भौतिकविदों ने खोजा 'स्पेसटाइम क्रिस्टल' के ब्लैक होल बनने का सटीक सूत्र

जर्मनी के गोएठे विश्वविद्यालय फ्रैंकफर्ट और वियना के TU वियना से जुड़े भौतिकविदों ने पहली बार एक सटीक गणितीय सूत्र तैयार किया है। यह बताता है कि कैसे स्पेसटाइम खुद को बार-बार दोहराने वाले क्रिस्टल जैसे पैटर्न में व्यवस्थित कर सकता है और फिर अचानक एक सूक्ष्म ब्लैक होल में बदल सकता है।

शोधकर्ता इस प्रक्रिया को "क्रिटिकल कोलैप्स" कहते हैं, और इसकी तुलना पानी के बर्फ में जमने से करते हैं। TU वियना के प्रोफेसर डेनियल ग्रुमिलर ने कहा कि कभी-कभी एक छोटा, मामूली दिखने वाला कारण भी बड़ा और नाटकीय बदलाव लाने के लिए काफी होता है। जैसे तापमान थोड़ा गिरते ही पानी के अणु एक नियमित बर्फ के क्रिस्टल में बदल जाते हैं, वैसे ही कुछ खास परिस्थितियों में पदार्थ स्पेसटाइम को मोड़ सकता है। इससे एक संतुलित, बार-बार दोहराने वाला पैटर्न बनता है, जिसे शोधकर्ता "स्पेसटाइम क्रिस्टल" कहते हैं।

यह अवस्था अस्थिर होती है: यह वापस सामान्य स्पेसटाइम में बदल सकती है, या अगर थोड़ी सी ऊर्जा जोड़ी जाए तो ब्लैक होल में ढह सकती है। बिग बैंग के तुरंत बाद, जब पदार्थ और ऊर्जा एक बेहद अस्त-व्यस्त माहौल में सिमटे हुए थे, तब ऐसी परिस्थितियां रही होंगी; इससे "आदिम ब्लैक होल" कहलाने वाली चीज़ें बनी होंगी।

1993 में कंप्यूटर सिमुलेशन ने पहली बार संकेत दिया था कि ब्लैक होल इस तरह बन सकते हैं, लेकिन भौतिकविद दशकों तक इसके पीछे के समीकरण विश्लेषणात्मक रूप से नहीं निकाल पाए। फ्रैंकफर्ट-वियना टीम ने यह समस्या हमारे ब्रह्मांड के चार आयामों से कहीं अधिक आयामों वाले एक काल्पनिक स्थान में गणना करके हल की, जहां गणित आसान हो जाता है, और फिर उस हल को वापस चार आयामों में लाया गया।

TU वियना के फ्लोरियन एकर ने कहा कि यह तरीका "उल्लेखनीय रूप से स्थिर" है और इसे अतिरिक्त सन्निकटन विधियों से और बेहतर बनाया जा सकता है। यह तरीका भौतिकविदों को केवल कंप्यूटर सिमुलेशन पर निर्भर हुए बिना ब्लैक होल के बनने और स्पेसटाइम के अन्य चरम व्यवहारों का अध्ययन करने का एक नया रास्ता देता है।