गुरुत्वीय लहरींचा अखेर शोध लागला

ख्यातनाम शास्त्रज्ञ अल्बर्ट आईनस्टाईन यांनी १०० वर्षांपूर्वी भाकीत केलेल्या अवकाशकालातील (स्पेसटाईम) रचनेमधील गुरुत्वीय लहरी शास्त्रज्ञांनी शोधून काढल्या आहेत.

आईनस्टाईन यांचे भाकित खरे ठरले : १०० वर्षानंतर मिळाला थेट पुरावा

वॉशिंग्टन : ख्यातनाम शास्त्रज्ञ अल्बर्ट आईनस्टाईन यांनी १०० वर्षांपूर्वी भाकीत केलेल्या अवकाशकालातील (स्पेसटाईम) रचनेमधील गुरुत्वीय लहरी (गॅ्रव्हिटेशनल वेव्हज्) शास्त्रज्ञांनी शोधून काढल्या आहेत. गुरुवारी याची घोषणा होताच खगोलशास्त्राच्या अभ्यासकांमध्ये अत्यानंद व्यक्त झाला.
विश्वामध्ये प्रचंड टक्कर होऊन निर्माण झालेल्या या गुरुत्वीय लहरींनी खगोलशास्त्रज्ञांमध्ये एकदम उत्साह निर्माण केला. या लहरींमुळे अंतराळाकडे बघण्यासाठी नवी दारे उघडी होणार आहेत. ही घटना अशी आहे की एखादा मूकपट एकदम बोलायला लागावा. या लहरी अंतराळाच्या साऊंडट्रॅक (सिनेमाच्या फिल्मच्या कडेला असलेला आवाज नोंद केलेला पट्टा) बनल्या आहेत. हा क्षण येईपर्यंत आम्ही आकाशाकडे डोळे लावून बसलेलो होतो व आम्हाला संगीत ऐकता येत नव्हते, असे कोलंबिया युनिव्हर्सिटीतील अंतराळ पदार्थविज्ञान (अ‍ॅस्ट्रोफिजिक्स) शास्त्रज्ञ झेड. मार्का यांनी सांगितले. आकाश कधीही एकसारखे असणार नाही, असे या लहरींना शोधणाऱ्या तुकडीतील मार्का म्हणाले.
या लहरींना शोधण्यासाठी अंतराळ पदार्थविज्ञान शास्त्रज्ञांच्या तुकडीने नव्याने सुधारीत आणि अत्यंत संवेदनशील असे उपकरण वापरले. १.१ अब्ज अमेरिकन डॉलर खर्च आलेले हे उपकरण (लेसर इंटरफेरोमीटर गॅ्रव्हिटेशनल-वेव्ह आॅब्झर्व्हेटरी-लिगो) गुरुत्वीय ीय लहरी दोन कृष्ण विवरांतून शोधून काढण्यासाठी वापरण्यात आले. कृष्ण विवर खूप दूर अंतरावरून एकमेकांवर आदळले व त्यातून या लहरी तयार झाल्या. २०१२ मध्ये लागलेल्या देवकणांच्या (हिगज् बोसन) शोधापेक्षाही हा गुरुत्वीय लहरींचा शोध मोठा आहे, असे काही शास्त्रज्ञ मानतात.
गुरुत्वीय लहरी अस्तित्वात आहेत हे माहित असणे हे वेगळे व त्या प्रत्यक्षात ऐकणे ही वेगळी गोष्ट आहे, असे जॉन हॉपकिन्स विद्यापीठाचे भौतिकशास्त्रज्ञ मार्क कॅमिओनकोव्सी यांनी सांगितले. मार्क या संशोधन पथकाचे सदस्य नव्हते. ‘या प्रकरणात आम्हाला कृष्णविवरांचे परस्परांत सामावले जाणे प्रत्यक्ष ऐकता येत आहे, असेही ते म्हणाले.
गुरुत्वीय लहरी या विश्वाचा गुरुत्वआलेख आहेत, असे पेनसिल्वेनिया स्टेट विद्यापीठाचे चाड हॅन्ना यांनी सांगितले. गुरुत्वीय लहरी शोधणे खूपच कठीण आहे. स्वत: आईनस्टाईन यांनी त्यांच्याविषयी पहिल्यांदा सिद्धांत मांडताना शास्त्रज्ञ त्या कधीही ऐकू शकणार नाही, असे निरीक्षण नोंदविले होते. पुढे आईनस्टाईन यांनी गुरुत्वीय लहरींच्या सिद्धांतावर स्वत:च शंका घेतली होती. एवढेच नाहीतर १९३० मध्ये त्यांनी गुरुत्वीय लहरी खरेच अस्तित्वात असतील याबाबत प्रश्नचिन्ह उपस्थित केले होते.
तथापि, १९६०च्या दशकात शास्त्रज्ञांनी गुरुत्वीय लहरींचे अस्तित्व शक्य असल्याचा निष्कर्ष काढला होता, असे अष्टेकर म्हणाले. १९७९ मध्ये नॅशनल सायन्स फाऊंडेशनने या लहरी शोधण्यासाठी कॅलीफोर्निया इन्स्टीट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजी आणि द मॅसाच्युएट्स इन्स्टीट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजीला निधी देण्याचा निर्णय घेतला होता. त्यानंतर २० वर्षांनी या संस्थांनी हॅनफोर्ड, वॉशिंग्टन आणि लिव्हींगस्टोन, ल्युसियाना येथे लिगो डिटेक्टर्सची उभारणी सुरू करून २००१ मध्ये ते कार्यान्वित केले. मात्र, अनेक वर्ष कोणतेही यश मिळू शकले नाही. तेव्हा या कामासाठी अत्याधुनिक डिटेक्शन प्रणाली गरजेची असल्याचे शास्त्रज्ञांच्या लक्षात आले. अखेर गेल्या सप्टेंबरमध्ये अत्याधुनिक प्रणाली कार्यान्वित झाली आणि हे यश मिळाले. नवीन लिगो प्रणाली जुन्या प्रणालीहून तिप्पट संवेदनक्षम आहे. ही प्रणाली अत्यंत कमी फ्रिक्वेन्सीच्या लहरीही पकडू शकते, असे हॅन्ना म्हणाले.

गुरूत्वीय लहरींच्या संशोधनाचा इतिहास...
१९१५ : अल्बर्ट आईन्स्टाईन यांनी व्यापक सापेक्षता सिद्धांत मांडला.
१९१६- आईन्स्टाईन गुरूत्व लहरींचे भाकीत केले. प्रचंड वस्तू विशिष्ट मार्गाने गिरक्या घेत असल्याने गुरुत्वीय लहरी निर्माण होतात.
१९३६- आईन्स्टाईन यांनी यासंदर्भात आपल्या हस्तलिखितात दुसरे मत मांडले.
१९६२- रशियन भौतिकशास्त्रज्ञ एम. ई. गेर्त्सेन्शतीन आणि व्ही. पुस्तोव्होविट यांनी गुरुत्वीय लहरींचा वेध घेण्यासाठी आॅप्टीकल पद्धतीने एक रेखाकृती संशोधन पत्रात प्रसिद्ध केली.
१९६९- भौतिकशास्त्रज्ञ जोसेफ वेबर यांनी असा दावा केला की, प्रचंड अल्युमिनियम वृत्तचित्ती-प्रतिध्वनीने गुरूत्वीय लहरी शोधण्याचे प्रयत्न अपयशी ठरले.
१९७२- मॅसॅश्यूएट्स इन्स्टिट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजीचे (केम्ब्रिज) रेनर वेईस यांनी गुरुत्त्वीय लहरींचा वेध घेण्यासाठी स्वतंत्रपणे आॅप्टीकल पद्धत प्रस्तावित केली.
१९७४ मध्ये खगोलशास्त्रज्ञांनी परिभ्रमण करणारा स्पंदन पावणारा न्यूट्रॉन तारा शोधला. तो गुरुत्वाकर्षणीय किरणोत्सारामुळे हळुहळु त्याची गती मंदावत होती. या शोधासाठी त्यांना नोबेल पुरस्काराने सन्मानित करण्यात आले.
१९७९ नॅशनल सायन्स फाऊंडेशनने (एनएसएफ) पॅसाडेनातील कॅलिफोर्निया इन्स्टिट्यूट आॅफ टेक्नॉलॉजी आणि एमआयटीला ‘लिगो’ साठी आराखडा विकसित करण्यासाठी निधी दिला.
१९९० मध्ये एनएसएफने लिगोच्या प्रयोगासाठी २५० दशलक्ष अमेरिकन डॉलर देण्याची तयारी दाखविली.
१९९२ मध्ये वॉशिंग्टन आणि लुईसियानामधील ठिकाणे लिगोच्या सोयींसाठी निवडण्यात आली. त्यानंतर दोन वर्षांनी बांधकामाला सुरवात झाली होती.
१९९५ मध्ये जर्मनीमध्ये जीईओ६०० गॅव्हिटेशनल वेव्ह डिटेक्टरच्या बांधकामास सुरवात झाली. २००२ पासून माहिती मिळायला प्रारंभ झाला.
१९९६ मध्ये इटालीमध्ये व्हिर्गो गॅव्हिटेशनल वेव्ह डिटेक्टरच्या बांधकामास प्रारंभ झाला. २००७ मध्ये तेथून माहिती घ्यायला प्रारंभ झाला.
२००२-२०१० दरम्यान लिगो प्रारंभिक अवस्थेत सुरू राहिले. या काळात गुरुत्वाकर्षणीय लहरींचा शोध लागला नाही.
२००७ मध्ये लिगो आणि व्हिर्गोच्या तुकड्यांनी माहिती एकमेकांना द्यायची तयारी दाखविली. त्यांनी गुरुत्वाकर्षण लहली शोधासाठी एक जागतिक नेटवर्क तयार केले.
२०१०-२०१५ दरम्यान लिगो डिटेक्टरचा दर्जा वाढविण्यासाठी २०५ दशलक्ष अमेरिकन डॉलर खर्च झाले.
२०१५ मध्ये सुधारीत लिगोने प्रारंभिक शोधाला सुरवात केली.
११ फेब्रुवारी २०१६ रोजी एनएसएफ आणि ‘लिगो’ (लेसर इंटरफेरोमीटर ग्रॅव्हीटीशनल वेव्ह आॅर्ब्झव्हेटरी) संशोधक पथकाने े गुरुत्वीय लहरी अस्तित्वात असल्याचा शोध लावला.

पंतप्रधानांकडून अभिनंदन : गुरुत्वीय लहरींचा शोध लावण्याच्या शास्त्रज्ञांच्या ऐतिहासिक कामगिरीचे पंतप्रधान नरेंद्र मोदी यांनी कौतुक केले असून, या शोधात सहभागी असलेल्या शास्त्रज्ञांचे त्यांनी अभिनंदन केले आहे. या शोधावर टिष्ट्वट करताना पंतप्रधान म्हणाले की, या महत्त्वपूर्ण संशोधनात भारतीयांचाही सहभाग असल्याने मला त्यांचा अभिमान वाटतो. हे एक आव्हानात्मक संशोधन आहे. गुरुत्वीय लहरींचा ऐतिहासिक शोध लागल्याने आपले विश्व समजून घेण्यात एक नवीन खिडकी खुली झाली आहे. या मोहिमेत आणखी भारतीय शास्त्रज्ञांचा सहभाग वाढेल, अशी मला अपेक्षा आहे.

लिगो गटातील शास्त्रज्ञांनी मोठे यश मिळविले असून, ही अनंत काळात लक्षात राहणारी घटना आहे. गुरुत्त्वीय लहरींवर सुरू असलेल्या संशोधनातून काहीही हाती लागणार नाही, असे काहीजण बोलत होते. मात्र, खचून न जाता त्यावरील संशोधन सुरू ठेवले.
- जयंत नारळीकर

मला कृष्णविवरांचा अभ्यास करता आला. आज गुरुत्वीय लहरींचा शोध लागला आहे. या ऐतिहासिक क्षणामुळे मी भारावून गेलो आहे. - सी. व्ही. विश्वेश्वरा

या शोधात भारतीय शास्त्रज्ञांनी मोठे योगदान दिले असून, विज्ञानाच्या इतिहासात नोंद ठेवली जाईल अशीच आजची घटना आहे. - डॉ. अनिल काकोडकर

योगदान देणारे भारतीय शास्त्रज्ञ....
आयआयटी गांधीनगर येथील आनंद सेनगुप्ता, तिरुअनंतपुरम येथील अर्जना पै, मुंबईच्या टाटा इन्स्टिट्यूटमधील सी. एस. उन्नीकृष्णन , चेन्नई येथील के. जी. अर्जुन, बेंगलेरू येथील पी. अजिथ, कलकत्ता येथील राजेश नायक, आणि आयुकातील सुखांत बोस यांनी गुरुत्वीय लहरींच्या संशोधनात मोठे योगदान दिले आहे.

Computer simulation shows the collision of two black holes, event detected by #LIGO. #gravitationalwaves ht... https://t.co/40i0n01tBE

— National Science Fdn (@NSF) February 11, 2016