कुरो भरखरै पत्ता लगाईएको भनिएको गुरुत्वाकर्षण तरंगको!

Dr. Prajwal Kafle

***This blog was originally published at www.physics.usyd.edu.au/~prajwal/blog.html and republished here with due consent from the blogger, Dr. Prajwal Kafle.***

नयाँ खोजले भन्छ हामीले नाप्न सक्ने गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु पैदा गर्न कमसेकम सुर्य भन्दा ३० गुना ठुला ठुला आकारका दुइ ब्लैक होल भनिने पिण्डहरु एक आपसमा भिड्नु पर्छ।

विज्ञानको क्षेत्रमा आजको दिनलाई एक युगमा आउने एक दिन भन्दा अतिसुयुक्ति न होला। सम्पूर्ण विश्व आज विहान उठ्दा, हामी बिज्ञानको नयाँ चरणमा प्रवेस गरिसकेका हुने छौं। शताब्दी अघि धगडान विद्वान अल्बर्ट आइन्स्टाइनले सापेक्षबादको सिदान्तको खोज संगै गरेका अड्कल मध्ये पनि अन्तिम "गुरुत्वाकर्षण तरंग" पनि अन्तन्त आज प्रमाणित भएको छ। यहाँ यहि नयाँ खोजको बारेमा, सम्भव भए सम्म, सरल भाषामा पेश गर्ने कोसिस गर्ने छु।

गुरुत्वाकर्षण भन्ने बितिकै Isaac Newton र रुखबाट झर्ने स्याउको सम्झना आउछ। धेरैलाई थाहा न होला, तर उनका गुरुत्वाकर्षणका सिदान्त प्रतिस्थापन भएको पनि झन्डै एक सताब्दी विति सकेको छ! त्यसो गर्ने बैज्ञानिक हुन् अल्बर्ट आइन्स्टाइन। गणितका केहि सुत्र लगाएर, काँपी-कलमको मात्र भरमा सम्पूर्ण ब्रहमाण्ड चलाउने गुरुत्वाकर्षणको बारेमा उनले सुत्रहरु दिए। तिनै सूत्रहरुका आधारमा उनले थुप्रै भविष्यवाणीहरु पनि गरे। 

आज एक सताब्दी पछि, सहि प्रविधि विकास भए पश्चात त्यसैको सहयोगले अन्ततगोत्व उनका कुरा प्रमाणित भए। त्यसरी नै अल्बर्ट आइन्स्टाइनका हरेक सैदान्तिक खोज समय संगै प्रमाणित हुँदै आएका छन्।  चानचुने कुरो होला त, calculator सम्म पनि आविस्कार नभई सकेको त्यो समयमा उनले भनेका कुरा सटिक र सहि निस्कनु। सुन्दा मात्र पनि कति रोमान्चक लाग्ने। 

त्यसै अल्बर्ट आइन्स्टाइनलाई सर्वकालीन बैज्ञानिकहरु मध्ये पनि सर्वोच कोटीमा राखिएको होइन। खैर, उनको जीवनीको बारेमा धेरै लेखिएका, भनिएका छन्। 

फेरी फर्कौ "गुरुत्वाकर्षण तरंगको" प्रसंगको तर्फ़। 

सर्वप्रथमत, गुरुत्वाकर्षण तरंग भनेको हो के? अल्बर्ट आइन्स्टाइनले नै हो करिब १०० वर्ष अघि गुरुत्वाकर्षण तरंगको बारेमा अड्कल गरेका।  यो भविष्यवाणी उनले बिशुद्ध शुद्ध-गणित र भौतिक शास्त्रका केही सिदान्तका आधारमा गरेका थिए। उनको खोज अनुसार ब्रहमाण्डमा रहेका कुनै पनि कुराहरु एक आपसको नजिक आए या जुदे भने गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु पैदा हुन्छन। उत्पतित ति तरंगहरु प्रकाशको गतिले चारै तिर फ़ैलन्नछ। 

उदहारण दिउँ, मौका पाउँदा पोखरीमा ढुंगा हान्नु भएकै होला। हान्नु भएको छ भने, ढुंगा हानेको ठाउँ बाट किनार तिर पानिका तरङ्ग जाने गरेको पनि देख्नु भएको होला। गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु पनि यस्तै हाउ भाउका हुन्छन। तरंग हामी सम्म आइ पुग्यो भने हामीले थाहा पाउने, नाप्ने हो। हामीले त्यस्ता अन्तरक्रिया थाहा पाउन वा नाप्न त्यो घटना उल्का पृथिवीमा, ग्रह कुनै तारामा वा  तारा आफैँ आकासगंगामा खसे भन्दा पनि हजारौ गुना घनिभूत हुनु पर्छ। 

उसो भए १०० वर्षको पर्खाई किन त? मुख्यत, समस्या सहि प्रबिधिको उपलब्धता नहुनु नै हो। यी गुरुत्वाकर्षण तरंग सारै कम्जोर हुन्छन किनभने गुरुत्वाकर्षण निकै कमजोर(weak force) किसिमको बल हो। पानिमा हानेको ढुंगाको उदाहरण दिएर भन्नु पर्दा, ढुंगाको सट्टा कमिला खसाल्नु भो भने (ठान्नुस फेवा तालको एउटा कुनामा) विचार गर्नुस त अब ति पानीमा उठ्ने तरङ्गहरु कति दुर्बल होलान। अझ, अब सोच्नुस तपाई ति पानीका तरंग फेवातालको अर्को कुनाबाट हेर्न खोज्दै हुनु हुन्छ। त्यो भन्दा गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु करोडौं गुना दुर्बल हुन्छन।      

गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु पत्ता लाउन बनाइएका उपकरण, छोटोमा  LIGO भनिने,  अंग्रेजी अक्छ्यर V आकारका ४ कि.मि. लामा छन्। भुइचालो, गाडी, इत्यादीको कम्पनले गर्दा तरंगहरु पैदा भइ साँचो तरंगहरु ठम्याउन नसकिएला भनि अमेरिका र युरोप दुवै ठाउँमा एउटै प्रयोग समान रुपमा गरिएको थियो। नयाँ खोजले भन्छ हामीले नाप्न सक्ने गुरुत्वाकर्षण तरंगहरु पैदा गर्न कमसेकम सुर्य भन्दा ३० गुना ठुला ठुला आकारका दुइ ब्लैक होल भनिने पिण्डहरु एक आपसमा भिड्नु पर्छ। 

होल दुइ किसिमका हुने गर्छन। साना थरि सुर्य भन्दा ३ देखि १५ गुना ठुला ताराहरु मरेर बन्छन भने ठुला किसिमका ब्लैक होल आकाशगंगाहरुको केन्द्रमा हुन्छ, जसको उत्पति अझै विवादित छ। ठुला ब्लैक होलहरु चाहिँ सुर्यको तौल भन्दा लाखौ गुना ठुला हुन्छन। गुरुत्वाकर्षण तरंग पैदा गर्ने ब्लैक होल मध्यम खालको हुनु पर्छ भानिन्छ। मध्यम तौलको ब्लैक होल आफैँमा नयाँ खोज हो, किनभने खगोलशास्त्रले त्यसको कल्पनै गरेको छैन। गुरुत्वाकर्षण तरंगको यो आविस्कारले ब्लैक होल सम्बन्धित नयाँ अनुसन्धान क्षेत्रको पादुर्भाव निश्चित छ।

दसौ हजार बैज्ञानिकहरुको, करिब ४ दशक भन्दा लामो र गहन खोजबाट यो आविस्कार सम्भव भएको हो। यो खोजले बैज्ञानिक प्रक्रियाहरुको  बदलिदो स्वरुपको बारेमा पनि चित्रण गर्छ। यो प्रयोगले आइन्स्टाइनको युगमा गरिने विज्ञानको एकल प्रयोग देखि धेरै भिन्न आजको युगमा गरिने multi-national collaborative रिसर्चको नयाँ मानक पनि स्थापित गरेको छ।

        

एउटा रमाइलो प्रसङ्ग, स्वयम्  आइन्स्टाइन चाहिँ  ती तरंगहरु भेट्न सकिन्छ होला भनेर त्यति विश्वस्त भने थिएनन्| हुन् पनि कसरी! १०० वर्ष अघि फ्रिज, वासिंग-मेसिन जस्ता आजको जमानामा सामान्य लाग्ने प्रविधि त भर्खर उदय हुँदै थियो। त्यति खेर गुरुत्वाकर्षण तरंग नाप्ने यन्त्र को त् कुरा झोड्नुस, कल्पना गर्नु मात्र पनि निकै दुर्दर्सी कुरो थियो। त्यो बेला रेडियोको तरंग टिप्ने रेडियो त सर्वत्र उपलब्ध हुन्न थिए। मोबाइल खल्तीमा राख्दा मुटु वा मृगौलामा असर गर्छ भनेर आज-भोलि हामीले संकोच माने जस्तो त्यो जमानामा रेडियो मानिसको स्वस्थको लागी सुरक्षित होला कि नहोला भन्ने विवाद हुँदै गरेको  जमाना थियो!  

अन्त्यमा, नोबेल प्राइज on waiting भनिएका मध्ये हिग्ग्स बोजोन र गुरुत्वाकर्षण तरंग दुवै समय काल संगै प्रमाणित भए।अब निकै व्यग्रताका साथ खोज गरिरहिएको डार्क म्याटरको प्रत्यक्ष प्रमाण तर्फ बैज्ञानिकहरुको नजर छ|

Don't want to miss our updates about our activities astronomy and space science outreach, education and reasearch in Nepal, follow us at our all social media channels:

Facebook: www.fb.com/NepalAstronomicalSociety
Twitter: www.twitter.com/NASONepal
YouTube:  https://www.youtube.com/user/NASONepal
Google+: www.google.com/+NepalAstronomicalSociety
Blog: http://astronomy-nepal.blogspot.com