परिचय
ब्लैक होल से कुछ भी नहीं बचता... या बचता है? 1970 के दशक में, भौतिक विज्ञानी स्टीफन हॉकिंग ने एक सूक्ष्म प्रक्रिया का वर्णन किया था जिसके द्वारा ब्लैक होल "वाष्पीकृत" हो सकते हैं, जिसमें कुछ कण गुरुत्वाकर्षण विस्मृति से बच जाते हैं। वह घटना, जिसे अब हॉकिंग विकिरण कहा जाता है, सामान्य सापेक्षता के विपरीत लगती है, और यह और भी अजीब सवाल उठाती है: यदि कण बच सकते हैं, तो क्या वे उस पदार्थ के बारे में कोई जानकारी संरक्षित करते हैं जो नष्ट हो गया था?
लियोनार्ड ससकीनस्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के एक भौतिकशास्त्री ने उत्तर को लेकर खुद को हॉकिंग के साथ असमंजस में पाया। इस एपिसोड में सह-मेजबान जनाना लेविन सुस्किंड के साथ आने वाले "ब्लैक होल युद्ध" और भौतिकी में सबसे प्रसिद्ध विरोधाभासों में से एक से प्राप्त होने वाले शक्तिशाली वैज्ञानिक सबक के बारे में बात की।
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प्रतिलेख
[थीम नाटक]
जान्ना लेविन: ऐतिहासिक रूप से अपरिहार्य रिक्तियों के रूप में चित्रित, ब्लैक होल ने लोकप्रिय कल्पना को आतंकित कर दिया है। ब्लैक होल में गिरने वाली कोई भी चीज़ हमेशा के लिए खो जाती है। या तो कहानी आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अनुसार चलती है। ब्लैक होल का यह परिभाषित चरित्र 1970 के दशक में एक युवा और प्रतिभाशाली लेकिन बीमार ब्रिटिश भौतिक विज्ञानी द्वारा प्रस्तुत एक आश्चर्यजनक चुनौती के साथ जांच के दायरे में आया, स्टीफन हॉकिंग.
हॉकिंग ने महसूस किया कि एक उल्लेखनीय और सूक्ष्म क्वांटम प्रक्रिया के माध्यम से, ब्लैक होल वाष्पित हो सकते हैं, अंततः विकिरण के विस्फोट में पूरी तरह से विस्फोट हो सकता है। इस विस्फोट में भी कोई बच नहीं सकता. ऐसा प्रतीत होता है कि ब्लैक होल अपने साथ ली गई सभी चीज़ों को, जिसमें सभी क्वांटम जानकारी भी शामिल है, विस्मृति में ले जाता है। लेकिन यह सब कहां गया?
मैं जान्ना लेविन हूं और यह "द जॉय ऑफ व्हाय" का एक पॉडकास्ट है क्वांटा पत्रिका जहां मेरे सह-मेजबान, स्टीव स्ट्रोगेट्ज़, और मैं बारी-बारी से आज गणित और विज्ञान के कुछ सबसे बड़े अनुत्तरित प्रश्नों की खोज करता हूँ।
[विषय समाप्त होता है]
लेविन: शुरुआत में कुछ लोगों ने हॉकिंग के परिणामों के महत्व को समझा, लेकिन एक वैज्ञानिक ने तुरंत उस संकट को पहचान लिया जिसे सूचना हानि विरोधाभास के रूप में जाना जाएगा। वह आज हमारे साथ यहां हैं, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी लियोनार्ड सुस्किंड - जो कोई भी उन्हें जानता है, उसके लिए लेनी। आज के एपिसोड में, लेनी हमें ब्लैक होल युद्ध के माध्यम से ले जाती है क्योंकि हम पूछते हैं: क्या ब्लैक होल से क्वांटम एस्केप हैच है? और क्या हम कभी निश्चित रूप से जान पाएंगे?
लेनी स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय में प्रोफेसर हैं और सैद्धांतिक भौतिकी के लिए स्टैनफोर्ड इंस्टीट्यूट के संस्थापक निदेशक हैं। उन्हें व्यापक रूप से स्ट्रिंग सिद्धांत का जनक माना जाता है, उन्होंने कई अभूतपूर्व किताबें भी लिखी हैं ब्लैक होल युद्ध: क्वांटम यांत्रिकी के लिए दुनिया को सुरक्षित बनाने के लिए स्टीफन हॉकिंग के साथ मेरी लड़ाई, और वह क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत, क्वांटम सांख्यिकीय यांत्रिकी और क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान पर अपने शोध के लिए प्रसिद्ध हैं।
लेनी, "द जॉय ऑफ व्हाय" पर हमसे जुड़ने के लिए धन्यवाद।
लेनी सुस्किंड: नमस्ते, जान्ना. बहुत दिनों से मुलाकात नहीं हुई।
लेविन: बहुत दिनों से नहीं मिला, आपको यहाँ पाकर बहुत ख़ुशी हुई।
सुस्किंड: यह तुम्हें फिर से देखा तो अच्छा लगा।
लेविन: तो, चलिए यहां शुरुआत से शुरू करते हैं।
सुस्किंड: शुरुआत, शुरुआत. ठीक है, शुरुआत.
लेविन: खैर, हमारे लिए शुरुआत 20वीं सदी से होने जा रही है, जब मूल रूप से ब्लैक होल की खोज की गई थी। और मुझे अच्छा लगेगा अगर आप हमें क्वांटम यांत्रिकी की जटिलताओं के बिना, ब्लैक होल की सामान्य सापेक्षतावादी समझ से परिचित करा सकें।
सुस्किंड: ठीक है, ठीक है, एक ब्लैक होल गुरुत्वाकर्षण की दृष्टि से इतना आकर्षक होता है कि वह हर चीज़ को अपनी ओर खींच लेता है। ब्लैक होल का मूल विचार [पियरे-साइमन, मार्क्विस डे] के कारण आया था। लाप्लास?
लेविन: ओह, [जॉन] मिचेल, मुझे लगता है।
सुस्किंड: मिशेल और लाप्लास.
लेविन: ठीक है, हम 20वीं सदी को छोड़ रहे हैं।
सुस्किंड: अठारहवीं सदी, अठारहवीं सदी.
लेविन: हां, ठीक यही।
सुस्किंड: वैसे भी, इन पूर्वजों, एक फ्रांसीसी और मुझे लगता है कि एक अंग्रेज, का विचार था कि यदि कोई तारा काफी भारी होता, तो वह इतना आकर्षक होता - इस अर्थ में नहीं कि मैं आकर्षक हूं या आप आकर्षक हैं, बल्कि इस अर्थ में कि गुरुत्वाकर्षण आकर्षण - कि यह हर चीज़ को अंदर खींच लेगा रोशनी भी बाहर नहीं निकल सकी. उन्होंने वास्तव में गणना की कि किसी दिए गए आकार के लिए यह कितना भारी होगा। उन्होंने उस चीज़ पर काम किया जिसे आज श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या कहा जाता है। और उन्होंने इसे एक काला तारा कहा।
लेविन: और इसलिए यह घटना क्षितिज के इस विचार का परिचय देता है।
सुस्किंड: उनके पास यह विचार बिल्कुल नहीं था। यह विचार आइंस्टीन और सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत से आया था, कि यदि आपके पास इतनी भारी वस्तु है, तो उसके चारों ओर एक सतह होगी, जहां उसके अंदर जो कुछ भी है वह विलक्षणता में गिर जाएगा। अंतिम पलायन की यह सतह, जहां यदि आप इसके अंदर हैं, तो आप बर्बाद हो जाएंगे; यदि आप इससे बाहर हैं, तो आपके पास एक मौका है। और इसे ब्लैक होल का क्षितिज कहा जाता है।
लेविन: क्या क्षितिज पर कुछ है?
सुस्किंड: पूरा प्रश्न यही है. कोई व्यक्ति ब्लैक होल को बाहर से देख रहा है, माप कर रहा है, दूरबीन से अवलोकन कर रहा है, और उसे ब्लैक होल के नीचे जांच करने की अनुमति भी दी जा रही है - मान लीजिए कि मछली पकड़ने की रेखा पर; मैं एक मछुआरा हुआ करता था. आप अपने कीड़े को ब्लैक होल की सतह पर नीचे गिरा देते हैं। क्या होगा, आप ब्लैक होल की सतह, घटना क्षितिज, के रूप में देखेंगे बहुत, बहुत गर्म होना. बेचारा कीड़ा बहुत जल्दी भून जायेगा। तो बाहर से कोई यह मान लेगा कि, हां, क्षितिज पर कुछ है और जो कुछ भी है वह बेहद गर्म है - इतना गर्म कि, चलो इसे इस तरह से कहें, तो आप वहां नहीं रहना चाहेंगे।
लेविन: आप यही कहेंगे कि यह हॉकिंग का परिणाम था, कि यह गर्म होगा।
सुस्किंड: हाँ, यह सही है, हॉकिंग और कुछ हद तक, हॉकिंग के पूर्ववर्ती, [जैकब] बेकेंस्तें. हॉकिंग के परिणाम अधिक स्पष्ट, अधिक सटीक थे। और हॉकिंग मुझसे पूरी तरह सहमत होते कि आपके विलक्षणता तक पहुंचने से बहुत पहले ही वह कीड़ा क्षितिज पर भून जाएगा। दूसरी ओर, यदि आप अपनी मछली पकड़ने की डोरी को काट देते हैं और कीड़ा को क्षितिज के माध्यम से गिरने देते हैं, तो कहानी यह है कि क्षितिज कीड़ा के लिए एक गैर-घटना होगी। कीड़ा बस उड़ जाएगा, क्षितिज पर कुछ भी विशेष नहीं देखेगा। हाँ, हॉकिंग इससे सहमत होंगे।
इसके साथ समस्या यह है कि यह भौतिकी के एक सिद्धांत का उल्लंघन करता है। भौतिकी का सिद्धांत है "कभी भी कोई चीज़ पूरी तरह से नष्ट नहीं होती।" आप कहते हैं, ठीक है, यह पागलपन है। यदि मैं कोयले का एक टुकड़ा लेता हूं और कोयले को जला देता हूं, शायद कोयले पर एक संदेश लिखता हूं, तो आपने संदेश खो दिया है। लेकिन यह सच नहीं है. आपने कोयले के उस टुकड़े पर जो कुछ भी लिखा है वह धुएं और दहन के उत्पादों में कूटबद्ध है।
दूसरी ओर, हॉकिंग कह रहे थे, “एक मिनट रुकिए, वह जानकारी ब्लैक होल के क्षितिज से होकर गिरती है। और ब्लैक होल की संरचना के बारे में सामान्य सापेक्षता से हम जो कुछ भी जानते हैं, वह आसानी से बाहर नहीं निकल सकता है। और इसलिए परिणाम यह था, हॉकिंग के अनुसार, वह जानकारी ब्लैक होल के क्षितिज पर स्थायी रूप से खो जाती है। ब्लैक होल से सामान निकलता है. इसे हॉकिंग विकिरण कहा जाता है। लेकिन वह हॉकिंग विकिरण कोई भी जानकारी नहीं ले जा सकता क्योंकि वह जानकारी क्षितिज के पीछे से थी, और कुछ भी बाहर नहीं जा सकता था।
लेविन: तो इस समय, हॉकिंग पूरी तरह से शुद्ध सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी की अनुपस्थिति के पक्ष में आ गए और दावा किया कि कुछ भी बाहर नहीं निकल सकता है? तो जो जानकारी गिर गई, भले ही ब्लैक होल वाष्पित हो जाए, यह ऐसा है जैसे आप पर्दा उठा रहे हैं, लेकिन सामान चला गया है, और इसके बारे में आप कुछ नहीं कर सकते हैं। और वह "जानकारी खो गई" के पक्ष में गिर गया। लेकिन आपने कहा, "रुको, कोई रास्ता नहीं है।" आपके लिए यह कहना इतना महत्वपूर्ण क्यों था कि जानकारी खोई नहीं जा सकती? इसमें इतना बुरा क्या है?
सुस्किंड: खैर, सूचना का संरक्षण भौतिकी के कुछ सबसे दूरगामी सिद्धांतों, विशेष रूप से थर्मोडायनामिक्स के सिद्धांतों के मूल में है। ऊष्मागतिकी का दूसरा नियम, ऊष्मागतिकी का पहला नियम, ऊर्जा का संरक्षण, सांख्यिकीय यांत्रिकी के सिद्धांत, विकिरण के गुण - ये सभी 100% सिद्धांतों के एक सेट पर निर्भर हैं जिसमें भौतिकी का शून्य सिद्धांत शामिल है, वह जानकारी संरक्षित है. इसे क्वांटम यांत्रिकी में इकाईत्व कहा जाता है। और यह क्या कहता है कि, यदि आप जो शुरू करते हैं उसमें थोड़े अंतर हैं, तो बाद में वे छोटे अंतर बने रहेंगे। हॉकिंग कह रहे थे, ब्लैक होल से जो निकलेगा, वह उसमें गिरे पदार्थ से बिल्कुल स्वतंत्र होगा।
यदि आप तर्क की उस पंक्ति का अनुसरण करते हैं और पूछते हैं कि इसका क्या तात्पर्य है, तो इसका तात्पर्य अराजकता है। अब कुछ भी समझ में नहीं आता. मुझे बस यही लगा कि यह सही नहीं हो सकता।
लेविन: तो यहाँ, आप इस संघर्ष में हैं। लेकिन वास्तव में आप नहीं जानते कि विरोधाभास को कैसे हल किया जाए। और इसलिए सबसे पहले आपके मन में जो पहला विचार आया, वह पूरकता की अवधारणा थी, जो भौतिकी में एक अवधारणा है, लेकिन आप इसे ब्लैक होल तक बढ़ाया. क्या आप हमें इसके बारे में बता सकते हैं?
सुस्किंड: इससे अधिक या कम कुछ भी नहीं कहा गया, जानकारी हॉकिंग विकिरण में अत्यंत सूक्ष्मता से कोडित होकर सामने आती है, जिसका पुनर्निर्माण करना बहुत कठिन है। शास्त्रीय भौतिकी में, यह असंभव था।
यह एक प्रश्न बन गया कि जटिलता किसे कहते हैं। जटिलता भौतिकी और गणित में एक वास्तविक अवधारणा है, और यह सिर्फ एक उपाय है कि किसी कार्य को पूरा करना कितना कठिन है। यदि आप पूछें कि ब्लैक होल से निकलने वाली चीज़ के पुनर्निर्माण का कार्य करना कितना कठिन है, तो आपको पता चलेगा कि यह बेहद जटिल है। ब्लैक होल में गिरी हुई चीज़ को फिर से बनाने के लिए आपको जो छोटे-छोटे ऑपरेशन करने होंगे, उनकी संख्या इतनी असाधारण थी कि, सभी व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए, स्टीफन सही थे, जानकारी खो गई थी। लेकिन क्वांटम यांत्रिकी में, इसे करना बहुत ही जटिल हो जाता है। तो, संपूरकता का सिद्धांत वास्तव में स्टीफ़न से बस यह कहना था, "आप गलत हैं।"
लेविन: यह बहस कितनी विवादास्पद, कितनी तीखी हो गई?
सुस्किंड: व्यक्तिगत अर्थ में, बिल्कुल नहीं। स्टीफन और मैं अच्छे दोस्त थे. पूरे युद्ध के दौरान, या जिसे मैं ब्लैक होल युद्ध कहता हूँ, हम अच्छे दोस्त बने रहे। कई बार ऐसा होता था जब मैं और मेरी पत्नी और जो भी उस समय मेरे साथ होते थे, वे साथ में खाना खाते थे। वह मुझे चुनौती देगा. ऐसा कोई दौर नहीं था जब यह बिल्कुल भी व्यक्तिगत हो। वह जो कह रहा था उसके बारे में वह 1,000% निश्चित था। निःसंदेह, मैं जो कह रहा था उस पर 1,000% निश्चित था।
लेविन: यदि आपको मेरे द्वारा आपको उद्धृत करने पर कोई आपत्ति नहीं है, तो मेरा मानना है कि यह इसमें शामिल था ब्लैक होल युद्ध, आपने कहा कि स्टीफन भी बहुत घमंडी आदमी था। और फिर आपने कहा, "मैं भी ऐसा ही था।"
सुस्किंड: सभी भौतिक विज्ञानी जो महत्वाकांक्षी हैं और वास्तव में इस विषय में कुछ हासिल करना चाहते हैं, उनमें निश्चित रूप से कुछ हद तक अहंकार होना चाहिए। आपको न केवल यह विश्वास करना होगा कि मानव मस्तिष्क इन अविश्वसनीय रूप से परिष्कृत विचारों को सुलझाने के लिए काफी स्मार्ट है। आपको विश्वास करना होगा कि आपका मानव मस्तिष्क ऐसा करने के लिए काफी स्मार्ट है, क्वांटम यांत्रिकी को समझने में सक्षम होने के लिए, इतना स्मार्ट है कि यह पता लगाने में सक्षम है कि ब्रह्मांड कैसे काम करता है। दूसरी ओर, आपको इस बारे में भी बहुत स्पष्ट होना होगा कि आप क्या नहीं जानते हैं और आप किस चीज़ से बहुत, बहुत दूर हैं। तो मुझे लगता है कि उस अर्थ में, इसमें कुछ विनम्रता की आवश्यकता है। यह जानने की विनम्रता कि आप क्या नहीं जानते और क्या आप कभी नहीं जान सकते। हाँ, स्तिफनुस अहंकारी था। हां, मैं अहंकारी था.
लेविन: तो अभी तक कोई प्रमाण या कोई गणना नहीं थी, और फिर भी आपके पास ये बहुत ही मौलिक रचनात्मक विचार थे जिनके कारण होलोग्राफी जैसी गणनाएँ हुईं।
सुस्किंड: हाँ। संयोग से, वहाँ एक और व्यक्ति भी था जो बहुत-बहुत इसमें शामिल था। वह था जेरार्ड 'टी हूफ्टेनोबेल पुरस्कार विजेता, 20वीं सदी के महान भौतिकविदों में से एक। होलोग्राफिक सिद्धांत, यही वह चीज़ थी जिसे टी हूफ़्ट और मैंने सामने रखा था। यह बेकेंस्टीन की ब्लैक होल की एन्ट्रापी की गणना से आया है। एन्ट्रॉपी छिपी हुई जानकारी है, जो सूक्ष्म विवरणों में एन्कोड की गई है, जिस तक आपकी पहुंच नहीं है।
बेकेंस्टीन की एन्ट्रॉपी ने कहा कि ब्लैक होल में जानकारी की मात्रा क्षितिज के क्षेत्र के समानुपाती होती है। वह कट्टरपंथी था. आम तौर पर, किसी संरचना में एन्कोड की गई जानकारी की मात्रा संरचना के आयतन के समानुपाती होती है। इसने मुझे और हूफ्ट को इस विचार की ओर प्रेरित किया कि ब्लैक होल में जो गिरता है वह वास्तव में कभी नहीं गिरता है, बल्कि क्षितिज की सतह पर कूटबद्ध होता है। एक प्रकार का होलोग्राम. होलोग्राम किसी चीज़ की द्वि-आयामी छवि है जो वास्तव में त्रि-आयामी है। तो, विचार यह था कि ब्लैक होल में जो गिरता है वह वास्तव में कभी नहीं गिरता है और क्वांटम होलोग्राम के रूप में सतह पर एन्कोड किया जाता है।
होलोग्राफिक सिद्धांत का विचार अधिक सामान्य था। अंतरिक्ष का प्रत्येक क्षेत्र, न कि केवल ब्लैक होल का क्षितिज, एन्कोड किया गया है। इस कमरे में, मेरे कमरे में दीवारें हैं, यह घिरा हुआ है, और होलोग्राफिक सिद्धांत का दावा यह है कि इसके अंदर जो कुछ भी हो रहा है - उदाहरण के लिए, मेरे जैसा, या मेरे पीछे की तस्वीर की तरह - वह सब होलोग्राफिक विवरण में एन्कोड किया गया है कमरे की सीमा, कमरे की दीवारों पर.
यह बहुत से लोगों को पागलपन जैसा लगा। मुझे यकीन था कि यह सही था, लेकिन ज्यादातर समुदाय ने कहा, "उन लोगों ने अपना कंचा खो दिया है। वे अच्छे भौतिक विज्ञानी हुआ करते थे, यह होलोग्राफिक विचार क्या है?”
लेविन: अब, जब आपके कुछ दोस्त कह रहे हैं कि आप पागल हैं, तो क्या इससे आपको परेशानी होती है? क्या आप बस आगे की ओर दबाते हैं?
सुस्किंड: यह मुझे व्यक्तिगत रूप से परेशान नहीं करता है। यह परेशान करने वाला है। मैं जो देखता हूं वह वे क्यों नहीं देख पाते? एक ओर, यह मुझे बताता है कि यदि यह सही है, तो इसे आगे बढ़ाने लायक है, क्योंकि अगर हर कोई सोचता है कि यह गलत है और यह सही हो जाता है, तो यह बहुत बड़ी बात है।
तो, यह विचार, कुछ समय के लिए सुस्त पड़ गया। युवा भौतिक विज्ञानी तक कुछ नहीं हुआ जुआन मालडेसेना होलोग्राफिक सिद्धांत का एक अत्यंत सटीक संस्करण खोजा गया। इसका संबंध ए से था एक प्रकार का स्थान एंटी-डी सिटर स्पेस कहा जाता है। मोटे तौर पर कहें तो यह आइंस्टीन के समीकरणों का एक समाधान है। और माल्डेसेना ने जो खोजा वह यह था कि यह बिल्कुल इस होलोग्राफिक सिद्धांत द्वारा शासित था, कि कमरे के अंदर की चीजें, जिसे हम थोक कहते हैं, सिस्टम की सीमा पर एक क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत द्वारा सटीक रूप से वर्णित की गई थीं। यह बिल्कुल होलोग्राफिक सिद्धांत था। तो, यह वास्तव में मालदासेना का निर्माण और मालदासेना के होलोग्राफिक सिद्धांत का बहुत सटीक संस्करण था जिसके कारण इसे स्वीकार किया गया।
लेविन: इसे सरल शब्दों में कहने का प्रयास करें तो, यह एक बक्से में बंद ब्रह्मांड की तरह है। और आप बॉक्स में एक ब्रह्मांड के बारे में गुरुत्वाकर्षण और ब्लैक होल और इस सूचना हानि संकट के बारे में बात कर सकते हैं, लेकिन यह केवल सीमा पर वर्णित संपूर्ण ब्रह्मांड के बराबर है, जिसमें न केवल कम आयाम हैं, बल्कि कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है, नहीं ब्लैक होल, और इसलिए कोई सूचना हानि नहीं।
सुस्किंड: सिद्धांत रूप में, इसकी सतह पर कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है।
लेविन: सतह पर, हाँ. तो, कोई जानकारी हानि नहीं.
सुस्किंड: हाँ। हम थोक और सीमा के बारे में बात करते हैं। थोक पर गुरुत्वाकर्षण है, लेकिन सीमा पर कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है।
लेविन: तो आपको यह निष्कर्ष निकालना होगा कि यदि सीमा पर कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है, तो सूचना हानि नहीं हो सकती है।
सुस्किंड: बिल्कुल सही.
लेविन: समस्या दूर हो जाती है. लेकिन आप अभी भी नहीं जानते कि सामने आने वाली जानकारी की सटीक गणना कैसे करें। क्या वह सच है?
सुस्किंड: हां, यह सही है। लेकिन यह बहुत आश्चर्य की बात नहीं है. बाहरी दृष्टिकोण से, ब्लैक होल बहुत गर्म है। यह वही कर रहा है जो चारकोल का यह टुकड़ा करेगा। यह बहुत गर्म है। यह वाष्पित हो रहा है. और इसकी कोई संभावना नहीं है कि हम धुएं, या दहन के उत्पादों का पुनर्निर्माण कर सकें, कि हम कोयले के टुकड़े पर जो थोड़ा सा लिखा था उसका पुनर्निर्माण कर सकें। जानकारी थर्मल हो जाती है. इसमें हाथापाई हो जाती है. इतनी बुरी तरह से उलझा हुआ कि इसका पुनर्निर्माण करना कल्पना से परे जटिल है लेकिन सैद्धांतिक रूप से संभव है।
लेविन: हम जल्द ही वापस आएंगे।
[विज्ञापन प्रविष्टि के लिए ब्रेक]
लेविन: "द जॉय ऑफ़ व्हाई" में आपका पुनः स्वागत है।
तो सिद्धांत रूप में, यदि कोई ब्लैक होल में गिरता है, पूरी तरह से वाष्पीकृत हो जाता है, तो आप ब्लैक होल के बाहर उनका पुनर्निर्माण कर सकते हैं।
सुस्किंड: हॉकिंग विकिरण से.
लेविन: हॉकिंग विकिरण से.
सुस्किंड: सही। लेकिन आप पूछ सकते हैं, इसमें कितना समय लगेगा? इसमें कितने क्वांटम ऑपरेशन लगेंगे? और इसका उत्तर ब्लैक होल की एन्ट्रापी में तेजी से बड़ा है। अब एक साधारण ब्लैक होल की एन्ट्रॉपी अपने आप में बहुत बड़ी होती है, मुझे नहीं पता, 1070. इसलिए, हम इसके पुनर्निर्माण के समय के बारे में बात कर रहे हैं, जो 10 से 10 हैं70 साल। क्वांटम यांत्रिकी यही कहेगी। हॉकिंग को जो सही बयान देना चाहिए था, वह यह नहीं है कि यह असंभव है, बल्कि यह है यह असाधारण रूप से जटिल है एक बार तुम क्षितिज से गिर जाओ.
लेविन: यदि मैं एक अंतरिक्ष यात्री हूं जो कूद रहा हूं और आप बहुत दूर हैं, आप मुझे एन्कोडेड देखते हैं, तो मैं कभी भी ब्लैक होल में नहीं पहुंच पाता। मेरी सारी क्वांटम जानकारी इस होलोग्राम पर अंकित है। मेरा अनुभव क्या है?
सुस्किंड: आपका अनुभव बस इतना है कि आप सही रास्ते पर गिर जाते हैं।
लेविन: मैं ठीक से आगे बढ़ गया। तो, ये दो परस्पर विरोधी वास्तविकताएँ हैं।
सुस्किंड: क्या वे परस्पर विरोधी हैं? यही सवाल था. मैं कह रहा था कि नहीं, वे वास्तव में परस्पर विरोधी नहीं हैं। अंदर का जो व्यक्ति अंदर गिरता है वह इसे बाहर से संचारित नहीं कर सकता है।
लेविन: ठीक है, आप एक तरह से ईश्वर के अस्तित्व को अस्वीकार करते हैं।
सुस्किंड: नहीं.
लेविन: आप कहते हैं कि कोई सर्वज्ञ प्राणी नहीं है। ऐसा कोई नहीं है जो एक साथ यह जानने का दृष्टिकोण रख सके कि -
सुस्किंड: ऐसा कोई सर्वज्ञ प्राणी नहीं है जो अंदर क्या है और बाहर क्या है दोनों देख सके। भौतिकी एक क्रियात्मक विषय है जिसका संबंध इस बात से है कि क्या देखा जा सकता है, क्या मापा जा सकता है। इसलिए जब तक आप मानते हैं कि ऐसा कोई प्राणी नहीं है जो देख सके कि अंदर क्या है और बाहर क्या है, तब तक कोई संघर्ष नहीं है।
लेविन: ठीक है, कोई विरोध नहीं है.
सुस्किंड: और, उस बिंदु से, यह स्पष्ट हो गया कि हॉकिंग गलत थे, सारी जानकारी सिस्टम की सीमा पर संग्रहीत थी और कभी भी नष्ट नहीं होगी।
लेविन: गजब का।
सुस्किंड: हाँ, यह अद्भुत है.
लेविन: तो वह समर्पण कर देता है, है ना?
सुस्किंड: उसने किया।
लेविन: क्या उसने नहीं दिया, प्रसिद्ध रूप से, जॉन प्रेस्किल अमेरिकी बेसबॉल का एक विश्वकोश क्योंकि उसने शर्त स्वीकार कर ली?
सुस्किंड: जाहिरा तौर पर, हाँ.
लेविन: उसने तुम्हें कुछ क्यों नहीं दिया?
सुस्किंड: मुझे विश्वकोश पसंद आया होगा।
[लेविन हंसते हैं]
सुस्किंड: मुझें नहीं पता। उसने मुझे रात का खाना और शराब दी, लेकिन मैं बेसबॉल का विश्वकोश पसंद करता।
लेविन: मैंने सोचा कि एक ब्रिटिश के रूप में अमेरिकी उपहार देना उनके लिए अच्छा था।
सुस्किंड: आपको समझना होगा, स्टीफ़न एक दयालु व्यक्ति और अत्यंत बुद्धिमान व्यक्ति दोनों थे। वह मजाकिया था. मज़ाकियापन के साथ एकमात्र समस्या यह है कि वह इसे आसानी से व्यक्त नहीं कर पाता। लेकिन, आप जानते हैं, समय-समय पर उसकी मशीन से एक शब्द निकलता था और हर कोई हंस पड़ता था। वह अविश्वसनीय रूप से मजाकिया, अविश्वसनीय रूप से दयालु - और जिद्दी था!
लेविन: इस स्तर पर कौन असंबद्ध रहता है? अब हम कहां हैं?
सुस्किंड: मैं उन लोगों से बात नहीं करता, इसलिए मुझे नहीं पता, आप देखिए। ठीक है, कम से कम हाल तक, सापेक्षवादियों की पुरानी पीढ़ी, लेकिन मुझे लगता है कि उन्होंने भी एक तरह से हार मान ली है। आइए इसे इस तरह से कहें, मुझे लगता है कि आप लोग क्या सोचते हैं, इसका आकलन इससे नहीं करते कि वे क्या कहते हैं, वे क्या सोचते हैं, बल्कि इससे तय करते हैं कि वे क्या करते हैं। कितने लोग वास्तव में सूचना हानि के सिद्धांत पर काम कर रहे हैं? कितने युवा लोग? अब सिद्धांतकारों की एक बहुत ही प्रतिभाशाली युवा पीढ़ी है। इनमें से कोई भी नहीं। और यदि वे हैं, तो उन्हें नजरअंदाज कर दिया जाता है।
लेविन: आप वर्णन कर रहे हैं कि ब्लैक होल में संभवतः मौजूद सभी जानकारी क्षितिज पर वितरित की जाती है। इसके लिए संपूर्ण वॉल्यूम की आवश्यकता नहीं है. तो यदि आप वॉल्यूम में बहुत अधिक जानकारी पैक करने का प्रयास करें तो अंतरिक्ष के किसी भी क्षेत्र में क्या होगा?
सुस्किंड: आप कभी भी सतह पर मौजूद चीज़ों से अधिक नहीं पैक कर सकते। इसलिए यदि आप सोचते हैं कि आपके कमरे की दीवारें, उदाहरण के लिए, छोटी-छोटी टाइलों से बनी हैं, जो कमरे के इंटीरियर में हर चीज़ को एन्कोड करने के लिए पर्याप्त हैं, यदि आप उस कमरे में अधिक जानकारी बनाने का प्रयास करते हैं, तो अनुमान लगाएं कि क्या होगा? इससे एक ब्लैक होल बनेगा जो कमरे से भी बड़ा होगा। इसलिए इसमें अधिक जानकारी डालना असंभव है। और इसलिए यह अवश्य होना चाहिए कि कमरा स्वयं कमरे के क्षेत्रफल के आनुपातिक हो, न कि आयतन के।
लेविन: यह आश्चर्यजनक है. इसका मतलब है कि न केवल ये विदेशी वस्तुएं, ब्लैक होल, होलोग्राम हैं, बल्कि पूरी दुनिया एक होलोग्राम है।
सुस्किंड: बिल्कुल। जैसा कि मैंने कहा, एक से अधिक लोग थे जिन्होंने सोचा कि हम थोड़े पागल थे, लेकिन यह समाप्त हो गया।
[लेविन हंसते हैं]
लेविन: यदि ब्लैक होल से इतनी जबरदस्त ऊर्जा निकल रही है तो हम ब्लैक होल को वाष्पित होते हुए क्यों नहीं देखते?
सुस्किंड: इस क्षितिज के पास, एकमात्र कण जो बच सकते हैं वे वे हैं जो लगभग सटीक रेडियल दिशा में रेडियल रूप से बाहर की ओर बढ़ रहे हैं। तो यह ऐसा है मानो ब्लैक होल एक बहुत गर्म बॉक्स था, लेकिन एक छोटे पिनहोल से विकिरण बाहर निकल रहा था। फोटॉन का केवल यह छोटा, छोटा उपसमूह ही बाहर निकल सकता है। तो यदि आप पूछें, तो एक फोटॉन को ब्लैक होल से बाहर निकलने में कितना समय लगता है? मान लीजिए, सौर द्रव्यमान वाले ब्लैक होल के लिए उत्तर, लगभग 10 है-3 सेकंड. लेकिन वह एक फोटॉन है। कितने फोटॉन को बाहर निकालना होगा? 1070. तो यह एक बहुत, बहुत, बहुत धीमी प्रक्रिया है, एक समय में एक फोटॉन।
जैसे-जैसे ब्लैक होल सिकुड़ता है, प्रक्रिया तेज हो जाती है। एक फोटॉन को बाहर निकलने में जो समय लगता है वह ब्लैक होल के पार पारगमन समय के समानुपाती होता है। यह वह समय है जब एक प्रकाश किरण को ब्लैक होल के क्षितिज को पार करने में लगेगा। जैसे-जैसे ब्लैक होल सिकुड़ता जाता है, वह समय कम होता जाता है। लेकिन यह केवल बिल्कुल आखिरी मिनट में होता है कि इसकी गति इतनी तेज हो जाती है कि जिसे आप पहले विस्फोट कहते थे, वह पैदा हो जाता है।
लेविन: तो ब्रह्मांड के अंत में, जब जो कुछ भी हो सकता है वह ब्लैक होल में गिर जाएगा, वे सभी विस्फोट हो जाएंगे। और फिर क्या?
सुस्किंड: खैर, हमें उन ब्लैक होल के वाष्पित होने की प्रतीक्षा करने की आवश्यकता नहीं है। जहां तक हम बता सकते हैं, ब्रह्मांड का वर्णन तेजी से विस्तारित होने वाले डी सिटर स्पेस द्वारा किया गया है। इसका मतलब सिर्फ इतना है कि हर चीज़ बाकी सब चीज़ों से दूर हो जाएगी। लगभग एक खरब वर्षों में, एकमात्र चीज़ जिसका पता लगाना हमारी क्षमता में होगा वह हमारी अपनी आकाशगंगा होगी। अन्य सभी आकाशगंगाएँ पीछे हट जाएँगी। हमारा पीछे क्यों नहीं हटता? खैर, क्योंकि हम इसके बीच में हैं, और यह कहने का कोई मतलब नहीं है कि यह पीछे हट रहा है। लेकिन अन्य सभी ब्रह्मांडीय क्षितिज के माध्यम से गायब हो जाएंगे। हम अकेले मर जायेंगे.
मान लीजिए कि दुनिया के बारे में हमारे पास मौजूद सारी खगोलीय जानकारी खो गई है। और अब हम इन खरबों वर्षों की प्रतीक्षा कर रहे हैं, प्रतिभाशाली खगोलविदों और भौतिकविदों का एक नया संग्रह सामने आएगा। वे दुनिया को देखने जा रहे हैं, और वे कहने जा रहे हैं, "हम वास्तव में अकेले हैं।" उनकी अपनी आकाशगंगा से परे खालीपन। वे कभी भी सच्ची कहानी का पुनर्निर्माण कैसे करेंगे, कि ये सभी आकाशगंगाएँ थीं जो बस अलग हो गईं, और वे वहाँ हैं, लेकिन हमारी उन तक कोई पहुँच नहीं है। इसलिए, यदि आप कुछ खरब वर्षों तक प्रतीक्षा करते हैं, तो वही होगा। यदि आप इससे अधिक समय तक परिमाण के आदेशों की प्रतीक्षा करते हैं, तो हर चीज़ ब्लैक होल बन जाएगी और ब्लैक होल वाष्पित हो जाएंगे, और कुछ भी नहीं रहेगा। थोड़ा डरावना।
लेविन: तो मेरे पास एक और सवाल है, अगर मैं गुरुत्वाकर्षण के साथ एक ब्रह्मांड को गुरुत्वाकर्षण के बिना सीमा पर निम्न-आयामी ब्रह्मांड के रूप में फिर से वर्णित कर सकता हूं, तो क्या इसका मतलब यह है कि गुरुत्वाकर्षण किसी भी तरह वास्तविक नहीं है? क्या गुरुत्वाकर्षण मौलिक नहीं है?
सुस्किंड: यह अच्छा सवाल है। लेकिन भौतिक विज्ञानी "आकस्मिक" शब्द का उपयोग करना पसंद करते हैं, कि गुरुत्वाकर्षण कुछ नियमों के सेट से उत्पन्न होता है जिन्हें पूरी तरह से समझा नहीं गया है। क्वांटम मैकेनिकल विवरण कमरे की सतह है जिसकी सतह पर कोई गुरुत्वाकर्षण नहीं है। क्वांटम समीकरणों से जो बात उभर कर सामने आती है, वह मुख्यतः गुरुत्वाकर्षण है। अब, क्या इसका मतलब यह है कि गुरुत्वाकर्षण वास्तविक नहीं है? मैं इसे इस तरह से नहीं रखता.
लेविन: वास्तविकता को अतिरंजित किया गया है।
सुस्किंड: अच्छा, बस अपना काम करो.
लेविन: इसके बारे में बात करें कि आपको इसके बारे में कैसे बात करनी है।
सुस्किंड: इसका सटीक वर्णन करने के लिए इसके बारे में उसी तरह बात करें जैसे आपको इसके बारे में बात करनी है। जब मैं एक युवा भौतिक विज्ञानी था, तो रवैया था, "चुप रहो और गणना करो।"
मुझे वह कभी पसंद नहीं आया. मैंने सोचा कि तुम्हें चुप रहना चाहिए और समझना चाहिए। लेकिन सीमाएं हैं. हम चार आयामी अंतरिक्ष की कल्पना नहीं कर सकते। मुझे नहीं लगता कि हम क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों की कल्पना कर सकते हैं। हम जानते हैं कि उनसे कैसे निपटना है. हम जानते हैं कि उन्हें गणित में कैसे एन्कोड किया जाए। लेकिन हम नहीं जानते कि अपनी आंखें कैसे बंद करें और दुनिया को क्वांटम तरीके से कैसे देखें।
इसलिए मुझे लगता है कि लोग "वास्तविक" से जो मतलब रखते हैं, वह वह है जिसे आप कल्पना कर सकते हैं क्योंकि आपकी प्रजाति कुछ चीज़ों को पहचानने में सक्षम होने के लिए विकसित हुई है। क्या चार या पांच आयामी क्षेत्र वास्तविक है? ऐसी कोई बात नहीं। मैं अपनी आँखें बंद करता हूँ; मैं केवल एक त्रि-आयामी क्षेत्र देख सकता हूँ। मैं इसकी कल्पना कर सकता हूं; यह वास्तविक होना चाहिए. लेकिन मुझे लगता है कि एक भौतिक विज्ञानी को यह विचार छोड़ना होगा कि क्या वास्तविक है और क्या वास्तविक नहीं है।
लेविन: वास्तविकता को अतिरंजित किया गया है।
सुस्किंड: नहीं, नहीं, नहीं। यथार्थवाद को अतिरंजित किया गया है।
लेविन: क्या आपको लगता है कि क्वांटम गुरुत्व को समझने की कुंजी यहीं ब्लैक होल के इलाके में है?
सुस्किंड: हाँ, मुझे लगता है कि यह क्षितिज के क्षेत्र में है। ब्लैक होल क्षितिज के अलावा अन्य प्रकार के क्षितिज भी हैं। यदि कोई ब्लैक होल है, मान लीजिए यहां पर, तो हम ब्लैक होल को घेर लेते हैं, ब्रह्मांडीय क्षितिज हमें घेर लेता है। तो यह हमारे चारों ओर एक प्रकार का अंदर-बाहर क्षितिज है। जब ब्रह्मांड के विस्तार के कारण चीजें हमसे दूर, बाहर की ओर बढ़ती हैं, तो वे अंततः इस ब्रह्मांडीय क्षितिज से होकर गिरती हैं, या अंततः इसके करीब पहुंचती हैं, और जो हम देख सकते हैं उससे गायब हो जाती हैं। तो इन अंदर-बाहर डे सिटर क्षितिज के बारे में अभी भी पहेलियाँ हैं, मुझे लगता है कि हम अभी तक हल करने के करीब नहीं हैं, जो रोमांचक है। मैं कहूँगा कि मेरे जैसे किसी व्यक्ति के लिए सबसे बुरी बात यह होगी कि यदि सभी समस्याओं का समाधान हो जाए।
लेविन: हां.
सुस्किंड: तब आप क्या करते हो?
लेविन: यह बहुत उबाऊ होगा.
सुस्किंड: यह बहुत उबाऊ होगा. मुझे मछली पकड़ने जाना पसंद था, फ्लाई फिशिंग करने जाना पसंद था।
लेविन: हम उसे आपके कार्यालय के दरवाज़े पर लटका देंगे, "मछली पकड़ने गए हैं।"
[थीम नाटक]
लेविन: हम प्रसिद्ध सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी लेनी सुस्किंड से बात कर रहे हैं। लेनी, आपका हमारे साथ जुड़ना बहुत अच्छा लगा। मैं अगली बार स्टैनफोर्ड आऊंगा।
सुस्किंड: ओह, उत्कृष्ट. उत्कृष्ट। बहुत अच्छा।
लेविन: आपसे बात करके बहुत अच्छा लगा. कितना आनंद आया.
सुस्किंड: आपसे बात करके बहुत अच्छा लगा, जन्ना।
लेविन: बड़ा लंबा समय हो गया है।
सुस्किंड: बहुत लंबा हो गया।
[थीम नाटक]
लेविन: "द जॉय ऑफ व्हाय" एक पॉडकास्ट है क्वांटा पत्रिकाद्वारा समर्थित एक संपादकीय स्वतंत्र प्रकाशन सिमंस फाउंडेशन. सिमंस फाउंडेशन के फंडिंग निर्णयों का इस पॉडकास्ट या इसमें विषयों, मेहमानों या अन्य संपादकीय निर्णयों के चयन पर कोई प्रभाव नहीं पड़ता है। क्वांटा पत्रिका.
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से क्वांटा पत्रिका, जॉन रेनी और थॉमस लिन ने मैट कार्लस्ट्रॉम, सैमुअल वेलास्को, नोना ग्रिफिन, अर्लीन सैन्टाना और मैडिसन गोल्डबर्ग के सहयोग से संपादकीय मार्गदर्शन प्रदान किया।
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- स्रोत: https://www.quantamagazine.org/can-information-escape-a-black-hole-20240411/
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- के ऊपर
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- हमेशा
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- प्लेटो डेटा इंटेलिजेंस
- प्लेटोडाटा
- निभाता
- कृप्या अ
- खुशी
- पॉडकास्ट
- पॉडकास्टिंग
- बिन्दु
- गरीब
- लोकप्रिय
- उत्पन्न
- संभव
- संभवतः
- शक्तिशाली
- व्यावहारिक
- ठीक
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- वरीय
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- सिद्धांत
- सिद्धांतों
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- प्रशन
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- उठाता
- रे
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- यथार्थवाद
- वास्तविकताओं
- एहसास हुआ
- वास्तव में
- हाल ही में
- पहचान
- मान्यता प्राप्त
- माना
- क्षेत्र
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- रहना
- बने रहे
- बाकी है
- असाधारण
- प्रसिद्ध
- की आवश्यकता होती है
- अनुसंधान
- संकल्प
- परिणाम
- परिणाम
- सही
- कक्ष
- जड़
- लगभग
- नियम
- सुरक्षित
- कहा
- कहना
- कहावत
- कहते हैं
- स्कूल के साथ
- विज्ञान
- वैज्ञानिक
- वैज्ञानिक
- संवीक्षा
- दूसरा
- सेकंड
- देखना
- लग रहा था
- लगता है
- देखा
- चयन
- भावना
- सेट
- कम
- चाहिए
- बंद
- पक्ष
- महत्व
- सरल
- केवल
- एक साथ
- एक
- अपूर्वता
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- आज का दि
- एक साथ
- भी
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- भयानक
- कोशिश
- खरब
- <strong>उद्देश्य</strong>
- वास्तव में
- कोशिश
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- के अंतर्गत
- समझना
- समझ
- समझ लिया
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- मार्ग..
- we
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- काम कर रहे
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- लायक
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- लिख रहे हैं
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