന്റെ ഉപോൽപ്പന്നമായി നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം പ്രത്യക്ഷപ്പെട്ടിരിക്കാമെന്ന് വാട്ടർലൂ യൂണിവേഴ്‌സിറ്റി ഓഫ് ഫിസിക്‌സ് ആൻഡ് സ്‌ട്രോണമി പ്രൊഫസർ റോബർട്ട് മാനും അദ്ദേഹത്തിന്റെ സഹപ്രവർത്തകരും സമ്മതിക്കുന്നു. ഈ പദാർത്ഥം മൂന്നല്ല, നാല് മാനങ്ങളുള്ള ഒരു സ്ഥലത്ത് നിലനിന്നിരുന്നു എന്നതാണ് അവരുടെ പ്രധാന ആശയം. നവജാത ദ്വാരം, വീണ്ടും ചതുരാകൃതിയിലുള്ള, ഒരു ത്രിമാന ഷെൽ കൊണ്ട് ചുറ്റപ്പെട്ടു, അത് പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഭ്രൂണമായി മാറി. ഗുരുത്വാകർഷണം മാത്രമല്ല, സ്വതന്ത്രമായ ഒരു ത്രിമാന ജീവിതം സ്വീകരിച്ച മറ്റ് ഫീൽഡുകളും കണങ്ങളും അവൾ അമ്മയുടെ ചതുരാകൃതിയിൽ നിന്ന് കടമെടുത്തു. അതിനാൽ നമ്മുടെ ലോകം ഉണ്ടായത് മഹാവിസ്ഫോടനത്തിൽ നിന്നല്ല, മറിച്ച് അതിന്റെ വിപരീതമായ ബിഗ് കോലാപ്സിൽ നിന്നാണ്!

ഈ ഷെൽ എവിടെ നിന്ന് വന്നു? ഒരു "സാധാരണ" തമോദ്വാരം ഒരു അടഞ്ഞ ദ്വിമാന പ്രതലത്താൽ ചുറ്റപ്പെട്ടിരിക്കുന്നു, ഇവന്റ് ചക്രവാളം. ചക്രവാളത്തിനുള്ളിൽ വീഴുന്ന ഒരു കണികയ്ക്ക് ഇനി തിരിച്ചുവരാൻ കഴിയില്ല, മാത്രമല്ല ചക്രവാളത്തിനടിയിൽ നിന്നുള്ള ഫോട്ടോണുകൾ പോലും ഈ അഭേദ്യമായ തടസ്സത്തെ മറികടക്കുകയില്ല. ദ്വാരം നിശ്ചലമാണെങ്കിൽ, ചക്രവാളം ഗോളാകൃതിയിലാണ്, എന്നാൽ ഭ്രമണം ചെയ്യുന്ന ദ്വാരങ്ങൾക്ക് ഈ ഗോളം ധ്രുവങ്ങളിൽ പരന്നതാണ്. ചക്രവാളത്തിന് പൂജ്യം കനം ഉള്ളതിനാൽ സ്വാഭാവികമായും അതിനുള്ളിൽ ദ്രവ്യമില്ല. എന്നാൽ ഇത് ത്രിമാന സ്ഥലത്താണ്. ഒരു ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ദ്വാരത്തിനും ഒരു ഇവന്റ് ചക്രവാളമുണ്ട്, അതിന്റെ അളവ് അതിന്റേതായതിനേക്കാൾ ഒന്ന് കുറവാണ്. അതിനാൽ, അതിന്റെ ചക്രവാളം ഒരു ത്രിമാന സ്ഥലമാണ്. കനേഡിയൻ ഭൗതികശാസ്ത്രജ്ഞരുടെ അനുമാനമനുസരിച്ച്, അത് നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന് കാരണമാകും.

യൂണിവേഴ്സിറ്റി ഓഫ് വാട്ടർലൂയിലെ പ്രൊഫസർ (കാനഡ):

“സാമാന്യ ആപേക്ഷികതയുടെ സമവാക്യങ്ങൾ ഏകപക്ഷീയമായി വലിയ അളവുകളുള്ള ഇടങ്ങൾക്ക് അർത്ഥമാക്കുന്നു, എല്ലാ സാഹചര്യങ്ങളിലും അവയ്ക്ക് സിംഗുലാരിറ്റികളുടെ ആവിർഭാവത്തിലേക്ക് നയിക്കുന്ന പരിഹാരങ്ങളുണ്ട്. അടഞ്ഞ ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പ്രദേശത്തെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ സാന്ദ്രത ഒരു നിശ്ചിത നിർണ്ണായക പരിധി കവിഞ്ഞാൽ, അത് തമോദ്വാരമായി മാറുന്നു. അത്തരമൊരു പദാർത്ഥത്തിന്റെ ഭൗതിക സവിശേഷതകൾ നമ്മുടെ ലോകത്ത് നാം നിരീക്ഷിക്കുന്നവയിൽ നിന്ന് വളരെ വ്യത്യസ്തമായിരിക്കണം. എന്നിരുന്നാലും, ഈ ലോകത്ത് ഗുരുത്വാകർഷണം ആധിപത്യം സ്ഥാപിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കുന്നത് തികച്ചും യുക്തിസഹമാണ്: ചതുരാകൃതിയിലുള്ള ലോകത്തിലെ ദ്രവ്യത്തിന്റെ കണികകൾ സാമാന്യ ആപേക്ഷികതയുടെ സമവാക്യങ്ങൾക്ക് അനുസൃതമായി സ്ഥല-സമയത്തെ രൂപഭേദം വരുത്തുകയാണെങ്കിൽ, അവ പരസ്പരം ആകർഷിക്കപ്പെടുകയും കറുപ്പിന് കാരണമാവുകയും ചെയ്യുന്നു. ദ്വാരങ്ങൾ."

ഒരു തമോദ്വാരത്തിന്റെ ചക്രവാളത്തിനുള്ളിൽ പൂട്ടിയിരിക്കുന്ന ചതുരാകൃതിയിലുള്ള സ്ഥലത്തെ സംബന്ധിച്ചിടത്തോളം, ഈ ത്രിമാന പ്രദേശം ചതുരാകൃതിയിലുള്ള പരിതസ്ഥിതിയിൽ നിന്ന് പൂർണ്ണമായും വിച്ഛേദിക്കപ്പെട്ട ഏക ലോകമായിരിക്കും. ചക്രവാളത്തിലേക്ക് വലിച്ചെടുക്കപ്പെട്ട ദ്രവ്യം ത്രിമാന നിയമങ്ങൾക്കനുസൃതമായി പ്രവർത്തിക്കുമെന്ന് അനുമാനിക്കാം. പുതിയ മോഡൽ 1980-കളുടെ തുടക്കത്തിൽ നിർദ്ദേശിച്ച പൊതുവായ കോസ്മോളജിക്കൽ പണപ്പെരുപ്പ സിദ്ധാന്തത്തെ ഇല്ലാതാക്കുന്നു, അത് ഇപ്പോഴും പരിഹരിക്കപ്പെടാത്ത ഗുരുതരമായ പ്രശ്നങ്ങൾ അഭിമുഖീകരിക്കുന്നു. പ്രത്യേകിച്ചും, നവജാത പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ത്വരിതഗതിയിലുള്ള വികാസത്തിന് കാരണമായതായി കരുതപ്പെടുന്ന ഭൗതിക മണ്ഡലത്തിന്റെ സ്വഭാവം വ്യക്തമല്ല.

ലോകത്തിന്റെ കുതിപ്പ്

എന്നാൽ നമ്മൾ ക്വാണ്ടം ഇഫക്റ്റുകൾ അവഗണിക്കുകയാണെങ്കിൽ, നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുമ്പോൾ ഒരു ത്രിമാന ദ്വാരത്തിന്റെ ചക്രവാളം സ്ഥിരതയുള്ളതാണ്. മാനിന്റെ മാതൃക ഇതും വിശദീകരിക്കുന്നു: “നാലുമാനമായ സ്ഥലത്ത് ഗുരുത്വാകർഷണ തകർച്ച ഒരു തമോദ്വാരം സൃഷ്ടിക്കുക മാത്രമല്ല, അതിൽ വീഴാത്ത പദാർത്ഥം “വീണ്ടും” എല്ലാ ദിശകളിലേക്കും ചിതറുകയും ചെയ്യും. സൂപ്പർനോവ സ്ഫോടനങ്ങളുടെ സമയത്ത് സമാനമായ ചിലത് സംഭവിക്കുന്നു, അത് ചുറ്റുമുള്ള സ്ഥലത്തിലുടനീളം അവയുടെ ഷെല്ലുകൾ വിതറുന്നു. ഈ പദാർത്ഥത്തിന് ചക്രവാളത്തിന് ചുറ്റും ഒരു ത്രിമാന പാളി സൃഷ്ടിക്കാൻ കഴിയുമെന്ന് കണക്കുകൂട്ടലുകൾ കാണിക്കുന്നു, അത് ചക്രവാളത്തെ വികസിപ്പിക്കുകയും അതിനൊപ്പം വലിക്കുകയും ചെയ്യും. തൽഫലമായി, നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഒരു വികസിക്കുന്ന ഇടം ഉടലെടുക്കും. ഈ വികാസത്തിന്റെ ത്വരണം പ്രവചിക്കുന്ന തരത്തിൽ മോഡലിനെ പരിഷ്‌ക്കരിക്കാനാകും, ഇത് ഇരുണ്ട ഊർജ്ജത്തിന്റെ അടിസ്ഥാനത്തിൽ സ്റ്റാൻഡേർഡ് കോസ്‌മോളജി വിശദീകരിക്കുന്നു."

പുതിയ മോഡൽ പരീക്ഷണാടിസ്ഥാനത്തിൽ പരീക്ഷണം നടത്താൻ അനുവദിക്കുന്നു. നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചത്തിൽ നാല് അളവുകളുടെ ഗുരുത്വാകർഷണ സ്വാധീനം കോസ്മിക് മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തല വികിരണത്തിൽ ചില ഏറ്റക്കുറച്ചിലുകൾക്ക് കാരണമാകണം, അതിന്റെ സ്പെക്ട്രം പ്രവചിക്കാൻ കഴിയും.