Codex ಜೊತೆ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಹೊಸ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸುವುದು
ಗಣನಾತ್ಮಕ ಖಗೋಳಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರೊಬ್ಬರು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರದ ಮೊದಲ ಚಲಿಸುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಲು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿರುವಾಗ, ತಿಳಿದಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅಂಚುಗಳನ್ನು ಅನ್ವೇಷಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
“ಈ ಸಾಧನಗಳು ನಾವು ವಿಜ್ಞಾನ ಮಾಡುವ ರೀತಿಯನ್ನು ಅತ್ಯಂತ ಮೂಲಭೂತ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಬದಲಾಯಿಸುತ್ತಿವೆ.”
ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅಂಚನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವುದು
ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳು ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅಂಚಿನಲ್ಲಿ ಇವೆ ಮತ್ತು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರಿಗೆ ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಕಷ್ಟಕರವಾದ ಆಕಾಶಕಾಯಗಳಾಗಿವೆ. ಅವು ಬೆಳಕನ್ನು ಹೊರಸೂಸುವುದಿಲ್ಲ, ತುಂಬಾ ದೂರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ ಅವನ್ನು ನೇರವಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿಯಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ—ಒಂದನ್ನು ನೋಡಲು ಭೂಮಿಯ ಗಾತ್ರದ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ ಬೇಕಾಗುತ್ತದೆ—ಮತ್ತು ಅವುಗಳನ್ನು ನಿಯಂತ್ರಿಸುವ ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರವು ನಮ್ಮ ಪ್ರಸ್ತುತ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ಯಾವಾಗಲೂ ಹೊಂದಿಕೆಯಾಗುವುದಿಲ್ಲ.
ಇವುಗಳಲ್ಲಿ ಯಾವುದೂ ಗಣನಾತ್ಮಕ ಖಗೋಳಭೌತಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞ Chi-kwan “CK” Chan ಅವರಿಗೆ ಹೊಸ ಸುದ್ದಿಯಲ್ಲ. ಅರಿಜೋನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಪ್ರಾಧ್ಯಾಪಕರಾದ CK, 20 ವರ್ಷಕ್ಕೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಾಲ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದಾರೆ. 2019ರಲ್ಲಿ, ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರದ ಮೊದಲ ಚಿತ್ರವನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸಿದ Event Horizon Telescope ಸಹಯೋಗದಲ್ಲಿ ಅವರು ಭಾಗವಾಗಿದ್ದರು. ಈ ವರ್ಷ, ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರತಿಷ್ಠಾನ(ಹೊಸ ಕಿಟಕಿಯಲ್ಲಿ ತೆರೆಯುತ್ತದೆ)ದ ಬೆಂಬಲದೊಂದಿಗೆ, ಅವರು ಇನ್ನೂ ಮಹತ್ವಾಕಾಂಕ್ಷೆಯ ಗುರಿಯನ್ನು ಹಿಂಬಾಲಿಸುತ್ತಿದ್ದಾರೆ: ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರದ ಮೊದಲ ಚಲಿಸುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ರಚಿಸುವುದು.
ಕಿಟ್ ಪೀಕ್ ರಾಷ್ಟ್ರೀಯ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದಲ್ಲಿರುವ ಅರಿಜೋನಾ ರೇಡಿಯೋ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದ 12m ರೇಡಿಯೋ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ನಿಂದ CK ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತಾರೆ.
“ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳು ಮೂಲತಃ ಸಿದ್ಧಾಂತದ ಮೇಲೆ ಆಧಾರಿತವಾಗಿದ್ದವು. ಆದ್ದರಿಂದ ಅವನ್ನು ವೀಕ್ಷಿಸಲು ನಮಗೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗುತ್ತಿರುವುದು ಅತ್ಯಂತ ರೋಮಾಂಚಕವಾಗಿದೆ.” —Chi-kwan “CK” Chan
ಏನು ಕೊರತೆಯಿದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳಲು ಉತ್ತಮವಾದ ಮಾಡೆಲ್ಗಳನ್ನು ನಿರ್ಮಿಸುವ ಅಗತ್ಯವಿದೆ: ಅಂದರೆ ಅತ್ಯಂತ ಕಠಿಣ ಪರಿಸ್ಥಿತಿಗಳಲ್ಲಿ ದ್ರವ್ಯವು (matter) ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ವಿವರಿಸುವ ಗಣಿತದ ಅಂದಾಜುಗಳು (mathematical approximations). ಆದರೆ ಈ ಸಮೀಕರಣಗಳು ಅತ್ಯಂತ ಸಂಕೀರ್ಣವಾಗಿವೆ. ಅತ್ಯಂತ ದೊಡ್ಡ ಸೂಪರ್ಕಂಪ್ಯೂಟರ್ಗಳು ಸಹ ಇವುಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಹೆಣಗಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲು ವರ್ಷಗಳ ಶ್ರಮ ಬೇಕಾಗಬಹುದು. ಆದ್ದರಿಂದ ಸಿಕ್ (CK) ಈ ಪ್ರಕ್ರಿಯೆಯನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಲು ಸಹಾಯ ಪಡೆಯಲು ಕೊಡೆಕ್ಸ್ (Codex) ಕಡೆಗೆ ಮುಖ ಮಾಡಿದರು.
“ಹತ್ತು ಹೊಸ ಅಂದಾಜುಗಳನ್ನು ರೂಪಿಸಲು ನನಗೆ ಹತ್ತು ದಿನಗಳು ಬೇಕಾಗುತ್ತಿತ್ತು. Codex ಜೊತೆ, ಇದನ್ನು ನಿಮಿಷಗಳಲ್ಲಿ ಮಾಡಬಹುದು.”
ತಮ್ಮ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು ಪರಿಶೀಲಿಸಲು CK ಒಂದು ಅಂದಾಜನ್ನು ಬರೆಯುತ್ತಿದ್ದಾರೆ.
CK ಅರಿಜೋನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದಲ್ಲಿ ತಮ್ಮ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳಿಗಾಗಿ ಗುಂಪು ಚರ್ಚೆಯನ್ನು ಮುನ್ನಡೆಸುತ್ತಾರೆ.
CK ಅವರ ಕೈಬರಹದ ಗಣಿತೀಯ ಅಂದಾಜು.
ಹೊಸ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನ, ಹೊಸ ವಿಧಾನಗಳು
ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳು ಭೂಮಿಯಿಂದ ಬಹಳ ದೂರದಲ್ಲಿರುವುದರಿಂದ, ಅವನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಅವುಗಳೊಳಗೆ ಬೀಳುವ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ಅಳೆಯುವುದು. CK ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಿ, ನಂತರ ಅದನ್ನು ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ಗಳಲ್ಲಿ ಸಂಗ್ರಹಿಸಿದ ವೀಕ್ಷಣಾ ಡೇಟಾದೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸುತ್ತಾರೆ. “ಆದಾಗ್ಯೂ, ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳು ಸಾಕಾಗುವುದಿಲ್ಲ,” ಎಂದು CK ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ನಾವು ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ ಅನ್ನು ವೀಕ್ಷಣೆಯೊಂದಿಗೆ ಹೋಲಿಸಿದಾಗ, ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಸುತ್ತಲಿನ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾದ ಸಾಂದ್ರತೆ ತುಂಬಾ ಕಡಿಮೆ ಎಂದು ಅರಿಯುತ್ತೇವೆ; ಆದ್ದರಿಂದ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾವನ್ನು ದ್ರವದಂತೆ ನಿಜವಾಗಿ ಅಂದಾಜಿಸಲು ಸಾಧ್ಯವಿಲ್ಲ.” CK ಅವನ್ನು ಸರಿಯಾಗಿ ಸಿಮ್ಯುಲೇಟ್ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗುವ ಏಕೈಕ ಮಾರ್ಗವೆಂದರೆ ಪ್ರತ್ಯೇಕ ಎಲೆಕ್ಟ್ರಾನ್ಗಳು ಮತ್ತು ಐಯಾನ್ಗಳನ್ನು ಅನುಸರಿಸುವುದು. “ಮತ್ತು ಅದು ಗಣನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ಅಸಾಧ್ಯವಾದ ಸಮಸ್ಯೆಯೇ.”
CK ತಾವು ಬರೆದ ಏಜೆಂಟ್ ಕೌಶಲ್ಯವನ್ನು ಜಾರಿಗೆ ತಂದು, ವೇಗವಾದ ಮತ್ತು ಹೆಚ್ಚು ಸ್ಥಿರವಾದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳನ್ನು ರಚಿಸಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುವ ಹೊಸ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ಅಲ್ಗೋರಿದಮ್ಗಳನ್ನು ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು Codex ಅನ್ನು ಬಳಸುತ್ತಾರೆ. “Codex ಜೊತೆ ನಾವು ಈಗ ಹೊಸ ನಿರ್ದಿಷ್ಟಾಂಕ ಪರಿವರ್ತನೆಗಳು ಮತ್ತು ಅಲ್ಗೋರಿದಮ್ಗಳನ್ನು ಸ್ವಯಂಚಾಲಿತವಾಗಿ ಕಂಡುಹಿಡಿಯಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿದೆ; ಇವು ಈ ಗಣನೆಗಳನ್ನು 1000 ಪಟ್ಟು ವೇಗಗೊಳಿಸಬಹುದು. ಇದು ಹಿಂದೆ ಸಾಧ್ಯವಾಗದಿದ್ದ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳನ್ನು ಮಾಡಲು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.”
Codex ರಚಿಸುವ ಪ್ರತಿಯೊಂದು ಅಂದಾಜನ್ನೂ CK ಇನ್ನೂ ಜಾರಿಗೆ ತಂದು ಪರಿಶೀಲಿಸಬೇಕು, ಆದರೆ ಈ ವಿಧಾನವು ಅವರ ಕೆಲಸದ ಹರಿವನ್ನು ವೇಗಗೊಳಿಸಿ, ಸಂಶೋಧನೆಗೆ ಹೆಚ್ಚು ಸಮಯ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ಮಾಡಿಕೊಟ್ಟಿದೆ. (ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳು ಮತ್ತು CK ಅವರ ಕೆಲಸದ ಹಿಂದಿನ ವಿಜ್ಞಾನವನ್ನು ಇನ್ನಷ್ಟು ಆಳವಾಗಿ ತಿಳಿಯಿರಿ.)
“ಬಹಳ ದೀರ್ಘಕಾಲ, ನಮ್ಮ ಸಮಸ್ಯೆಗಳನ್ನು ಪರಿಹರಿಸಲು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಮತ್ತು ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಅತ್ಯುತ್ತಮ ಡೆವಲಪರ್ಗಳಾಗಿರಬೇಕಾಗಿತ್ತು. AI ನಮಗೆ ಕೋಡಿಂಗ್ ಭಾಗದ ಬದಲು ಮತ್ತೆ ವಿಜ್ಞಾನ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳ ಮೇಲೆ ಗಮನ ಕೇಂದ್ರೀಕರಿಸಲು ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.”
ಕಿಟ್ ಪೀಕ್ ಅರಿಜೋನಾ ರೇಡಿಯೋ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದ 12m ರೇಡಿಯೋ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್, Event Horizon Telescope ಜಾಲದ ಹನ್ನೊಂದು ವೀಕ್ಷಣಾಲಯಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.
Codex, CK ಅವರಿಗೆ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಕೋಡ್ ಪರಿಶೀಲಿಸಲು ಮತ್ತು ಅಂಕಿಅಂಶಗಳು ಹಾಗೂ ಸಂಖ್ಯಾತ್ಮಕ ವಿಧಾನಗಳಲ್ಲಿನ ತಪ್ಪುಗಳನ್ನು ಹಿಡಿಯಲು ಸಹಾಯ ಮಾಡುತ್ತದೆ, ಇದರಿಂದ ಅವರು ಹೆಚ್ಚು ವಿಶ್ವಾಸಾರ್ಹ ಫಲಿತಾಂಶಗಳನ್ನು ಉತ್ಪಾದಿಸಲು ನೆರವಾಗುತ್ತದೆ.
ಅರಿಜೋನಾ ರೇಡಿಯೋ ವೀಕ್ಷಣಾಲಯದ 12m ರೇಡಿಯೋ ಟೆಲಿಸ್ಕೋಪ್ನ ನಿಯಂತ್ರಣ ಕೊಠಡಿಯೊಳಗೆ CK.
ಆವಿಷ್ಕಾರದ ಭವಿಷ್ಯ
CK ಮತ್ತು Event Horizon Telescope ತಂಡವು ಪ್ರಸ್ತುತ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಕುರಿತು ಡೇಟಾವನ್ನು ಸಂಗ್ರಹಿಸುತ್ತಿದೆ; ಅವರು 2027ರ ಯಾವಾಗಲಾದರೂ ಮೊದಲ ಚಲಿಸುವ ಚಿತ್ರವನ್ನು ಬಿಡುಗಡೆ ಮಾಡುವ ನಿರೀಕ್ಷೆಯಲ್ಲಿದ್ದಾರೆ. ತಾವು ಏನು ಕಲಿಯಬಹುದು ಎಂಬುದರ ಬಗ್ಗೆ CK ಉತ್ಸಾಹಿತರಾಗಿದ್ದಾರೆ. “ನಾವು ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರದ ಈ ಮೊದಲ ವೀಡಿಯೊವನ್ನು ಯಶಸ್ವಿಯಾಗಿ ಸೆರೆಹಿಡಿದರೆ, ಅದು ಕ್ಷಿತಿಜ-ಮಟ್ಟದ, ಕಾಲ-ಕ್ಷೇತ್ರದ, ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ಖಗೋಳಭೌತಶಾಸ್ತ್ರದ ಹೊಸ ಯುಗವನ್ನು ತೆರೆಯುತ್ತದೆ,” ಎಂದು ಅವರು ಹೇಳುತ್ತಾರೆ. “ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅತ್ಯಂತ ತೀವ್ರ ಪರಿಸರಗಳಲ್ಲಿ ಪ್ಲಾಸ್ಮಾ ಹೇಗೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ಅಧ್ಯಯನ ಮಾಡಲು ಇದು ನಮಗೆ ಅವಕಾಶ ನೀಡುತ್ತದೆ.”
“ನಿಮ್ಮ ಸುತ್ತಲಿನ ಜಗತ್ತಿನ ಬಗ್ಗೆ ನಿಮಗೆ ಕುತೂಹಲವಿದ್ದರೆ, ನೀವು ಹೊಸ ಉತ್ತರಗಳನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತೀರಿ. ಮತ್ತು ನಾವು ಕಲಿಯುವುದು ಹೀಗೆ. ನಮ್ಮ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವನ್ನು ನಾವು ಮುಂದುವರಿಸುವುದು, ನಮ್ಮ ನಾಗರಿಕತೆಯನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸುವುದು ಹೀಗೆ.” —Chi-kwan “CK” Chan
CK ಅವರು Ram, Nayera ಮತ್ತು Hayden ಅವರೊಂದಿಗೆ; ಅರಿಜೋನಾ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯದ ಅವರ ಮೂವರು ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಗಳು, ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರಗಳ ಡೇಟಾ ವಿಶ್ಲೇಷಣೆ ಮತ್ತು ಹೊಸ ಸಿಮ್ಯುಲೇಷನ್ಗಳ ರಚನೆಯಲ್ಲಿಯೂ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಾರೆ.
“ನಾನು ಹಾಂಗ್ ಕಾಂಗ್ನ ತಳಮಟ್ಟದ ಕುಟುಂಬದಿಂದ ಬಂದವನು. ಆದ್ದರಿಂದ ಕಪ್ಪು ರಂಧ್ರ ಸಂಶೋಧನೆಯ ಮುಂಚೂಣಿಯಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡಲು ಸಾಧ್ಯವಾಗಿರುವುದು ನನಗೆ ಅಪಾರ ಅದೃಷ್ಟವೆನಿಸುತ್ತದೆ.” —Chi-kwan “CK” Chan
“ಮಾನವರು ಅನ್ವೇಷಕರು. ಮತ್ತು ಖಗೋಳಶಾಸ್ತ್ರವೇ ನಮ್ಮ ಅನ್ವೇಷಣೆಯ ಪರಮ ಗಡಿಭಾಗ. ಆದ್ದರಿಂದ ಮಾನವ ಜ್ಞಾನವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಅಂಚಿಗೆ ತಲುಪುವ ಒಂದು ಮಾರ್ಗ ಇದಾಗಿದೆ.”