पृष्ठभूमि:

• आइज़ैक न्यूटन को गुरुत्वाकर्षण की समझ को सुधारने का श्रेय दिया जाता है – वह आकर्षक बल जो वस्तुओं को ज़मीन पर गिराता है और आकाशीय पिंडों को एक दूसरे की परिक्रमा भी कराता है।
• उन्होंने बताया कि दो वस्तुओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बल उनके द्रव्यमान के समानुपाती तथा उनके बीच की दूरी के वर्ग के व्युत्क्रमानुपाती होता है।
• हालाँकि, न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के नियम में कई कमियाँ हैं। इनमें से कुछ प्रमुख कमियाँ इस प्रकार हैं:
  • यह इस बात की व्याख्या नहीं करता कि दो पिंडों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल क्यों मौजूद होता है।
  • इस समीकरण में समय का कोई महत्व नहीं है। यह आइंस्टीन के सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के साथ मेल नहीं खाता, जिसने स्थापित किया था कि निर्वात में प्रकाश से तेज़ कोई भी चीज़ यात्रा नहीं कर सकती।
  • आइंस्टीन द्वारा स्पेसटाइम अर्थात अंतरिक्ष और समय के मिलन का विचार प्रस्तुत करने के साथ, जो एक मुलायम कपड़े की तरह व्यवहार करता है और अपने ऊपर रखी वस्तुओं के प्रति प्रतिक्रिया करता है, गुरुत्वाकर्षण के बारे में हमारी समझ बदल गई।
  • जैसा कि भौतिक विज्ञानी जॉन व्हीलर ने समझाया है- “पदार्थ स्पेसटाइम को बताता है कि कैसे वक्र होना है और स्पेसटाइम पदार्थ को बताता है कि कैसे गति करनी है”।
• सामान्य सापेक्षता में प्रस्तुत प्रमुख अवधारणाओं में से एक गुरुत्वाकर्षण तरंग है। गुरुत्वाकर्षण तरंगों को स्पेसटाइम में ‘लहरों’ के रूप में समझा जा सकता है। ये लहरें ऊर्जावान और हिंसक घटनाओं से उत्पन्न होती हैं।
• जब गुरुत्वाकर्षण तरंगें किसी वस्तु के संपर्क में आती हैं, तो वे उसमें अस्थायी विकृति पैदा कर सकती हैं। ऐसा इसलिए होता है क्योंकि स्पेसटाइम, जिस पर वस्तुएँ बैठी होती हैं, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के माध्यम से प्रसारित होने पर खुद ही लंबी/सिकुड़ जाती है।
• चूंकि गुरुत्वाकर्षण सभी प्राकृतिक बलों में सबसे कमजोर है, इसलिए इस विरूपण का पता लगाना अत्यंत कठिन है।

• LIGO या लेजर इंटरफेरोमीटर ग्रेविटेशनल-वेव ऑब्ज़र्वेटरी दुनिया की सबसे बड़ी गुरुत्वाकर्षण तरंग वेधशाला है।
• पहले दो LIGO का निर्माण संयुक्त राज्य अमेरिका (हैनफोर्ड और लिविंगस्टन) में किया गया था, जिसे 1990 के दशक में देश के राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन से वित्तीय सहायता मिली थी।
• संवेदनशीलता को बेहतर बनाने के लिए इसे 2010 और 2014 में फिर से डिज़ाइन किया गया। इससे 2015 में पहली बार गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता चला। ये तरंगें 2 ब्लैक होल के बीच टकराव से उत्पन्न हुई थीं।
• इसके परिणामस्वरूप 2017 में नोबेल पुरस्कार प्रदान किया गया।
• विर्गो नामक एक तीसरे ^{उपकरण} ने 2017 में परिचालन शुरू किया। यह इटली में स्थित है।
• जापान में भी LIGO है जिसे KAGRA या (कामीओका ग्रेविटेशनल वेव डिटेक्टर) कहा जाता है।
• पहली खोज के बाद से, 9 अन्य गुरुत्वाकर्षण तरंग घटनाओं का पता लगाया गया है ^।

लिगो-इंडिया:

• हाल ही में मंत्रिमंडल ने महाराष्ट्र के हिंगोली जिले में LIGO की स्थापना को हरी झंडी दे दी।
• 2,600 करोड़ रुपये की यह सुविधा अंतर्राष्ट्रीय LIGO नेटवर्क का 5 ^वां नोड बनेगी ।
• इसका परिचालन 2030 तक शुरू होने की उम्मीद है।
• इस परियोजना में अनेक विभाग और अनुसंधान संस्थान शामिल होंगे – जिनमें भारत का परमाणु ऊर्जा विभाग, विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी विभाग और अमेरिका का राष्ट्रीय विज्ञान फाउंडेशन शामिल होंगे।

यह कैसे काम करता है?

• यह यंत्र L आकार का है, जिसकी प्रत्येक भुजा 4 किमी लंबी है। ये निर्वात कक्ष हैं।
• इन कक्षों के अंत में अत्यधिक परावर्तक दर्पण लगाए गए हैं।
• प्रकाश किरणें दोनों कक्षों में एक साथ छोड़ी जाती हैं।
• वे दर्पणों से टकराने के बाद वापस परावर्तित हो जाती हैं। सामान्य परिस्थितियों में, किरणें एक साथ वापस लौटती हैं।
• हालाँकि, जब कोई गुरुत्वाकर्षण तरंग गुजरती है, तो एक चरण अंतर देखा जाता है। इस प्रकार, गुरुत्वाकर्षण तरंगों का पता लगाया जाता है।

• LIGOs निर्मित किये जाने वाले सबसे जटिल वैज्ञानिक उपकरणों में से एक हैं।
• इन उपकरणों की संवेदनशीलता को देखते हुए, दुनिया भर में कई वेधशालाएँ स्थापित करने से गलत रीडिंग की समस्या से निपटने में मदद मिलेगी। भारतीय परियोजना से अन्य वेधशालाओं द्वारा पकड़े गए संकेतों को फिर से सत्यापित करने में भी मदद मिलेगी।
• LIGO-इंडिया परियोजना 2 अवसर प्रस्तुत करती है:
  • गुरुत्वाकर्षण भौतिकी अनुसंधान के लिए वैश्विक केंद्र के रूप में भारत का विकास
  • देश में विज्ञान के साथ समाज के रिश्ते को समझदारी से समझने की क्षमता का प्रदर्शन – विशेष रूप से चल्लकेरे साइंस सिटी और न्यूट्रिनो वेधशाला जैसी परियोजनाओं में भूमि अधिकार के मुद्दे को देखते हुए

आगे का रास्ता क्या है?

• भारत कई अंतर्राष्ट्रीय वैज्ञानिक परियोजनाओं, जैसे एलएचसी (लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर) और आईटीईआर (अंतर्राष्ट्रीय थर्मोन्यूक्लियर प्रायोगिक रिएक्टर) प्रयोगों में सक्रिय भागीदार रहा है।
• हालाँकि, जब बात अपनी धरती पर बड़े पैमाने पर अत्याधुनिक वैज्ञानिक सुविधाएँ स्थापित करने की आती है तो भारत पीछे रह गया है। उदाहरण के लिए, न्यूट्रिनो वेधशाला को कई बार देरी का सामना करना पड़ रहा है।
• घरेलू स्तर पर इस तरह के बुनियादी ढांचे की स्थापना करके, भारत अभूतपूर्व वैज्ञानिक कार्य करने की अपनी मंशा और क्षमता का प्रदर्शन कर सकता है। इस संबंध में, महाराष्ट्र में LIGO सुविधा के लिए हाल ही में दी गई मंजूरी एक स्वागत योग्य विकास है।
• इसके लिए, निर्माण कार्य को सुचारू रूप से चलाने के लिए धनराशि का समय पर जारी होना महत्वपूर्ण होगा।
• इस आलोचना का जवाब देने के लिए कि ‘बड़े विज्ञान’ उपक्रम आम लोगों की चिंताओं से बहुत दूर हैं, जनता को इस बारे में अवगत रखना महत्वपूर्ण है।
  • प्राकृतिक संसाधनों तक पहुंच से संबंधित चिंताओं पर खुली चर्चा।
  • सार्वजनिक पहुंच कार्यक्रमों का आयोजन सहायक हो सकता है।
  • ध्यान इस बात पर होना चाहिए कि परियोजना लोगों के लिए क्या कर सकती है।

निष्कर्ष:

वैसे तो भारत कई अंतरराष्ट्रीय वैज्ञानिक परियोजनाओं में सक्रिय सहयोगी रहा है, लेकिन अभी तक उसने अपनी धरती पर कोई बड़ी सुविधा स्थापित नहीं की है। LIGO-India परियोजना भारत के लिए वैश्विक बिग साइंस क्षेत्र में अपनी स्थिति मजबूत करने का एक महत्वपूर्ण अवसर है।

मुख्य परीक्षा के लिए अभ्यास प्रश्न:

हाल ही में कैबिनेट द्वारा अनुमोदित LIGO-India परियोजना के महत्व पर चर्चा करें। (250 शब्द)