क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के कुछ संकेत महज़ भ्रम हो सकते हैं — भौतिकविदों की खोज

गुरुत्वाकर्षण खुद क्वांटम भौतिकी के नियमों का पालन करता है या नहीं, यह परखने वाले प्रयोगों में एक बड़ी उलझन का पता भौतिकविदों ने लगाया है। यह भौतिकी के सबसे गहरे अनसुलझे सवालों में से एक है।

क्वांटम यांत्रिकी बताती है कि बहुत छोटे स्तर पर पदार्थ कैसा व्यवहार करता है — यह किसी वस्तु के एक साथ कई जगहों पर मौजूद होने की अनुमति देती है। परमाणुओं और यहां तक कि धातु के छोटे टुकड़ों में भी यह असर देखा जा चुका है। दूसरी ओर, आइंस्टीन का गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण को अंतरिक्ष और समय का ही एक गुण मानता है। यह मुड़ सकता है और तरंगें भी ले जा सकता है, जिसे गुरुत्वीय तरंग डिटेक्टरों ने साबित किया है। ये दोनों सिद्धांत आपस में ठीक से मेल नहीं खाते। इन्हें जोड़ने वाले "क्वांटम गुरुत्वाकर्षण" सिद्धांत की तलाश भौतिकविद दशकों से कर रहे हैं।

क्वांटम कण के आसपास का स्पेसटाइम एक साथ कई "अवस्थाओं" में हो सकता है — यह एक विचार है। इसी के आधार पर कई शोधकर्ताओं ने ऐसे प्रयोग सुझाए हैं जो बता सकें कि क्या गुरुत्वाकर्षण खुद क्वांटम प्रकृति का है। क्यूशू विश्वविद्यालय, वाटरलू विश्वविद्यालय और स्टॉकहोम विश्वविद्यालय की एक टीम ने npj क्वांटम इन्फॉर्मेशन पत्रिका में अपना अध्ययन प्रकाशित किया। इसमें उन्होंने पाया कि इनमें से कई स्थितियों को गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम व्यवहार के बिना भी समझाया जा सकता है।

शोधकर्ताओं ने एक सैद्धांतिक ढांचा तैयार किया, जो दिखाता है कि एक क्वांटम कण सामान्य, क्लासिकल गुरुत्वाकर्षण और स्पेसटाइम से गुज़रते हुए भी "सुपरपोज़िशन" में रह सकता है — यानी एक साथ कई अवस्थाओं में। इससे वही नतीजे मिलते हैं जिनकी उम्मीद कुछ वैज्ञानिक केवल असली क्वांटम गुरुत्वाकर्षण से करते थे। टीम ने इस विचार को "स्पेसटाइम सुपरपोज़िशन की सापेक्षता" नाम दिया है। वे इसकी तुलना एक ही भूभाग को अलग-अलग प्रोजेक्शन में दिखाने वाले दो नक्शों से करते हैं।

स्टॉकहोम विश्वविद्यालय की सह-लेखक मैग्डेलेना ज़ीश ने कहा, "हमारा काम यह नहीं बताता कि ऐसे प्रयोग क्वांटम गुरुत्वाकर्षण को खारिज करते हैं"। उन्होंने कहा, "बल्कि यह पहचानने में मदद करता है कि किन प्रायोगिक संकेतों के लिए सच में गुरुत्वाकर्षण की क्वांटम व्याख्या चाहिए, और कौन-से संकेत सामान्य भौतिकी से भी आ सकते हैं"।

क्यूशू विश्वविद्यालय के इंस्टीट्यूट फॉर एडवांस्ड स्टडी के एसोसिएट प्रोफेसर और मुख्य लेखक जोशुआ फू ने कहा कि यह खोज भौतिकविदों को भविष्य के प्रयोग डिज़ाइन करने के लिए एक स्पष्ट रास्ता देती है। उन्होंने कहा, "गुरुत्वाकर्षण की क्वांटम प्रकृति परखने से पहले, हमें यह जानना होगा कि हमें वह मिल गया है, इसका सबूत क्या होगा"।