यूसी सांता बारबरा के भौतिकविदों ने यूरोपीय संगठन फॉर न्यूक्लियर रिसर्च (सर्न) के लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) में सूक्ष्म ब्लैक होल की खोज को नए क्षेत्र में पहुंचा दिया है - और, जैसा कि कण भौतिकी में परंपरा है, कुछ नहीं मिला। जो, वे जल्दी से जोड़ते हैं, फिर भी कुछ है।

ये काल्पनिक ब्लैक होल असाधारण रूप से छोटे और अल्पकालिक होंगे। यदि उन्हें एलएचसी में उत्पादित किया जा सकता, तो उनका अस्तित्व भौतिकविदों को स्पेसटाइम और गुरुत्वाकर्षण के बारे में कुछ गहरे अनुत्तरित प्रश्नों को संबोधित करने में मदद कर सकता था। इस खोज ने शोधकर्ताओं को दुर्लभ और पहले से अज्ञात कणों को खोजने की एक नई तकनीक का परीक्षण करने का मौका भी दिया, क्योंकि एक पूरी तरह से अच्छे शून्य परिणाम को क्यों बर्बाद करें?

"अगर हमें सबूत मिले होते, तो हम क्वांटम गुरुत्वाकर्षण का सीधे अध्ययन शुरू कर सकते थे," तामास वामी ने कहा, जो कॉम्पैक्ट म्यूऑन सोलेनॉइड (सीएमएस) प्रयोग में एक शोधकर्ता हैं और यूसीएसबी भौतिकी प्रोफेसर जो इनकांडेला के मार्गदर्शन में अपना पोस्टडॉक्टरल काम कर रहे हैं। "यह सभी ज्ञात मौलिक बलों को एकजुट करने की दिशा में एक कदम है, जो एक सदी से अधिक समय से भौतिकविदों का लक्ष्य रहा है।" तो, कोई दबाव नहीं।

इस खोज में क्वांटम ब्लैक होल का कोई सबूत नहीं मिला। लेकिन कण भौतिकी में, किसी चीज़ का पता लगाने में विफल रहना भी महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान कर सकता है, यह बताकर कि यह कहाँ मौजूद हो सकता है - एक ऐसा अनुशासन जो लगभग पूरी तरह से सोफे के नीचे देखने के वैज्ञानिक समकक्ष पर बना है।

"यह एक मृत अंत नहीं है," इनकांडेला लैब के स्नातक छात्र शोधकर्ता दानयी झांग ने कहा। "परिणाम एक बहिष्करण सीमा है, जो एक वास्तविक, प्रकाशन योग्य कथन है: 'अगर यह चीज़ इन गुणों के साथ मौजूद होती, तो हमने इसे देखा होता। हमने नहीं देखा, इसलिए हम इसे यहाँ खारिज कर सकते हैं।' यह ब्रह्मांड कैसे काम करता है के बारे में वास्तविक ज्ञान है।" वास्तविक ज्ञान, एक बहुत विशिष्ट ऊर्जा सीमा में एक कंधे उचकाने के रूप में प्रस्तुत।

मौलिक भौतिकी में एक प्रमुख पहेली ब्रह्मांड के पैमाने और प्लैंक स्केल, क्वांटम गुरुत्वाकर्षण से जुड़े मौलिक ऊर्जा पैमाने के बीच के विशाल अंतर को लेकर है। कुछ भौतिकविदों ने प्रस्तावित किया है कि नई भौतिकी या एक अनदेखी समरूपता इस अंतर को समझा सकती है। महत्वपूर्ण रूप से, उनमें से कुछ प्रभाव एलएचसी द्वारा पहुंचने योग्य ऊर्जा स्तरों पर प्रकट हो सकते हैं।

वर्षों के प्रयोगों ने पहले ही कई सैद्धांतिक संभावनाओं को समाप्त कर दिया है, और एलएचसी में नई भौतिकी के स्पष्ट संकेतों की निरंतर अनुपस्थिति शोधकर्ताओं के लिए एक बड़ी चुनौती बन गई है। लेकिन इसी तरह की स्थितियाँ पहले भी हुई हैं। जिन अवधियों में मौजूदा सिद्धांतों ने अवलोकनों को समझाने के लिए संघर्ष किया, उन्होंने कभी-कभी मौलिक रूप से नए ढांचों को जन्म दिया, जिसमें आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत भी शामिल है। इस कारण से, शोधकर्ताओं का कहना है कि शून्य परिणाम वैज्ञानिक प्रगति का एक महत्वपूर्ण हिस्सा हैं। प्रत्येक व्यवहार्य संभावनाओं की संख्या को कम करता है और यह निर्धारित करने में मदद करता है कि भविष्य के प्रयोगों को कहाँ देखना चाहिए। यह अनिवार्य रूप से दुनिया का सबसे महंगा मार्को पोलो का खेल है।

वामी और झांग के परिणाम जर्नल प्रोग्रेस इन हाई एनर्जी फिजिक्स (पीएचईपी) में प्रकाशित हुए हैं।

एलएचसी में ब्लैक होल उत्पादन की संभावना लगभग दो दशक पहले उभरी थी। भौतिकविदों ने प्रस्तावित किया कि यदि पर्याप्त ऊर्जा एक अत्यंत छोटे क्षेत्र में केंद्रित की जाए, और यदि अतिरिक्त स्थानिक आयाम (जो स्ट्रिंग थ्योरी में पहले से ही आवश्यक हैं) मौजूद हों, तो त्वरक द्वारा उत्पन्न प्रोटॉन-प्रोटॉन टकरावों की खरबों संख्या के दौरान क्वांटम ब्लैक होल बन सकते हैं।

ये वस्तुएँ ब्रह्मांड में पाए जाने वाले विशाल खगोलीय ब्लैक होल जैसी बिल्कुल नहीं होंगी।

"वे बहुत लंबे समय तक नहीं टिकेंगे - यदि आपने एक बनाया, तो यह तुरंत विघटित हो जाएगा," यूसीएसबी भौतिकी सिद्धांतकार स्टीवन गिडिंग्स ने कहा, जो क्वांटम यांत्रिकी को गुरुत्वाकर्षण के साथ जोड़ने के विरोधाभासी निहितार्थों के विशेषज्ञ हैं, और उस समय के कुछ वैज्ञानिकों में से एक हैं जिन्होंने प्रस्तावित किया था कि कुछ शर्तों के तहत स्पेसटाइम में ये छोटे voids मौजूद हो सकते हैं।

जब वैज्ञानिकों ने पहली बार इस संभावना पर चर्चा की, तो यह विचार व्यापक रूप से गलत समझा गया। सार्वजनिक चिंताएँ इस संभावना पर केंद्रित थीं कि एलएचसी स्थिर ब्लैक होल बना सकता है, भले ही क्वांटम ब्लैक हो