क्या अंतरिक्ष एक ब्रह्मांडीय कंप्यूटर है?

एक नया शोध यह सुझाव देता है कि गुरुत्वाकर्षण एक मौलिक बल नहीं हो सकता। इसके बजाय, यह तब उत्पन्न होता है जब ब्रह्मांड 'सूचना को व्यवस्थित' करता है — जैसे एक आत्म-सफाई करने वाले कमरे में बिखरी हुई वस्तुएं, जैसे खिलौने, अपनी जगह पर लौट जाती हैं ताकि अव्यवस्था कम हो और जगह साफ़ हो जाए। इस क्रांतिकारी सिद्धांत के समर्थक, यूनिवर्सिटी ऑफ़ पोर्ट्समाउथ के भौतिक विज्ञानी मेल्विन एम. वॉपसन का तर्क है कि पदार्थ इसीलिए गति करता है ताकि सूचनात्मक अव्यवस्था कम हो, जिससे वह प्रभाव उत्पन्न होता है जिसे हम 'गुरुत्वाकर्षण' कहते हैं। यह विचार हाल ही में जर्नल AIP Advances में प्रकाशित एक शोध पत्र में प्रस्तुत किया गया है। यह परिकल्पना सुझाव देती है कि अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा वर्णित स्थान-समय की वक्रता, ब्रह्मांड की सूचना भंडारण और प्रसंस्करण को बेहतर करने की कोशिश का परिणाम हो सकती है — ठीक वैसे ही जैसे कंप्यूटर डिजिटल स्पेस में डेटा को संकुचित करते हैं।

वॉपसन कहते हैं, "मेरे इस अध्ययन में प्राप्त निष्कर्ष इस विचार से मेल खाते हैं कि ब्रह्मांड एक विशाल कंप्यूटर की तरह कार्य करता है, या फिर हमारी वास्तविकता एक सिम्युलेटेड संरचना है।"

गुरुत्वाकर्षण क्या है?

एक पत्थर ऊपर फेंका जाए और वह नीचे गिरे — यह प्राचीन काल से हमें पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण के प्रति सहज समझ देता है। न्यूटन ने इसे एक सार्वत्रिक लेकिन रहस्यमय खिंचाव के रूप में देखा, जो सभी द्रव्यमानयुक्त वस्तुओं के बीच कार्य करता है। उन्होंने कहा कि प्रत्येक द्रव्यमान दूसरी वस्तु को आकर्षित करता है — द्रव्यमान जितना बड़ा होगा, खिंचाव उतना अधिक, और दूरी के साथ यह कम हो जाता है। उनका सूत्र (F = Gm₁m₂/r²) कक्षाओं और ज्वार-भाटों की सटीक भविष्यवाणी करता है, और गुरुत्वाकर्षण को एक तात्कालिक बल की तरह प्रस्तुत करता है।

इसके विपरीत, आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षता सिद्धांत कहता है कि गुरुत्वाकर्षण कोई बल नहीं है, बल्कि द्रव्यमान और ऊर्जा के कारण स्थान-समय की वक्रता है। इसे ऐसे समझें: एक ट्रैम्पोलिन पर एक भारी गेंद (जैसे तारा) एक गड्ढा बनाती है, और छोटी-छोटी कंचे (ग्रह) उस गड्ढे के चारों ओर घूमते हैं। वे किसी बल से खिंचते नहीं हैं — बल्कि केवल वक्रता का अनुसरण करते हैं। पृथ्वी सूर्य की परिक्रमा करती है क्योंकि स्थान-समय मुड़ गया है, और गुरुत्वाकर्षण अब एक ज्यामितीय मार्ग बन जाता है, न कि कोई अदृश्य खिंचाव।

गुरुत्वाकर्षण की पहेली

न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण को अंतरिक्ष में तात्कालिक रूप से कार्य करने वाले एक अदृश्य बल के रूप में परिभाषित किया — गणितीय रूप से सटीक लेकिन दार्शनिक रूप से रहस्यमय। आइंस्टीन ने इस दृष्टिकोण को बदलते हुए इसे ब्रह्मांडीय कपड़े की वक्रता में बदल दिया, जहां ग्रह और तारे प्राकृतिक पथ का अनुसरण करते हैं। फिर भी, दोनों सिद्धांत अपने-अपने क्षेत्र में अद्भुत रूप से कार्य करते हैं, लेकिन चरम स्थितियों में वे असंगत हैं: सापेक्षता का सतत स्थान-समय क्वांटम यांत्रिकी की दानेदार, संभाव्य प्रकृति से टकराता है।

यह अनसुलझा तनाव ब्लैक होल्स और बिग बैंग जैसी घटनाओं को समझने में बाधा डालता है, क्योंकि क्वांटम गुरुत्वाकर्षण — जो दोनों ढांचे को एक करता है — अब भी सिद्ध नहीं हो सका है। स्ट्रिंग थ्योरी और लूप क्वांटम ग्रैविटी जैसे प्रमुख दावेदार इस अंतर को पाटने की कोशिश करते हैं, लेकिन उनके पास प्रयोगात्मक प्रमाण नहीं है।

डेटा संपीड़न (Data Compression)

थर्मोडायनेमिक्स का प्रसिद्ध दूसरा नियम बताता है कि समय के साथ चीजें स्वाभाविक रूप से अधिक अव्यवस्थित हो जाती हैं — जैसे एक साफ कमरा धूल से भर जाता है या बर्फ पिघलकर पानी बन जाती है। ऊर्जा फैलती है और अनियमितता (एंट्रॉपी) बढ़ती है जब तक कि उसे व्यवस्थित करने के लिए प्रयास न किया जाए।

लेकिन वॉपसन का दावा है कि प्रकृति में ‘सूचना गतिकी’ (Information dynamics) एक ‘कम सूचना’ की स्थिति की ओर प्रवृत्त होती है। उदाहरण के लिए, एक कक्षा में शिक्षक के आने से पहले छात्र इधर-उधर होते हैं, बातें कर रहे होते हैं — उन्हें वर्णित करने के लिए ढेर सारी जानकारी की जरूरत होती है। जैसे ही शिक्षक आते हैं और छात्र अपनी जगह बैठते हैं, सिस्टम एक व्यवस्थित अवस्था में चला जाता है — कम सूचना में ही उसे वर्णित किया जा सकता है।

वॉपसन के अनुसार, “अंतरिक्ष में एक वस्तु की स्थिति और गति को ट्रैक करना कई वस्तुओं की तुलना में कहीं अधिक कम्प्यूटेशनल रूप से कुशल है। इसलिए, गुरुत्वाकर्षण का आकर्षण बस एक अनुकूलन तंत्र हो सकता है जो सूचना को संपीड़ित करता है।”

गुरुत्वाकर्षण: एक ब्रह्मांडीय ZIP ऐप

कल्पना कीजिए कि कक्षा एक विशाल ग्रिड है — हर वर्ग या तो खाली है (0) या किसी छात्र से भरा है (1)। शुरुआत में सभी डेस्क खाली हैं — बिल्कुल व्यवस्थित। जैसे ही चार छात्र अनियमित रूप से आकर बैठते हैं, अव्यवस्था बढ़ जाती है। लेकिन समय के साथ वे एक समूह में केंद्र की ओर आते हैं — अव्यवस्था कम होती है।

इसी तरह, वॉपसन अंतरिक्ष को 'पिक्सेल्स' से बना मानते हैं — प्रत्येक पिक्सेल में एक कण हो सकता है या नहीं। जब कई कण एक ही पिक्सेल में समा जाते हैं, तो सिस्टम की जानकारी कम हो जाती है, यानी संपीड़न होता है। शोध से पता चला है कि इस तरह की एंट्रॉपिक फोर्स द्रव्यमान और दूरी के साथ उसी अनुपात में बढ़ती है जैसा न्यूटन का नियम कहता है।

इस दृष्टिकोण में, गुरुत्वाकर्षण कोई खिंचाव नहीं है — यह तो एक ‘कम्प्रेशन इफेक्ट’ है। पिक्सेल जिसमें कई कण समा जाते हैं वह ZIP फाइल की तरह है, और गुरुत्वाकर्षण वह बल है जो उसे संपीड़ित करता है।

वॉपसन का कम्प्यूटेशनल ब्रह्मांड सिद्धांत

वॉपसन का कार्य यह प्रस्तावित करता है कि ब्रह्मांड डिजिटल डेटा की तरह कार्य करता है और गुरुत्वाकर्षण सूचना संपीड़न का परिणाम हो सकता है। लैंडाउअर का सिद्धांत बताता है कि कंप्यूटर में डेटा हटाने जैसी डिजिटल क्रियाएं ऊर्जा उत्पन्न करती हैं — यानी सूचना का एक भौतिक पक्ष होता है। जैसे दस्तावेज़ जलाने से कैलोरी खर्च होती है, वैसे ही बिट्स (0 और 1) मिटाने में ऊर्जा खर्च होती है।

होलोग्राफिक सिद्धांत के अनुसार, एक त्रि-आयामी छवि द्वि-आयामी डेटा से उत्पन्न हो सकती है — जैसे एक स्क्रीन पर चलती फिल्म गहराई का आभास देती है। यह सिद्धांत ब्लैक होल थर्मोडायनामिक्स से आया है, जिसमें यह दिखाया गया कि ब्लैक होल की एंट्रॉपी उसके सतह क्षेत्र के साथ बढ़ती है, न कि आयतन के साथ।

वॉपसन कहते हैं: “जैसे कंप्यूटर जगह बचाने के लिए डेटा को कंप्रेस करते हैं, वैसे ही ब्रह्मांड भी खुद को व्यवस्थित रखने के लिए जानकारी को कंप्रेस कर सकता है। यह गुरुत्वाकर्षण को समझने का एक नया तरीका है — यह सिर्फ खिंचाव नहीं, बल्कि एक संगठित ब्रह्मांड का परिणाम है।”

इसका महत्व क्या है?

न्यूटन के लिए गुरुत्वाकर्षण एक चुंबकीय खिंचाव था, आइंस्टीन के लिए एक झुकी हुई चादर, और वॉपसन के लिए यह कंप्यूटर कोड का संपीड़न है। अगर गुरुत्वाकर्षण सूचना विनिमय है, तो यह क्वांटम उथल-पुथल और आइंस्टीन की वक्रताओं को एक कर सकता है — जिससे अंतरिक्ष-समय एक ब्रह्मांडीय हार्ड ड्राइव बन सकता है।

हालांकि यह परिकल्पना अभी विकास में है और इसे और शोध व परीक्षण की आवश्यकता है, यह भौतिकी और सूचना विज्ञान के बढ़ते संगम को दर्शाती है। वॉपसन लिखते हैं, “क्या ब्रह्मांड वास्तव में एक कम्प्यूटेशनल संरचना है, यह अब भी एक खुला प्रश्न है, लेकिन गुरुत्वाकर्षण की एंट्रॉपिक प्रकृति इस बात का मजबूत संकेत देती है कि सूचना भौतिक वास्तविकता का मूलभूत घटक है और डेटा संपीड़न ब्रह्मांडीय प्रक्रियाओं को संचालित करता है।”