-
હવે વાત કરીએ જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટીની તો તે આપણને બતાવે છે કે ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ ખરેખર શું છે? આ થીયરીના પણ ઘણાં પ્રમાણો મળી ચૂક્યા છે. ટૂંકમાં, બ્રહ્માંડમાં ચાર મુખ્ય બળો છે----વિદ્યુતચુંબકીય બળ, ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ, મજબૂત બળ અને કમજોર બળ. આમાંથી જે ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ છે તેને આપણે આઇનસ્ટાઇનની જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી દ્વારા સમજી શકીએ છીએ અને બાકીના ત્રણે બળોને ક્વોન્ટમ થીયરી દ્વારા સમજી શકીએ છીએ. પણ...આમાંથી કોઇ એક થીયરી દ્વારા ચારેય બળોનું વર્ણન શક્ય નથી. આમ તો આ બન્ને થીયરીઓ પોતાના ક્ષેત્રમાં બિલકુલ યોગ્ય રીતે કાર્ય કરે છે. પરંતુ જ્યારે આપણે આ બન્નેમાંથી કોઇ એકના નિયમ બીજા ઉપર લાગુ પાડવાનો પ્રયત્ન કરીએ છીએ તો આપણને હંમેશા સંપૂર્ણ નિષ્ફળતા જ મળે છે.
-
જેમકે આપણે જાણીએ છીએ કે ક્વોન્ટમ થીયરીમાં કણ એકજ સમયે એકથી વધુ જગ્યાએ મૌજૂદ હોઇ શકે છે. આજ નિયમને અગર આપણે આપણાં સૂર્યમંડળ ઉપર લાગુ પાડીએ તો કહી શકાય કે આપણો સૂર્ય પણ એકજ સમયે ઘણાં સ્થાનો ઉપર મૌજૂદ હશે. જો આવું થયું તો પૃથ્વી ઉપરથી જીવસૃષ્ટિનું નામોનિશાન મટી જાય. આવાજ પરિણામો ત્યારે પણ મળે જ્યારે જનરલ થીયરીના નિયમોને આપણે ક્વોન્ટમ વર્લ્ડમાં લાગુ કરવાની કોશિશ કરીએ છીએ. આ બંન્ને અલગ-અલગ થીયરી હોવાના કારણે ઘણાં એવા પ્રશ્નો છે જેના જવાબો આપણી પાસે નથી. ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી આજે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે એક મહત્વપૂર્ણ વિષય છે. કેમ?? આ ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી ખરેખર શું છે? તેમજ આખિરકાર આપણને તેની જરૂર પડી જ શું કામ?
-
ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી એ થીયરી છે જે ગ્રેવિટી એટલેકે ગુરૂત્વાકર્ષણને ક્લાસિકલ નહીં પરંતુ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમના આધારે સમજાવવાની કોશિશ કરે છે. જેથી બાકીના ત્રણેય બળ(electromagnetic force, strong force અને weak force) ની જેમ ગુરૂત્વાકર્ષણબળને પણ ક્વોન્ટમ લેવલે સમજી શકાય. ટૂંકમાં આ થીયરી જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી અને ક્વોન્ટમ થીયરીને આપસમાં જોડવાની વાત કરે છે. હવે પ્રશ્ન એ રહે છે કે આખિરકાર આપણને તેની જરૂર પડી જ શું કામ? દરઅસલ તેના એક નહીં ઘણાં કારણો છે. જેમકે તેના વગર આપણું standard model of particle physics અધુરૂ છે વગેરે વગેરે. પરંતુ આપણે ફક્ત એકજ કારણ જોઇશું(અન્યથા પોષ્ટ લંબાઇ જશે).
-
બ્રહ્માંડમાં જેટલાં પણ પદાર્થો છે તેને અગર આપણે ત્રણ ભાગોમાં વહેંચીએ તો આ મુજબ વહેંચાશે. (1) મધ્યમ કદના પદાર્થો:- જેમની સાથે આપણે રોજેરોજ રૂબરૂ થઇએ છીએ. જેમકે વૃક્ષો, પહાડો, કાર, બિલ્ડીંગ વગેરે. આ પદાર્થો અણુઓની જેમ ન તો એકદમ સૂક્ષ્મ હોય છે ન તો ગ્રહો/તારાઓની જેમ વિશાળ. માટે તેમના વ્યવહારને સમજવા માટે ક્લાસિકલ થીયરી જ કાફી છે. (2) સૂક્ષ્મ કદના પદાર્થો:- જેમકે અણું, ઇલેકટ્રોન, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન વગેરે. તેમના વ્યવહારને સમજવા માટે આપણી પાસે ક્વોન્ટમ થીયરી છે. પરંતુ અહીં તકલીફ એ છે કે આ થીયરી ફક્ત ત્યારેજ કાર્ય કરે છે જ્યારે પદાર્થ એટલાં હલકાં હો કે આપણે ગ્રેવિટીની અસર ને neglect કરી શકીએ. (3) વિશાળ કદના પદાર્થો:- જેમકે તારાઓ, ગ્રહો, બ્લેકહોલ વગેરે. જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી આ વિશાળ પદાર્થો વચ્ચે ઉત્પન્ન થનારા ગુરૂત્વાકર્ષણ બળને એકદમ સટીકતા સાથે સમજાવે છે. પરંતુ આ થીયરી સાથે પરેશાની એ છે કે તે ત્યારે જ કાર્ય કરી શકે જ્યાં પદાર્થો એટલા વિશાળ હો કે તેમની quantum properties ને આપણે neglect કરી શકીએ.
-
પણ......પણ......પણ......એવા પદાર્થોને સમજવામાં આ બંન્ને થીયરીઓ ફેલ થઇ જાય છે જેમનો આકાર તો ઘણો જ નાનો હોય પરંતુ વજન ઘણું વધુ. તમને થશે આવા પદાર્થો વળી કયા હશે? એ પદાર્થ છે.....બ્લેકહોલનો કેન્દ્રભાગ(centre of blackhole) એટલેકે singularity. આપણી પાસે હજીસુધી એવી કોઇ unified થીયરી નથી જે કહી શકે કે બ્લેકહોલના કેન્દ્રમાં આખરે શું હોય છે? એજ પ્રમાણે બિગબેંગની શરૂઆત પણ એક singularity થીજ થઇ હતી. પરંતુ આપણે આજસુધી એ જાણી નથી શક્યા કે બિગબેંગ પહેલાં શું હતું? તેમજ બિગબેંગ થયો જ શું કામ હતો? કારણ ઉપર જણાવ્યું એજ છે કે બિગબેંગ વખતે ન સમય હતો અને ન તો અંતરિક્ષ હતું. અગર આ બંન્ને જ ન હોય તો ફિઝિક્સના નિયમો કાર્ય કરે કઇરીતે?(તો હવે સમજાયું એવું શા માટે કહેવાય છે કે બ્લેકહોલમાં ફિઝિક્સના નિયમો કાર્ય કરતાં નથી.) ટૂંકમાં ક્વોન્ટમ ગ્રેવિટી વડે આપણને આ સવાલોના જવાબો મળી શકે એમ છે.
હવે વાત કરીએ જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટીની તો તે આપણને બતાવે છે કે ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ ખરેખર શું છે? આ થીયરીના પણ ઘણાં પ્રમાણો મળી ચૂક્યા છે. ટૂંકમાં, બ્રહ્માંડમાં ચાર મુખ્ય બળો છે----વિદ્યુતચુંબકીય બળ, ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ, મજબૂત બળ અને કમજોર બળ. આમાંથી જે ગુરૂત્વાકર્ષણ બળ છે તેને આપણે આઇનસ્ટાઇનની જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી દ્વારા સમજી શકીએ છીએ અને બાકીના ત્રણે બળોને ક્વોન્ટમ થીયરી દ્વારા સમજી શકીએ છીએ. પણ...આમાંથી કોઇ એક થીયરી દ્વારા ચારેય બળોનું વર્ણન શક્ય નથી. આમ તો આ બન્ને થીયરીઓ પોતાના ક્ષેત્રમાં બિલકુલ યોગ્ય રીતે કાર્ય કરે છે. પરંતુ જ્યારે આપણે આ બન્નેમાંથી કોઇ એકના નિયમ બીજા ઉપર લાગુ પાડવાનો પ્રયત્ન કરીએ છીએ તો આપણને હંમેશા સંપૂર્ણ નિષ્ફળતા જ મળે છે.
-
જેમકે આપણે જાણીએ છીએ કે ક્વોન્ટમ થીયરીમાં કણ એકજ સમયે એકથી વધુ જગ્યાએ મૌજૂદ હોઇ શકે છે. આજ નિયમને અગર આપણે આપણાં સૂર્યમંડળ ઉપર લાગુ પાડીએ તો કહી શકાય કે આપણો સૂર્ય પણ એકજ સમયે ઘણાં સ્થાનો ઉપર મૌજૂદ હશે. જો આવું થયું તો પૃથ્વી ઉપરથી જીવસૃષ્ટિનું નામોનિશાન મટી જાય. આવાજ પરિણામો ત્યારે પણ મળે જ્યારે જનરલ થીયરીના નિયમોને આપણે ક્વોન્ટમ વર્લ્ડમાં લાગુ કરવાની કોશિશ કરીએ છીએ. આ બંન્ને અલગ-અલગ થીયરી હોવાના કારણે ઘણાં એવા પ્રશ્નો છે જેના જવાબો આપણી પાસે નથી. ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી આજે ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ માટે એક મહત્વપૂર્ણ વિષય છે. કેમ?? આ ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી ખરેખર શું છે? તેમજ આખિરકાર આપણને તેની જરૂર પડી જ શું કામ?
-
ક્વાન્ટમ ગ્રેવિટી એ થીયરી છે જે ગ્રેવિટી એટલેકે ગુરૂત્વાકર્ષણને ક્લાસિકલ નહીં પરંતુ ક્વોન્ટમ મિકેનિક્સના નિયમના આધારે સમજાવવાની કોશિશ કરે છે. જેથી બાકીના ત્રણેય બળ(electromagnetic force, strong force અને weak force) ની જેમ ગુરૂત્વાકર્ષણબળને પણ ક્વોન્ટમ લેવલે સમજી શકાય. ટૂંકમાં આ થીયરી જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી અને ક્વોન્ટમ થીયરીને આપસમાં જોડવાની વાત કરે છે. હવે પ્રશ્ન એ રહે છે કે આખિરકાર આપણને તેની જરૂર પડી જ શું કામ? દરઅસલ તેના એક નહીં ઘણાં કારણો છે. જેમકે તેના વગર આપણું standard model of particle physics અધુરૂ છે વગેરે વગેરે. પરંતુ આપણે ફક્ત એકજ કારણ જોઇશું(અન્યથા પોષ્ટ લંબાઇ જશે).
-
બ્રહ્માંડમાં જેટલાં પણ પદાર્થો છે તેને અગર આપણે ત્રણ ભાગોમાં વહેંચીએ તો આ મુજબ વહેંચાશે. (1) મધ્યમ કદના પદાર્થો:- જેમની સાથે આપણે રોજેરોજ રૂબરૂ થઇએ છીએ. જેમકે વૃક્ષો, પહાડો, કાર, બિલ્ડીંગ વગેરે. આ પદાર્થો અણુઓની જેમ ન તો એકદમ સૂક્ષ્મ હોય છે ન તો ગ્રહો/તારાઓની જેમ વિશાળ. માટે તેમના વ્યવહારને સમજવા માટે ક્લાસિકલ થીયરી જ કાફી છે. (2) સૂક્ષ્મ કદના પદાર્થો:- જેમકે અણું, ઇલેકટ્રોન, પ્રોટોન, ન્યુટ્રોન વગેરે. તેમના વ્યવહારને સમજવા માટે આપણી પાસે ક્વોન્ટમ થીયરી છે. પરંતુ અહીં તકલીફ એ છે કે આ થીયરી ફક્ત ત્યારેજ કાર્ય કરે છે જ્યારે પદાર્થ એટલાં હલકાં હો કે આપણે ગ્રેવિટીની અસર ને neglect કરી શકીએ. (3) વિશાળ કદના પદાર્થો:- જેમકે તારાઓ, ગ્રહો, બ્લેકહોલ વગેરે. જનરલ થીયરી ઓફ રિલેટિવિટી આ વિશાળ પદાર્થો વચ્ચે ઉત્પન્ન થનારા ગુરૂત્વાકર્ષણ બળને એકદમ સટીકતા સાથે સમજાવે છે. પરંતુ આ થીયરી સાથે પરેશાની એ છે કે તે ત્યારે જ કાર્ય કરી શકે જ્યાં પદાર્થો એટલા વિશાળ હો કે તેમની quantum properties ને આપણે neglect કરી શકીએ.
-
પણ......પણ......પણ......એવા પદાર્થોને સમજવામાં આ બંન્ને થીયરીઓ ફેલ થઇ જાય છે જેમનો આકાર તો ઘણો જ નાનો હોય પરંતુ વજન ઘણું વધુ. તમને થશે આવા પદાર્થો વળી કયા હશે? એ પદાર્થ છે.....બ્લેકહોલનો કેન્દ્રભાગ(centre of blackhole) એટલેકે singularity. આપણી પાસે હજીસુધી એવી કોઇ unified થીયરી નથી જે કહી શકે કે બ્લેકહોલના કેન્દ્રમાં આખરે શું હોય છે? એજ પ્રમાણે બિગબેંગની શરૂઆત પણ એક singularity થીજ થઇ હતી. પરંતુ આપણે આજસુધી એ જાણી નથી શક્યા કે બિગબેંગ પહેલાં શું હતું? તેમજ બિગબેંગ થયો જ શું કામ હતો? કારણ ઉપર જણાવ્યું એજ છે કે બિગબેંગ વખતે ન સમય હતો અને ન તો અંતરિક્ષ હતું. અગર આ બંન્ને જ ન હોય તો ફિઝિક્સના નિયમો કાર્ય કરે કઇરીતે?(તો હવે સમજાયું એવું શા માટે કહેવાય છે કે બ્લેકહોલમાં ફિઝિક્સના નિયમો કાર્ય કરતાં નથી.) ટૂંકમાં ક્વોન્ટમ ગ્રેવિટી વડે આપણને આ સવાલોના જવાબો મળી શકે એમ છે.
No comments:
Post a Comment