બ્લૅક હોલનું રહસ્યમય સૌંદર્ય

0
41
Share
Share

અમેરિકાના પ્રથમ અણુબોમ્બ બનાવવાના મેનહટન પ્રોજેક્ટના વડા વિખ્યાત ભૌતિકશાસ્ત્રી અને સંસ્કૃતના અને ગીતાના ગહન અભ્યાસુ રોબર્ટ ઓમનહાઈમરને જોયું કે સૂર્ય કરતાં ૧.૪૪ ગણો પદાર્થ ધરાવતા તારાનું મૃત્યુ સુબ્રમણ્યન ચંદ્રશેખરે દર્શાવ્યા મુજબ શ્ર્‌વેતવામન તારાના સ્વરૂપમાં થાય જ્યારે આવા તારાના ગર્ભભાગમાં અણુ ઈંધણ ઓછું થઈ જાય, પણ જો તારાનું વજન સૂર્યના વજન કરતાં બે, ત્રણ ચાર ગણું હોય તો જ્યારે તારાના ગર્ભભાગમાં અણુઇંધણ ખૂટી જાય ત્યારે તેનું મૃત્યુ કેવી રીતે થાય? તે કેવી રીતે શાંત થાય?જ્યારે આવા તારામાં અણુ ઇંધણ ખૂટી જવા આવે ત્યારે તેમાં ગુરુત્વીય પતન થાય. તારાના પદાર્થના અણુઓ ભાંગી પડે. તેમાંથી ઈલેક્ટ્રોન્સ બહાર પડે. તે તારાના ગર્ભભાગ ફરતે કવચ બનાવી તારાના ગુરુત્વીયપતનને શ્ર્‌વેતવામન તારાના રૂપે અટકાવવા પ્રયત્ન કરે, પણ તારાનું વજન ખૂબ જ હોવાથી તેનું ગુરત્વાકર્ષણબળ પણ ખૂબજ વધારે હોય. તેથી તારાના ગર્ભભાગ ફરતે રચાયેલું ઈલેક્ટ્રોન્સનું કવચ તારામાં થયેલા ગુરુત્વીય પતનને અટકાવવા અસમર્થ બને છે. ઈલેક્ટ્રોન્સ ગુરુત્વીય પતન સાથે ઘસડાય છે અને તેઓ જઈને તારાના ગર્ભભાગમાં રહેલા પ્રોટોન્સ સાથે અથડાઈ એકબીજાના વિરોધી વિદ્યુતભારોને નાશ કરે છે અને તેમાંથી ભારવિહીન ન્યુટ્રોન્સ ઉત્પન્ન થાય છે.આ ન્યુટ્રોન્સ તારાના ગર્ભભાગ ફરતે કવચ બનાવે છે અને વિરુદ્ધ દિશામાં બળ ઉત્પન્ન થાય છે જે તારાના ગુરુત્વીય પતનને અટકાવે છે. જે તારો ૧૪ લાખ કિ.મી.નો વ્યાસ ધરાવતો હતો તે હવે માત્ર ૧૪ કિ.મી.ના વ્યાસનો બની જાય છે જેમાં બળવાન ગુરુત્વીય પતનને લીધે ન્યુટ્રોન્સ ઠાંસીઠાંસીને ભર્યા હોય છે. તારાની ત્રિજ્યા એક લાખ ગણી ઓછી થઈ જાય છે તેથી તેની ઘનતા ૧૦૦૦ ટ્રિલિયન વધી જાય છે. તેનું ચમચીભર દ્રવ્ય એક અબજ ટન થવા જાય છે. આવા તારાને ન્યુટ્રોન સ્ટાર કહે છે. તે તેના સંકોચનને લીધે ખૂબ ઝડપથી ધરીભ્રમણ કરે છે. એક સેક્ધડમાં ૩૩ વાર કે પ૦૦ વાર ધરીભ્રમણ કરે છે.એટલે કે જો આપણે આ તારા ઉપર હોઈએ તો એક સેક્ધડમાં પ૦૦ વાર આકાશ આપણી ફરતે ઘૂમી જાય. જો કે આકાશ આપણી ફરતે ઘૂમી નહીં પણ આ ન્યુટ્રોનસ્ટાર તેની ધરી ફરતે એક સેક્ધડમાં પ૦૦ વાર ઘૂમી જાય.ન્યુટ્રોન તારના ચુંબકીય ક્ષેત્રને લીધે તેના ચુંબકીય ક્ષેત્રના ધ્રુવબિન્દુઓમાંથી પ્રકાશના શેરડા બહાર પડે છે અને જો આપણે તેની દિશામાં હોઈએ તો તેને ગણી શકીએ છીએ. આ દીવાદાંડીના બીકન કે એરપોર્ટના સર્ચલાઈટ જેવો માહોલ ગણાય.ઓપનહાઈમર અને તેના વિદ્યાર્થીઓને પ્રશ્ર્‌ન એ હતો કે શું આવો તારો સંભવી શકે છે? શું ન્યુટ્રોન તારાના સ્વરૂપમાં સૂર્ય કરતાં ખૂબ જ વધારે વજનવાળા તારા અસ્તિત્વ ધરાવી શકે?રસપ્રદ વાત એ છે કે ૧૯૬૭માં જોસલીન એસ, હવે જોસલીન એસ-બર્નેલ તોરમના રેડિયો દૂરબીનથી આકાશનો અભ્યાસ કરતી હતી તેને નિયમિત અંતરે સેક્ધડના ૩૩ વારના હિસાબે વૃષભ રાશિમાં વૃષભના પશ્રિ્‌ચમી શિંગડામાંથી સિગ્નલ આવતા જોયાં. તેણીના સુપરવાઈઝર હ્યુઈશે તેનું ભ્રમણ કરતાં ન્યુટ્રોનસ્ટાર તરીકે અર્થઘટન કર્યું. આ જ ઓપનહાઈવર અને તેના વિદ્યાર્થીઓ ટૉસમન સ્નાઈડર અને વૉલકોફનો ન્યુટ્રોન સ્ટાર હતો. આમ ન્યુટ્રોન સ્ટાર ખરેખર શોધાયા. આ શોધ બદલ હયુઈશને નૉબેલ ઈનામ મળ્યું પણ બિચારી જોસાલીન એસ તેનાથી વંચિત રહી ગઈ. શિષ્ય અને ગુરુના આવા ઘણા દાખલા છે જેમાં નિરીક્ષણ શિષ્યે કર્યું હોય અને નૉબેલ પ્રાઈઝ તેના ગુરુને મળે. વિજ્ઞાનમાં અર્થઘટન બહુ મહત્ત્વ ધરાવે છે.મેરી ક્યુરીની દીકરીએ આવી રીતે ત્રણ વાર નૉબેલ પ્રાઈઝ ખોયેલું. સી.વી. રામનના શિષ્યે સૌ પ્રથમ રામન ઈફેક્ટ જોયેલી પણ તેના અર્થઘટન બદલ રામનને નૉબેલ પ્રાઈઝ મળ્યું. અણુ ઊર્જાના છેલ્લા સ્ટેજની શોધ માટે હાન અને ટ્રાસમનને નૉબેલ પ્રાઈઝ મળેલું, પણ આ શોધમાં મુખ્ય યોગદાન આપનારી તેની સહકાર્યકરને નૉબેલ પ્રાઈઝ નહીં મળેલું. ગ્રેવિટેશનલ તરંગોની અને સાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડસની બાબતમાં પણ આવું બન્યું છે, પણ તેમાં મુખ્ય યોગદાન આપનાર વિજ્ઞાનીઓનું મૃત્યુ થઈ ગયું હતું અને નૉબેલ ઈનામ મૃત્યુ પછી અપાતું નથી.ન્યુટનના ડાયનામિક્સમાં થોડી ખામીઓ હતી. * એક તો વિજ્ઞાનીઓને એ ખબર પડતી ન હતી કે ગુરુત્વાકર્ષણ કેવી રીતે પ્રસરે છે.

* ન્યુટનનું ગુરુત્વાકર્ષણ અનંતગતિથી કાર્યરત હતું. એટલે કે બ્રહ્માંડમાં કોઈ પણ ખૂણે કાંઈ પણ થાય તરત જ આપણને ખબર પડે. * ન્યુટનના મત મુજબ પ્રકાશ અનંત ઝડપે ગતિ કરે છે.

* ન્યુટનનું બ્રહ્માંડ અનંત હતું.

* જ્યારે ઈલેક્ટ્રોન જેવા પદાર્થકણો પ્રકાશની ગતિથી ૭૫ ટકા જેટલી ઝડપે ગતિ કરતા દેખાયા તો તેની સાપેક્ષ ગતિ ગમે તેટલી થઈ શકતી.

૬ વિજ્ઞાનીઓએ સાબિત કર્યું હતું કે શૂન્યઅવકાશમાં પ્રકાશની ગતિ અચળ છે તે સેક્ધડની ૩ લાખ કિ.મી. છે અને પ્રકાશની ગતિથી કોઈ વધારે ગતિ નથી. પ્રકાશનો એ છેલ્લો ગુણ મહાન છે.ન્યુટનના મિકેનિકલની આ બધી ખામીઓ દૂર કરવી રહી. આઈન્સ્ટાઈને જોયું કે ન્યુટને સમયને બહારથી માપ્યો હતો. આઈન્સ્ટાઈને જોયું કે બ્રહ્માંડમાં કોઈ પણ પ્રસંગ બને ત્યારે સમય તો ત્યાં હાજર જ હોય છે. તો શા માટે સમયને અલગથી માપવો. શા માટે સમયને જ બ્રહ્માંડનું એક પરિમાણ ન બનાવવું? તેને ચાર પરિમાણવાળા બ્રહ્માંડની કલ્પના કરી જેનું ચોથું પરિમાણ તેને સમયનું લીધું.આઈન્સ્ટાઈને પ્રકાશની અચલગતિની મદદ લઈ સમયને લંબાઈમાં ફેરવ્યો. એક પ્રકાશ-સેક્ધડ એટલે એટલું અંતર જે પ્રકાશ એક સેક્ધડમાં કાપે અર્થાત્‌ ૩ લાખ કિ.મી.એક પ્રકાશ મિનિટ એટલે એટલું અંતર જે પ્રકાશ એક મિનિટમાં કાપે અર્થાત્‌ ૧૮૦ લાખ કિ.મી.એક પ્રકાશ કલાક એટલે એટલું અંતર જો પ્રકાશ એક કલાકમાં કાપે ૧૦૮૦૦ લાખ કિ.મી. ૧ અબજ ૮ કરોડ કિ.મી. એક પ્રકાશવર્ષ એટલે એટલું અંતર જે પ્રકાશ એક વર્ષમાં કાપે આમાંથી આઈન્સ્ટાઈનને ઘણાં નવાં પરિમાણો મળ્યાં.

* અંતરીક્ષ છે ત્યાં સમય છે અને સમય છે ત્યાં અંતરીક્ષ છે. બંનેને જુદા કરી શકાય નહીં.

* ગતિ કરતી ઘડિયાળ ધીમી ચાલે.* ગતિ કરતી વસ્તુની ગતિની દિશામાં લંબાઈ ટૂંકી થાય.

* ઈલેક્ટ્રિક ફિલ્ડ અને મેગ્નેટિક ફિલ્ડ જોડાયેલાં છે.

* પદાર્થએ જ ઊર્જા, અને ઊર્જા એટલે જ પદાર્થ

તેમ છતાં આઈન્સ્ટાઈનની આ થીઅરી અચલ ગતિથી ચાલતી વસ્તુઓ માટે હતી અને તેની પાછળની ભૂમિતિ યુક્લિડની ભૂમિતિ હતી. પૃથ્વીને ગુરુત્વાકર્ષણ છે. તેથી તેની ઉપર કે તેની ફરતે વસ્તુ અચળ ઝડપથી ગતિ કરી શકે જ નહીં.બીજું કે અંતરીક્ષ આપણા પેટમાં છે, પેટની બહાર રૂમમાં છે અને તેની બહાર પણ છે. અંતરીક્ષને કેદ કરી શકાય નહીં. તે જ રીતે ગુરુત્વાકર્ષણને પણ કેદ કરી શકાય નહીં. પૃથ્વીના ગુરુત્વાકર્ષણને કેદ કરવા કોઈ બોક્સ વાપરીએ તે પણ કોઈ પદાર્થનું હોય તેથી તેને પણ ગુરુત્વાકર્ષણ હોય અને ગુરુત્વાકર્ષણને કોઈ ઊર્જાના ડબ્બામાં કેદ કરીએ તો ઊર્જા પણ પદાર્થ હોઈ  તેને પણ ગુરુત્વાકર્ષણ હોય. આમ ગુરુત્વાકર્ષણને કેદ કરી શકાય નહીં.વિદ્યુત ક્ષેત્રને રબ્બર કે બૂટની દોરીના ઈન્સ્યુલેટરથી કેદ કરી શકાય. ચુંબકીય ક્ષેત્રને કેદ કરી શકાય. ન્યુક્લિઅર ફિલ્ડને કેદ કરી શકાય પણ ગુરુત્વાકર્ષણને કેદ ન કરી શકાય. અંતરીક્ષ અને ગુરુત્વાકર્ષણનો સ્વભાવ સરખો હોવાથી, જો ગુરુત્વાકર્ષણનું વર્ણન કરવું હોય તો અંતરીક્ષના સ્વરૂપમાં જ થઈ શકે. અંતરીક્ષનું ચરિત્ર-ચિત્રણ તો ભૂમિતિથી જ થાય.પૃથ્વીની ફરતે અને બધે ગુરુત્વાકર્ષણ હોવાથી, વસ્તુ કદી અચલ ઝડપથી ગતિ કરી શકે નહીં. તેને પ્રવેગ હોય જ માટે નેપથ્યની ભૂમિતિ યુક્લિડ ન હોઈ શકે. તે યુક્લિડીએતર (વક્ર ભૂમિતિ) જ હોઈ શકે-માટે આઈન્સ્ટાઈને ગુરુત્વાકર્ષણનું વર્ણન કરવા યુક્લિડીએતર (વક્ર ભૂમિતિ)ની સહાય લેવાનું નક્કી કર્યું.આઈન્સ્ટાઈને યુક્લિડીએતર ભૂમિતિની મદદથી દર્શાવ્યું કે ગુરુત્વાકર્ષણ બીજું કાંઈ જ નથી, પણ અંતરીક્ષરૂપી અદૃશ્ય ચાદરમાં પડેલી વક્રતા છે અને ગુરુત્વાકર્ષણ અંતરીક્ષરૂપી અદૃશ્ય ચાદરની ભૂમિતિ વક્રતારૂપે પ્રસરે છે. આમ પદાર્થ, ઊર્જા અને અંતરીક્ષ એકનાં એક છે.આઈન્સ્ટાઈનના સામાન્ય સાપેક્ષાવાદ પ્રમાણે બ્રહ્માંડ અદૃશ્ય રબરની ચાદર જેવું છે. તેમાં જ્યારે ઊર્જાનું ગઠન થાય છે ત્યારે પદાર્થ બને છે અને તે બ્રહ્માંડની અદૃશ્ય ચાદરમાં ઝોલો પેદા કરે છે. આ ઝોલાના ઢોળાવ પર કોઈ દડો રાખીએ તો તે કેન્દ્રના મોટા આકાશીપિંડ પર જઈ પડે છે. આ જ ગુરુત્વાકર્ષણ ઝોલાની વક્રતા એ જ ગુરુત્વાકર્ષણ. જો નાની વસ્તુ મોટી વસ્તુની પ્રદક્ષિણા ન કરે તો તે કેન્દ્રીય આકાશપિંડમાં જઈને પડે. જો તે તેની પ્રદક્ષિણા કરે તો જ તે તેને બચાવી શકે. જેમ ટેસ્ટ પાર્ટિકલ કેન્દ્રીય આકાશી પિંડની નજીક તેમ તેને પોતાને કેન્દ્રીય આકાશીપિંડમાં પડતાં બચાવવા વધારે ઝડપથી તેની પરિક્રમા કરવી પડે. જો આકાશીપિંડ મોટો તો તે અંતરીક્ષરૂપી અદૃશ્ય ચાદરમાં વધારે મોટો ઝોલો કરે.કલ્પના કરો કે ચાર માણસો છોકરીની તદ્દન પાતળી ચૂંદડી લઈને ઊભા છે. ત્યારે ચૂંદડી સપાટ રહે છે. તેમાં એક કિલોનું વજન મૂકીએ તો તેમાં ઝોલો પડે છે. જો પાંચ કિલો વજન મૂકીએ તો તેમાં મોટો ઝોલો પડે છે. પણ જો આપણે તેમાં ૧૦૦ ટનનું વજન મૂકીએ તો તે વજન ચૂંદડી ચીરીને નીચે પડે છે. તેમ જ્યારે સૂર્ય કરતાં સેંકડો, હજારો ગણા વજનવાળા એટલે કે પદાર્થવાળા તારામાં જ્યારે કેન્દ્રીય અણુઓ ખતમ થવા આવે છે ત્યારે તેમાં ગુરુત્વીય પતન થાય છે. ત્યારે પદાર્થ બહુ જ થોડા અંતરીક્ષમાં સંગ્રહાય છે.તેનું ગુરુત્વાકર્ષણ એટલું જબરું હોય છે કે ત્યાંથી પ્રકાશ પણ છટકી શકતો નથી. આવા આકાશીપિંડને બ્લેકહોલ કહે છે. તે અંતરીક્ષમાં કાણું પાડે છે, અંતરીક્ષને ચીરી નાખે છે, અંતરીક્ષમાં ટોપોલોજિકલ કાણું પાડે છે. આ પદાર્થ ક્યાં જાય છે તેની કોઈને ખબર નથી. પણ વિજ્ઞાનીઓ કલ્પના કરે છે કે તે પદાર્થ બીજા વિશ્ર્‌વમાં જાય છે અથવા વૉર્મ હોલ, વ્હાઈટ હોલ, ક્વેઝારરૂપે ફરી પાછો બ્રહ્માંડમાં આવે છે. આ માત્ર વિજ્ઞાનીઓની કલ્પના છે. તેની પાછળ કોઈ સાબિતી નથી, કે નથી નિરીક્ષણ.બ્રહ્માંડમાં ઘણા શ્ર્‌વેતવામન તારા છે, ઘણા ન્યુટ્રોન તારા છે અને ઘણા બ્લેકહોલ છે. આપણી આકાશગંગા મંદાકિનીમાં પણ આ બધા આકાશીપિંડો છે.ઘણા વખતથી ખગોળ વિજ્ઞાનીઓ માનતા હતા કે દરેકે દરેક ગેલેક્સીના કેન્દ્રમાં બ્લેક હોલ છે જે ગેલેક્સી જ ચલાવે છે, જેમ દરેકે દરેક ગ્રહમાળાના કેન્દ્રમાં સૂર્ય જેવા તારા છે જે ગ્રહમંડળને ચલાવે છે. આકાશગંગા, દેવયાની મંદાકિની એમ દરેકે દરેક ગેલેક્સીના કેન્દ્રમાં બ્લૅક હોલ છે. જે સૂર્યના વજન કરતાં સેંકડો અને હજારો ગણું વજન ધરાવે છે. ખ૮૭ બ્લૅકહોલ આપણાથી પ૦૫ કરોડ પ્રકાશવર્ષ દૂર છે.સ્ટીફન હૉકિંગે ગુરુત્વાકર્ષણ અને ક્વૉન્ટમ ફિલ્ડ થીઅરીને લાગુ કરી શોધી કાઢ્યું છે કે બ્લૅકહોલમાંથી નજીવા પ્રમાણમાં રેડિયેશન બહાર નીકળે છે અને અબજો વર્ષો પછી બ્લૅકહોલનું બાષ્પીભવન થઈ જશે. તે ઊર્જા મેળવવાનું સાધન પણ બની શકે છે. જોકે હૉકિંગ રેડિયેશનનું વાસ્તવિક અસ્તિત્વ હજુ શોધાયું નથી, પણ વિજ્ઞાનીઓ તેની થીઅરી સાચી માને છે. ઈવન્ટ હોરાયઝન ટેલિસ્કોપના ખગોળવિદોએ તાજેતરમાં ખ૮૭ ગેલેક્સી કેન્દ્રમાં સ્થિત બ્લૅક હોલનું પિક્ચર આપણને દર્શાવ્યું છે અને તે માનવજાતે જોયેલું બ્લેક હોલનું પ્રથમ ચિત્ર છે. તેને ઈશ્ર્‌વરનો ચહેરો કહી શકાય. ઈશ્ર્‌વર આપણને અલગ અલગ જગ્યાએ તેનો ચહેરો બતાવતો રહે છે. સૂર્ય, પ્રકાશ, જીન્સ, ૪ અંશ ઉષ્ણતામાનવાળું પાણી નિરપેક્ષ ઓછા ર૭૩ અંશનું ઉષ્ણતામાન, ગૉડ પાર્ટિકલ, ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ, વૃક્ષ, અગ્નિ, જળ, પૃથ્વી, વાયુ, અંતરીક્ષ વગેરે આ બધા અલગ અલગ ઈશ્ર્‌વરના ચહેરા છે. કેવી રીતે આપણે કહી શકીએ કે ઈશ્ર્‌વરને જોયો નથી?પ્રૉફેસર સુબ્રમણ્યમ ચંદ્રશેખર મુંબઈમાં તાતા ઈન્સ્ટિટ્યૂટ ઑફ ફંડામેન્ટલ રિસર્ચમાં પધારેલા ત્યારે તાતા ઈન્સ્ટિટ્યૂટે તેમનું બ્લૅકહોલ પર લોક વ્યાખ્યાન ગોઠવ્યું હતું. તેમાં ચંદ્રે કહેલું કે બ્રહ્માંડમાં બ્લૅક હોલ જેવી સરળ અને સુન્દર એક પણ વસ્તુ નથી. ખરેખર બ્લૅક હોલ લાગે ખૂબ ગૂંચવણભરેલું પણ તે સરળ અને સુન્દર છે.. તેના કાળા કદરૂપા ચહેરામાં પણ સુન્દરતા છે. કારણ કે તે ઈશ્ર્‌વરનો ચહેરો છે, બ્લૅક હોલને ગુરુત્વાકર્ષણરૂપી ચાર પરિમાણવાળી અદૃશ્ય દીવાલ હોય છે. તે તળિયા વગરના છે કે તળિયાવાળા તે હજુ ખરેખર ખગોળવિદોેને ખબર નથી. લાર્જ હેડ્રોન કોલાઈડરમાં લગભગ પ્રકાશની ગતિથી ધસમસતા આવતા બે પ્રોટોન અથડાય છે ત્યારે તદ્દન સૂક્ષ્મ અંતરીક્ષમાં એ ઘટના બને છે. આ વખતે બ્લેકહોલ ઉત્પન્ન થાય છે, પણ તે નિયંત્રણમાં હોય છે, અને તેમનું ઝડપથી બાષ્પીભવન થઈ જાય છે. બ્લેકમની બ્લેકહોલ જેવાં છે તે કાર્ય કરે છે, પણ દશ્યમાન થતાં નથી.ભારતીય ઋષિ-મુનિઓએ નંબર સિસ્ટમનો આવિષ્કાર કર્યો છે. જો તેઓએ નંબર સિસ્ટમનો આવિષ્કાર ન કર્યો હોત તો આપણે વિશાળ વિશ્ર્‌વને કેવી રીતે સમજી શક્યા હોત. અને વિશાળ વિશ્ર્‌વની પણ અતિવિશાળ સૂક્ષ્મ દુનિયાને કેવી રીતે સમજી શક્યા હોત. આ વિશાળ અને સૂક્ષ્મ અંતરો, સૂક્ષ્મ સમયનું માપ કેવી રીતે મેળવ્યું હોત. કોઈ વળી વ્યંગમાં કહે છે કે જો આપણા પૂર્વજોએ હજારો, લાખો, કરોડો આંકડાવાળી નંબર સિસ્ટમનો અવિષ્કાર ન કર્યો હોત તો આપણે હજારો, લાખો, કરોડો રૂપિયાના જે સ્કેમ ચાલે છે તે કેવી રીતે સમજી શક્યા હોત? રસપ્રદ વાત એ છે કે મહાભારતના યુદ્ધ વખતે ભીમ કૌરવ પક્ષના ઘોડા, હાથી, રથ અને યુદ્ધવીરોને એટલા બળથી આકાશમાં ફેંકતો હતો કે તે પાછા આવ્યા જ નથી. તો થાય છે કે શું ભીમમાં એટલું બળ હતું કે તે ઉપરોક્ત બધી વસ્તુને પલાયનગતિથી આકાશમાં ફેંકતો હતો. કદાચ પણ આ કથા તો છે જ.

 

 

Share
Share

LEAVE A REPLY

Please enter your comment!
Please enter your name here