लैब-ग्रोन ब्लैक होल फिजिक्स: ऊर्जा और वेव टेक में एक क्रांति

CUNY एडवांस्ड साइंस रिसर्च सेंटर (ASRC) के भौतिकविदों ने एक स्थिर प्रयोगशाला परिवेश के भीतर घूमते हुए ब्लैक होल की अत्यधिक ऊर्जा-निष्कर्षण (energy-extraction) यांत्रिकी को सफलतापूर्वक दोहराया है। सुपरलुमिनल रोटेशन (प्रकाश की गति से तेज़ घूर्णन) का अनुकरण करने के लिए मेटामटेरियल्स का उपयोग करके, यह महत्वपूर्ण उपलब्धि सैद्धांतिक खगोल भौतिकी (theoretical astrophysics) को व्यावहारिक और स्केलेबल तकनीक के क्षेत्र में ले आती है।

बिना भौतिक गति के पेनरोस प्रक्रिया (Penrose Process) का पुनरुत्पादन

पांच दशकों से अधिक समय से, "पेनरोस प्रक्रिया" (Penrose Process)—जो 1969 में नोबेल पुरस्कार विजेता सर रोजर पेनरोस द्वारा प्रस्तावित एक सिद्धांत था—यह सुझाव देती थी कि ब्लैक होल के एर्गोस्फीयर (ergosphere) से ऊर्जा प्राप्त की जा सकती है। प्रकृति में, ऐसा इसलिए होता है क्योंकि ब्लैक होल का घूर्णन स्वयं स्पेस-टाइम को खींचता है, जिससे कण प्रवेश करने की तुलना में अधिक ऊर्जा के साथ बाहर निकल पाते हैं। हालांकि, पृथ्वी पर इसका परीक्षण करना पहले असंभव था, क्योंकि कोई भी यांत्रिक उपकरण बिना नष्ट हुए इन बलों का अनुकरण करने के लिए पर्याप्त तेज़ी से नहीं घूम सकता था।

प्रिंसिपल इन्वेस्टिगेटर एंड्रिया अलु के नेतृत्व में CUNY ASRC टीम ने "आर्टिफिशियल रोटेशन" (कृत्रिम घूर्णन) का उपयोग करके इस भौतिक सीमा को पार कर लिया। किसी भौतिक वस्तु को घुमाने के बजाय, उन्होंने उन्नत मेटामटेरियल्स से बने एक स्थिर रेडियो फ्रीक्वेंसी रिंग का निर्माण किया। इलेक्ट्रॉनिक घटकों के विद्युत गुणों में बदलाव के सटीक समय का उपयोग करके, शोधकर्ताओं ने एक गतिशील तरंग पैटर्न (moving wave pattern) बनाया जो प्रकाश की गति से तेज़ घूमने वाली वस्तु का अनुकरण करता है। इसने विद्युत चुंबकीय तरंगों को सिस्टम के साथ इंटरैक्ट करने और प्रवर्धित (amplified) होकर निकलने की अनुमति दी, जिससे नियंत्रित वातावरण में पेनरोस-ज़ेल्डोविच प्रक्रिया (Penrose-Zel'dovich process) का प्रभावी रूप से प्रमाण मिल गया।

खगोल भौतिकी से क्वांटम कंप्यूटिंग और रक्षा तक

हालांकि यह प्रयोग ब्रह्मांड की सबसे हिंसक घटनाओं की एक झलक प्रदान करता है, लेकिन इसका असली मूल्य पृथ्वी पर इसके अनुप्रयोगों में निहित है। गतिहीन कृत्रिम घूर्णन के माध्यम से विशिष्ट तरंगों को प्रवर्धित करने की क्षमता वेव-मैटर इंटरैक्शन (wave-matter interaction) के लिए एक नया क्षितिज प्रदान करती है।

सह-मुख्य लेखक हादी मूसा और मुख्य लेखक हदीसेह नसारी सहित शोध टीम ने इस तकनीक के लिए कई उच्च-प्रभाव वाले क्षेत्रों की पहचान की है:

• वायरलेस संचार और रडार: ब्रॉडबैंड चयनात्मक प्रवर्धन (selective amplification) करने की क्षमता अल्ट्रा-कुशल, उच्च गति वाले वायरलेस नेटवर्क और अधिक परिष्कृत रडार प्रणालियों की ओर ले जा सकती है।
• उन्नत ऑप्टिक्स और फोटोनिक्स: कंप्यूटर चिप्स के माध्यम से प्रकाश कैसे चलता है, इसे नियंत्रित करके यह तकनीक डेटा प्रोसेसिंग की गति में क्रांति ला सकती है।
• क्वांटम विज्ञान: यह प्लेटफॉर्म वेव फिजिक्स और क्वांटम मैकेनिक्स के संगम का पता लगाने के लिए एक बहुमुखी वातावरण प्रदान करता है।

विशेष रूप से, इस परियोजना को अमेरिकी रक्षा विभाग (DoD) और नेशनल साइंस फाउंडेशन से महत्वपूर्ण समर्थन मिला, जो सिग्नल प्रोसेसिंग और इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर के क्षेत्रों में इस तकनीक के रणनीतिक महत्व को रेखांकित करता है।

भारत की तकनीकी संप्रभुता के लिए रणनीतिक निहितार्थ

जैसे-जैसे क्वांटम वर्चस्व और 6G प्रभुत्व के लिए वैश्विक दौड़ तेज हो रही है, यह विकास इस बात का संकेत देता है कि कैसे मौलिक भौतिकी को तकनीकी लाभ के लिए हथियार बनाया जा सकता है। भारत के लिए, जो नेशनल क्वांटम मिशन और स्वदेशी सेमीकंडक्टर निर्माण में आक्रामक रूप से निवेश कर रहा है, ऐसी सफलताएं महत्वपूर्ण बेंचमार्क हैं।

भारत के लिए इसका क्या अर्थ है

• क्वांटम और सेमीकंडक्टर महत्वाकांक्षाएं: चूंकि भारत एक मजबूत घरेलू सेमीकंडक्टर इकोसिस्टम बनाने का प्रयास कर रहा है, इसलिए अगली पीढ़ी के हाई-स्पीड प्रोसेसर और क्वांटम संचार लिंक विकसित करने के लिए मेटामटेरियल-आधारित वेव मैनिपुलेशन में महारत हासिल करना आवश्यक होगा।
• रक्षा और इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर: रडार और सिग्नल प्रवर्धन में संभावित अनुप्रयोग भारत की इंडो-पैसिफिक क्षेत्र में समानता बनाए रखने के लिए उन्नत इलेक्ट्रॉनिक वारफेयर क्षमताओं की रणनीतिक आवश्यकता के लिए अत्यधिक प्रासंगिक है।
• रणनीतिक अनुसंधान संरेखण: भारतीय वैज्ञानिक संस्थानों को "टाइम-इंजीनियर्ड" (time-engineered) सामग्रियों और मेटामटेरियल्स पर ध्यान केंद्रित करना चाहिए ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि देश केवल वैश्विक शक्तियों द्वारा निर्यात की जाने वाली ड्यूल-यूज़ डीप-टेक का उपभोक्ता बनकर न रह जाए।