ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದಲ್ಲಿ ಸೃಷ್ಟಿಸಿದ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ: ಇಂಧನ ಮತ್ತು ತರಂಗ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿ

CUNY ಅಡ್ವಾನ್ಸ್ಡ್ ಸೈನ್ಸ್ ರಿಸರ್ಚ್ ಸೆಂಟರ್ (ASRC) ನ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ತಿರುಗುವ ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್‌ನ ತೀವ್ರ ಇಂಧನ-ಹರಣ ಕಾರ್ಯವಿಧಾನವನ್ನು (energy-extraction mechanics) ಸ್ಥಿರ ಪ್ರಯೋಗಾಲಯದ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸಿದ್ದಾರೆ. ಸೂಪರ್ಲುಮಿನಲ್ (superluminal) ಪರಿಭ್ರಮಣೆಯನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳನ್ನು ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ಮಹತ್ವದ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಮತ್ತು ವಿಸ್ತರಿಸಬಹುದಾದ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕ್ಷೇತ್ರಕ್ಕೆ ತಂದಿದೆ.

ಭೌತಿಕ ಚಲನೆಯಿಲ್ಲದೆ ಪೆನ್ರೋಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು (Penrose Process) ಮರುಸೃಷ್ಟಿಸುವುದು

ಐದು ದಶಕಗಳಿಗೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲದಿಂದ, 1969 ರಲ್ಲಿ ನೋಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿ ವಿಜೇತ ಸರ್ ರೋಜರ್ ಪೆನ್ರೋಸ್ ಅವರು ಪ್ರಸ್ತಾಪಿಸಿದ "ಪೆನ್ರೋಸ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆ" (Penrose Process) ಎಂಬ ಸಿದ್ಧಾಂತವು, ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್‌ನ ಎರ್ಗೋಸ್ಪಿಯರ್‌ನಿಂದ (ergosphere) ಶಕ್ತಿಯನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸಿತ್ತು. ಪ್ರಕೃತಿಯಲ್ಲಿ, ಬ್ಲ್ಯಾಕ್ ಹೋಲ್‌ನ ಪರಿಭ್ರಮಣೆಯು ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶ-ಕಾಲವನ್ನು (space-time) ತನ್ನೊಂದಿಗೆ ಎಳೆಯುವುದರಿಂದ, ಕಣಗಳು ಅವು ಪ್ರವೇಶಿಸಿದte ವರಿಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಕ್ತಿಯೊಂದಿಗೆ ಹೊರಬರಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಭೂಮಿಯ ಮೇಲೆ ಇದನ್ನು ಪರೀಕ್ಷಿಸುವುದು ಈ ಹಿಂದೆ ಅಸಾಧ್ಯವಾಗಿತ್ತು, ಏಕೆಂದರೆ ಯಾವುದೇ ಯಾಂತ್ರಿಕ ಸಾಧನವು ವಿಘಟನೆಯಾಗದೆ ಇಂತಹ ಬಲಗಳನ್ನು ಅನುಕರಿಸಲು ಬೇಕಾದಷ್ಟು ವೇಗವಾಗಿ ತಿರುಗಲು ಸಾಧ್ಯವಿರಲಿಲ್ಲ.

ಪ್ರಧಾನ ಸಂಶೋಧಕ ಆಂಡ್ರಿಯಾ ಅಲೂ ನೇತೃತ್ವದ CUNY ASRC ತಂಡವು "ಕೃತಕ ಪರಿಭ್ರಮಣೆ"ಯನ್ನು (artificial rotation) ಬಳಸುವ ಮೂಲಕ ಈ ಭೌತಿಕ ಮಿತಿಯನ್ನು ಮೀರಿ ನಿಂತಿದೆ. ಭೌತಿಕ ವಸ್ತುವನ್ನು ತಿರುಗಿಸುವ ಬದಲು, ಅವರು ಸುಧಾರಿತ ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳಿಂದ ಮಾಡಲ್ಪಟ್ಟ ಸ್ಥಿರ ರೇಡಿಯೋ ಫ್ರೀಕ್ವೆನ್ಸಿ ರಿಂಗ್ ಅನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದರು. ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ಘಟಕಗಳ ವಿದ್ಯುತ್ ಗುಣಲಕ್ಷಣಗಳಲ್ಲಿನ ಬದಲಾವಣೆಗಳನ್ನು ನಿಖರವಾದ ಸಮಯದೊಂದಿಗೆ ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಸಂಶೋಧಕರು ಬೆಳಕಿನ ವೇಗಕ್ಕಿಂತ ವೇಗವಾಗಿ ತಿರುಗುವ ವಸ್ತುವನ್ನು ಅನುಕರಿಸುವ ಚಲಿಸುವ ತರಂಗ ಮಾದರಿಯನ್ನು ಸೃಷ್ಟಿಸಿದರು. ಇದು ವಿದ್ಯುತ್ಕಾಂತೀಯ ತರಂಗಗಳು ವ್ಯವಸ್ಥೆಯೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಮತ್ತು ವರ್ಧಿತವಾಗಿ (amplified) ಹೊರಬರಲು ಅನುವು ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿತು, ಇದು ನಿಯಂತ್ರಿತ ಪರಿಸರದಲ್ಲಿ ಪೆನ್ರೋಸ್-ಜೆಲ್ಡ್ವಿಚ್ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ಪರಿಣಾಮಕಾರಿಯಾಗಿ ಸಾಬೀತುಪಡಿಸಿತು.

ಖಗೋಳ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದಿಂದ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಕಂಪ್ಯೂಟಿಂಗ್ ಮತ್ತು ರಕ್ಷಣಾ ವಲಯದವರೆಗೆ

ಈ ಪ್ರಯೋಗವು ವಿಶ್ವದ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರವಾದ ವಿದ್ಯಮಾನಗಳಿಗೆ ಒಂದು ಕಿಟಕಿಯನ್ನು ತೆರೆದಿದ್ದರೂ, ಇದರ ನಿಜವಾದ ಮೌಲ್ಯವು ಭೂಮಿಯ ಮೇಲಿನ ಅನ್ವಯಿಕೆಗಳಲ್ಲಿ ಅಡಗಿದೆ. ಚಲನೆಯಿಲ್ಲದ ಕೃತಕ ಪರಿಭ್ರಮಣೆಯ ಮೂಲಕ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ತರಂಗಗಳನ್ನು ವರ್ಧಿಸುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ತರಂಗ-ವಸ್ತು ಸಂವಹನಕ್ಕೆ (wave-matter interaction) ಹೊಸ ಮೈಲಿಗಲ್ಲನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಹ-ಮುಖ್ಯ ಲೇಖಕ ಹಾದಿ ಮೂಸಾ ಮತ್ತು ಮುಖ್ಯ ಲೇಖಕ ಹದಿಸೆ ನಸಾರಿ ಸೇರಿದಂತೆ ಸಂಶೋಧನಾ ತಂಡವು ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನಕ್ಕೆ ಹಲವಾರು ಹೆಚ್ಚಿನ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುವ ವಲಯಗಳನ್ನು ಗುರುತಿಸಿದೆ:

• ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ಸಂವಹನ ಮತ್ತು ರೇಡಾರ್: ಬ್ರಾಡ್‌ಬ್ಯಾಂಡ್ ಆಯ್ದ ವರ್ಧನೆಯನ್ನು (broadband selective amplification) ಮಾಡುವ ಸಾಮರ್ಥ್ಯವು ಅತ್ಯಂತ ದಕ್ಷ, ಅತಿ ವೇಗದ ವೈರ್‌ಲೆಸ್ ನೆಟ್‌ವರ್ಕ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸುಧಾರಿತ ರೇಡಾರ್ ವ್ಯವಸ್ಥೆಗಳಿಗೆ ಕಾರಣವಾಗಬಹುದು.
• ಸುಧಾರಿತ ಆಪ್ಟಿಕ್ಸ್ ಮತ್ತು ಫೋಟೋನಿಕ್ಸ್: ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ ಚಿಪ್‌ಗಳ ಮೂಲಕ ಬೆಳಕು ಚಲಿಸುವ ರೀತಿಯನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಮೂಲಕ, ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಡೇಟಾ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ವೇಗದಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿ ಮಾಡಬಹುದು.
• ಕ್ವಾಂಟಮ್ ವಿಜ್ಞಾನ: ಈ ವೇದಿಕೆಯು ತರಂಗ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮೆಕ್ಯಾನಿಕ್ಸ್‌ನ ಸಂಗಮವನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸಲು ಬಹುಮುಖಿ ಪರಿಸರವನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತದೆ.

ಗಮನಾರ್ಹವಾಗಿ, ಈ ಯೋಜನೆಯು ಅಮೆರಿಕದ ರಕ್ಷಣಾ ಇಲಾಖೆ (DoD) ಮತ್ತು ನ್ಯಾಷನಲ್ ಸೈನ್ಸ್ ಫೌಂಡೇಶನ್‌ನಿಂದ ಗಮನಾರ್ಹ ಬೆಂಬಲವನ್ನು ಪಡೆದಿದೆ, ಇದು ಸಿಗ್ನಲ್ ಪ್ರೊಸೆಸಿಂಗ್ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾರ್‌ಫೇರ್ ಕ್ಷೇತ್ರಗಳಲ್ಲಿ ಈ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನದ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಪ್ರಾಮುಖ್ಯತೆಯನ್ನು ಎತ್ತಿ ತೋರಿಸುತ್ತದೆ.

ಭಾರತದ ತಾಂತ್ರಿಕ ಸಾರ್ವಭೌಮತ್ವಕ್ಕೆ ಇರುವ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಪರಿಣಾಮಗಳು

ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಮತ್ತು 6G ಪ್ರಾಬಲ್ಯಕ್ಕಾಗಿ ಜಾಗತಿಕ ಸ್ಪರ್ಧೆಯು ತೀವ್ರಗೊಳ್ಳುತ್ತಿರುವಾಗ, ಮೂಲಭೂತ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವನ್ನು ತಾಂತ್ರಿಕ ಅನುಕೂಲಕ್ಕಾಗಿ ಹೇಗೆ ಬಳಸಿಕೊಳ್ಳಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಕುರಿತಾದ ಬದಲಾವಣೆಯನ್ನು ಈ ಬೆಳವಣಿಗೆ ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ. ನ್ಯಾಷನಲ್ ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮಿಷನ್ ಮತ್ತು ಸ್ಥಳೀಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ತಯಾರಿಕೆಯಲ್ಲಿ ಸಕ್ರಿಯವಾಗಿ ಹೂಡಿಕೆ ಮಾಡುತ್ತಿರುವ ಭಾರತಕ್ಕೆ, ಇಂತಹ ಸಂಶೋಧನೆಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೈಲಿಗಲ್ಲುಗಳಾಗಿವೆ.

ಭಾರತಕ್ಕೆ ಇದರ ಅರ್ಥವೇನು

• ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಮತ್ತು ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷೆಗಳು: ಭಾರತವು ಬಲಿಷ್ಠ ದೇಶೀಯ ಸೆಮಿಕಂಡಕ್ಟರ್ ಪರಿಸರ ವ್ಯವಸ್ಥೆಯನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಶ್ರಮಿಸುತ್ತಿರುವಾಗ, ಮುಂದಿನ ತಲೆಮಾರಿನ ಅತಿ ವೇಗದ ಪ್ರೊಸೆಸರ್‌ಗಳು ಮತ್ತು ಕ್ವಾಂಟಮ್ ಸಂವಹನ ಲಿಂಕ್‌ಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್ ಆಧಾರಿತ ತರಂಗ ನಿರ್ವಹಣೆಯಲ್ಲಿ ಪರಿಣತಿ ಪಡೆಯುವುದು ಅತ್ಯಗತ್ಯವಾಗಿರುತ್ತದೆ.
• ರಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾರ್‌ಫೇರ್: ರೇಡಾರ್ ಮತ್ತು ಸಿಗ್ನಲ್ ವರ್ಧನೆಯಲ್ಲಿನ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅನ್ವಯಿಕೆಯು ಇಂಡೋ-ಪೆಸಿಫಿಕ್ ಪ್ರದೇಶದಲ್ಲಿ ಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಕಾಪಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಭಾರತದ ಸುಧಾರಿತ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನಿಕ್ ವಾರ್‌ಫೇರ್ ಸಾಮರ್ಥ್ಯಗಳ ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಅಗತ್ಯಕ್ಕೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಂಬಂಧಿಸಿದೆ.
• ಕಾರ್ಯತಂತ್ರದ ಸಂಶೋಧನಾ ಹೊಂದಾಣಿಕೆ: ಜಾಗತಿಕ ಶಕ್ತಿಗಳು ರಫ್ತು ಮಾಡುವ ಡ್ಯುಯಲ್-ಬಳಕೆಯ ಡೀಪ್-ಟೆಕ್ (dual-use deep-tech) ಉತ್ಪನ್ನಗಳ ಕೇವಲ ಗ್ರಾಹಕನಾಗಿ ದೇಶವು ಉಳಿಯದಂತೆ ನೋಡಿಕೊಳ್ಳಲು, ಭಾರತೀಯ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಂಸ್ಥೆಗಳು "ಟೈಮ್-ಎಂಜಿನಿಯರ್ಡ್" (time-engineered) ವಸ್ತುಗಳು ಮತ್ತು ಮೆಟಾಮೆಟೀರಿಯಲ್‌ಗಳ ಮೇಲೆ ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನ ಹರಿಸಬೇಕು.