ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો (gravitational waves)

ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો (gravitational waves) : ગુરુત્વાકર્ષણ-ક્ષેત્રમાં થતા ક્ષોભ(perturbation)ને કારણે સૈદ્ધાંતિક ર્દષ્ટિએ ઉદભવતા તરંગો. વ્યાપક સાપેક્ષવાદ(general relativity)ના સિદ્ધાંત અનુસાર જ્યારે કોઈ પદાર્થ તેની સમગ્રાકૃતિ (configuration) બદલે ત્યારે તેના ગુરુત્વાકર્ષણક્ષેત્રમાં પરિવર્તન થાય છે. પ્રકાશની ગતિ કરતાં વધારે ગતિ અસંભવિત હોવાથી, ગુરુત્વાકર્ષણના ક્ષેત્રમાં તત્કાલ પરિવર્તન થતું નથી; પરંતુ ગુરુત્વાકર્ષણનું પરિવર્તન બધી દિશામાં તરંગસ્વરૂપે ફેલાય છે. કોઈ ભારે વજનદાર પદાર્થ જ્યારે પ્રચંડ ગતિથી તેની સમગ્રાકૃતિ બદલે ત્યારે શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો ઉત્પન્ન થવા જોઈએ. ઉદાહરણ તરીકે, ગુરુત્વીય નિપાત (gravitational collapse) દ્વારા તારા, તારકગુચ્છ કે તારાવિશ્વના કેન્દ્રીય ભાગનું, શ્યામગર્ત(black hole)માં રૂપાંતર થાય અથવા તારા-વિશ્વની ઉત્પત્તિ પહેલાં પદાર્થનું સંઘનન (condensation) થાય તે દરમિયાન શક્તિશાળી ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગો ઉત્પન્ન થવા જોઈએ; પરંતુ, સિદ્ધાંતની ર્દષ્ટિએ આ પ્રકારના શક્તિશાળી તરંગો પૃથ્વી સુધી પહોંચે ત્યારે ઘણા જ ક્ષીણ થઈ જવા જોઈએ અને તે દ્વારા ઉત્પન્ન થતા સ્પંદનોની લંબાઈ 10¹⁵માં એક ભાગ કરતાં પણ નાની હોવી જોઈએ.

ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોની ભાળ મેળવવા માટે 1960માં જોસેફ વેબરે એક ઉપકરણ બનાવ્યું, જેમાં કેટલાક અત્યંત ભારે વજનના ઍલ્યુમિનિયમના નળાકારોનો ઉપયોગ કરવામાં આવ્યો. જો ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોનું અસ્તિત્વ હોય તો તેમના દ્વારા આ નળાકારોની લંબાઈમાં સ્પંદન થવું જોઈએ એવી અપેક્ષા હતી. એક હજાર કિમી. દૂર મૂકેલા આવા બે નળાકારોમાં એક જ વખતે થતાં સ્પંદનો નોંધાયાં હતાં એમ વેબરે જાહેર કર્યું; પરંતુ આ જ પ્રકારના બીજા વધારે સંવેદનશીલ ઉપકરણમાં એવા સ્પંદનો નોંધાયા નહિ. તેથી એવો નિષ્કર્ષ તારવવામાં આવ્યો કે આ સ્પંદનો ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોને કારણે ઉત્પન્ન થયાં નહોતાં. જોકે આ ઘટના એટલી આશ્ચર્યજનક ન ગણી શકાય કારણ કે પૃથ્વી પર પહોંચતા તરંગોની શક્તિ અત્યંત ઓછી હોવાની શક્યતાને લીધે એ તરંગો દ્વારા સ્પંદનની ઉત્પત્તિ અસંભવિત ગણાય. મોટા શ્યામ-ગર્તની ઘટના સાથે સંબંધિત ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોનું અસ્તિત્વ શોધી કાઢવા માટે કિપ થૉમસ અને વ્લાડિમીર બ્રેગિન્સ્કી નામના વિજ્ઞાનીઓએ સૂચન કર્યું છે કે પૃથ્વી અને આંતરગ્રહીય અંતરિક્ષયાન બંને જુદા જુદા મુક્ત કણો ગણી શકાય. રેડિયો સંકેતોને તેમની વચ્ચેનું અંતર કાપતાં લાગતા સમયમાં દેખાતાં આંદોલનો દ્વારા, ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગોનું અસ્તિત્વ સાબિત થઈ શકે.

પરંતપ પાઠક