અજાણી-શી વાતો · દેશ- દુનિયા · વિજ્ઞાન · સમાચાર-વિચાર · સામાન્ય જ્ઞાન

લિગો તથા વર્ગો: ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝનાં ડિટેક્શનનો ઇતિહાસ

.

આપણા યુનિવર્સ (બ્રહ્માંડ) ની ઉંમર કેટલી? યુનિવર્સની ઉંમર આશરે 1300 કરોડ વર્ષ ગણવામાં આવે છે. વધારે ચોકસાઈથી કહીએ તો, આપણા બ્રહ્માંડની ઉત્પત્તિ આશરે 1370 કરોડ વર્ષ પહેલાં થઈ.

અનંત બ્રહ્માંડમાં ભયંકર અથડામણો, પ્રચંડ વિસ્ફોટો કે અસાધારણ દળ-ઊર્જા વિનિમય સર્જતી કોસ્મિક ઘટનાઓ બને, ત્યારે ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ઉત્પન્ન થઈ શકે છે. આ વાત આલ્બર્ટ આઇન્સ્ટાઇનની જનરલ થિયરી ઑફ રિલેટિવિટી (1915) માં સૂચવાઈ છે.

લાખો વર્ષોથી યુનિવર્સમાં પ્રચંડ કાય ન્યૂટ્રોન સ્ટાર, પલ્સાર કે બ્લેક હોલની પ્રવેગિત ગતિ કે અથડામણો વારંવાર થતી રહેતી હોય છે. તેથી ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ સર્જાતાં રહે છે અને બ્રહ્માંડમાં પ્રસરતાં પણ રહે છે. આવી ઘટનાઓ હજારો લાખો પ્રકાશવર્ષ દૂર થતી હોય છે.

એક પ્રકાશવર્ષ એટલે પ્રકાશ દ્વારા એક વર્ષમાં કાપેલું અંતર. તો આપ કલ્પો- હજારો પ્રકાશવર્ષ દૂર, એટલે કેટલું અંતર થયું !!

ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શનનો ઇતિહાસ
  • બ્રહ્માંડમાંથી દૂર-સુદૂરથી આવતાં આ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ એટલાં તો ‘વિક’ હોય છે કે તેમને ડિટેક્ટ કરવા ખૂબ જ મુશ્કેલ હોય છે.
  • આજ સુધીમાં ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝના ડિટેક્શનની માત્ર ચાર ઘટનાઓ નોંધાઈ છે; આ ચારેય ઘટનાઓમાં બે બ્લેક હોલના મર્જરથી ઉદભવતી ઊર્જાથી ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ સર્જાયાં હતાં.
  • આઇન્સ્ટાઇને ભાખેલાં ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ એક સદી પછી ઠેઠ 2015માં પ્રથમ વખત ‘ડિટેક્ટ’ થયાં.
  • અમેરિકાની લિગો ઓબ્ઝર્વેટરીઝ દ્વારા સપ્ટેમ્બર 2015માં સૌ પ્રથમ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ‘ડિટેક્ટ’ થયાં, તે પછી ત્રણ અન્ય ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શન નોંધાયા છે.
  • લિગો પ્રૉજેક્ટ અંતર્ગત ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શનની બીજી ઘટના ડિસેમ્બર, 2015માં નોંધાઈ. આપણા સૂર્યના દળ ( સોલર માસ) કરતાં 14 અને 8 ગણું દળ ધરાવતાં બે બ્લેક હોલના ‘મર્જર’થી આ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ઉદભવ્યાં હતાં.
  • લિગો ઓબ્ઝર્વેટરીઝના વૈજ્ઞાનિકોને ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ શોધવામાંત્રીજી સફળતા જાન્યુઆરી, 2017માં મળી. સૂર્યના દળ (સોલર માસ) કરતાં 32 અને 19 ગણું દળ ધરાવતાં બે બ્લેક હોલના મર્જરથી ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ સર્જાયેલાં હતાં.
  • ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝનું ચોથું ડિટેક્શન ઑગસ્ટ, 2017માં નોંધાયું જે મહત્ત્વનું ગણાય છે. આ પ્રથમ ઘટના હતી જ્યારે ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ અમેરિકા અને યુરોપમાં બે અલગ અલગ ઑબ્ઝર્વેટરીઝમાં નોંધાયાં હતાં: અમેરિકામાં લિગો ડિટેક્ટર દ્વારા; યુરોપમાં ઇટલીમાં વર્ગો ડિટેક્ટર દ્વારા. આમ, લિગો – વર્ગો દ્વારા સંયુક્તપણે પ્રથમ વખત ડિટેક્ટ થયેલ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ સૂર્યના દળ (સોલર માસ) કરતાં 31 અને 25 ગણું દળ ધરાવતાં બે બ્લેક હોલના મર્જરથી સર્જાયાં હતાં. આ બે બ્લેક હોલના મર્જર (31 + 25 = 56 સોલર માસ) થી બનેલા નવા બ્લેક હોલનું દળ 56ના બદલે 53 સોલર માસ જેટલું હતું. એટલે કે, બંને બ્લેક હોલના કુલ દળ (56 સોલર માસ) માંથી, આઇન્સ્ટાઇનના  માસ – એનર્જી રૂપાંતરણ ( E = mc2 ) ના સમીકરણ અનુસાર, ત્રણ સોલર માસ જેટલું દળ ઊર્જામાં પરિવર્તિત થયું. તેનાથી ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ સર્જાયાં.
લિગો – વર્ગો દ્વારા લેસર ઇન્ટરફેરોમીટરથી ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શન
  • ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ પર સંશોધન માટે સંવેદનશીલ લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર જેવાં આધુનિક ઉપકરણો જોઇએ. અત્યારે આવા ઉપકરણોમાં અમેરિકામાં લિગો લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર અને યુરોપમાં ઇટલીમાં યુરોપિયન ગ્રેવિટેશનલ ઑબ્ઝર્વેટરી (EGO) સંચાલિત વર્ગો લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર પ્રથમ કક્ષાનાં ગણાય.
  • ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શન માટે લિગો અને વર્ગો પરસ્પર સહકારથી કામ કરે છે.
  • અમેરિકામાં નેશનલ સાયન્સ ફાઉન્ડેશનના ફંડથી બે લિગો ઓબ્ઝર્વેટરીઝ કાર્યરત છે: લિવિંગ્સ્ટન (લુઝિયાના) અને હેનફોર્ડ (વૉશિંગ્ટન) ખાતે.
  • અમેરિકાની આ બંને લિગો ઑબ્ઝર્વેટરીનું સંચાલન કેલિફોર્નિયા ઈન્સ્ટીટ્યુટ ઓફ ટેકનોલોજી (કાલ્ટેક, કેલિફોર્નિયા) તથા મેસેચ્યુસેટ્સ ઇન્સ્ટીટ્યૂટ ઓફ ટેકનોલોજી (એમઆઇટી – કેમ્બ્રિજ, મેસેચ્યુસેટ્સ) કરે છે.
  • વર્ગોનું ગ્રેવિટેશનલ વેવ ડિટેક્ટર ઇટાલીમાં પિઝા પાસે આવેલ છે.
  • આજે વિશ્વની પ્રમુખ વૈજ્ઞાનિક સંસ્થાઓના સહયોગથી લિગો સાયન્ટિફિક કોલેબોરેશન (LSC) હેઠળ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ વિશે અદ્યતન સંશોધનો ચાલી રહ્યાં છે.
  • હવે લિગો – વર્ગોના સહયોગથી ‘ગ્રેવિટેશનલ વેવ એસ્ટ્રોનોમી’નું વિશિષ્ટ ક્ષેત્ર વિકસતું જાય છે.
ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શનમાં સહયોગી રોનાલ્ડ ડ્રેવરને નોબેલ પ્રાઇઝ કેમ નહીં?

1975 પછી કાલ્ટેક (કેલિફોર્નિયા, યુએસએ)  ખાતે અમેરિકાના થિયોરેટિકલ ફિઝિસિસ્ટ ડૉ કિપ થોર્નના સહકારથી ડૉ રેઇનર વાઇસ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝના સંશોધનમાં આગળ વધ્યા. ડૉ વાઇસે લેસર-બેઝ્ડ  ઇંટરફેરોમીટર / ગ્રેવિટેશનલ વેવ ડિટેક્ટર બનાવ્યું.  ડૉ કિપ થોર્ન અને ડૉ. રેઇનર વાઇઝના પ્રયત્નોથી કાલ્ટેક ખાતે લિગો પ્રૉજેક્ટના શ્રીગણેશ થયા. તેમાં ઇંગ્લેન્ડના ફિઝિસિસ્ટ ડૉ. રોનાલ્ડ ડ્રેવર પણ જોડાયા. ડૉ રોનાલ્ડ ડ્રેવર ગ્લાસગો યુનિવર્સિટી (યુકે) ની ડોક્ટરેટ ડિગ્રી ધરાવતા સ્કોટિશ-બ્રિટીશ વૈજ્ઞાનિક હતા.

લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશન-વેવ ઑબ્ઝર્વેટરી (લિગો / લાઇગો) ના વિકાસ સાથે ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝનું સંશોધન આગળ વધતું ગયું. 1997ના અરસામાં લિગો પ્રૉજેક્ટને કાલ્ટેકના ફિઝિસિસ્ટ ડૉ. બેરી બેરિશના હાથમાં સોંપાયો. ગ્રેવિટી વેવ્ઝ એટલા નબળા (weak) હોય છે કે તેમને ‘ડિટેક્ટ’ કરવા ઉપકરણો અત્યાધુનિક અને અતિ સેન્સિટીવ હોવા જરૂરી હતા. ડૉ બેરિશના પ્રયત્નોથી લેસર ઇન્ટરફેરોમીટર ગ્રેવિટેશન-વેવ ઑબ્ઝર્વેટરીને અદ્યતન કરવામાં આવી. લેસર ઇન્ટરફેરોમીટરમાં હાઇ ક્વૉલિટી લેસર તથા ઉચ્ચતમ રિફ્લેક્ટિંગ સરફેસ ધરાવતા મિરર્સનો ઉપયોગ થાય છે. ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્ટર એટલું સંવેદનશીલ છે કે એક મિલિમીટરના એકસો કરોડમા ભાગ કરતાં નાના અંતરનો તફાવત નોંધી શકે છે! મધુસંચયના વાચકો જાણે છે કે લિગો એડવાન્સ્ડને પરિણામે સપ્ટેમ્બર, 2015માં સૌ પ્રથમ વાર ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝને ડિટેક્ટકરવામાં લિગોને સફળતા મળી.

આ પ્રથમ સફળતાના હકદાર ડૉ. રેઇનર વાઇસ, ડૉ કિપ થોર્ન, ડૉ.રોનાલ્ડ ડ્રેવર સાથે ડૉ. બેરી બેરિશ બન્યા. કમભાગ્યે માર્ચ, 2017 માં ડૉ.રોનાલ્ડ ડ્રેવર અવસાન પામ્યા.

કેવી કમનસીબી ! માર્ચ, 2017માં રોનાલ્ડ ડ્રેવરનો સ્વર્ગવાસ થયો; ઑક્ટોબરમાં નોબેલ પ્રાઇઝની જાહેરાત થઈ. નોબેલ પ્રાઇઝ મરણોત્તર અપાતું નથી.

ઑક્ટોબર 2017માં લિગો ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્ટરની રચના અને ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝની શોધ બદલ ડૉ. રેઇનર વાઇસ, ડૉ કિપ થોર્ન તથા ડૉ. બેરી બેરિશ ફિઝિક્સના ક્ષેત્રે નોબેલ પ્રાઇઝ 2017ના વિજેતા બન્યા.

અફસોસ કે પ્રથમ ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝ ડિટેક્શનમાં સહયોગી રહેવા છતાં સ્વર્ગીય ડૉ.રોનાલ્ડ ડ્રેવર આ સન્માન ન પામી શક્યા.

*** *** ** * ** ** **** * ** *** *** * * ** * * *** **** * ****  * *** * * **

 

5 thoughts on “લિગો તથા વર્ગો: ગ્રેવિટેશનલ વેવ્ઝનાં ડિટેક્શનનો ઇતિહાસ

Please write your Comment

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out /  બદલો )

Google photo

You are commenting using your Google account. Log Out /  બદલો )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out /  બદલો )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out /  બદલો )

Connecting to %s