სამყაროში ალბათ არაფერია უფრო უცნაური და იდუმალი, ვიდრე შავი ხვრელები. ბოლო წლებში, ამ კოსმოსური მონსტრების შესახებ საკმაოდ ბევრი რამ ვისწავლეთ, მაგრამ რაც უფრო მეტს ვიგებთ, მით უფრო მეტი ახალი კითხვა ჩნდება.
კიდევ ერთი დიდი გამოცანა, რომელიც ადამიანს დიდი ხანია მოსვენებას უკარგავს, არის ის, არსებობს თუ არა სამყაროში სიცოცხლე დედამიწის გარდა კიდევ სადმე. უბრალოდ სიცოცხლეს რომ თავი დავანებოთ, ეს საკითხი კიდევ უფრო მიმზიდველი ხდება, თუ ვიფიქრებთ გონიერ არამიწიერ სიცოცხლეზე — მოწინავე ტექნოლოგიურ ცივილიზაციაზე ჩვენგან სადმე შორს, სამყაროს რომელიმე ნაწილში. თუმცა, „სად არიან ისინი?“, როგორც ეს 1950-იან წლებში ცნობილმა ფიზიკოსმა ენრიკო ფერმიმ იკითხა და შემდეგ „ფერმის პარადოქსის“ სახით ჩამოყალიბდა.
გონიერი არამიწიერი სიცოცხლის ძებნა (საერთაშორისო აბრევიატურა SETI) კაცობრიობის წინაშე არსებული ერთ-ერთი უდიდესი პრობლემაა. სამყაროს უზარმაზარი ზომიდან გამომდინარე, არამიწიერი ცივილიზაციების პოვნა ურთულესი, კომპლექსური ამოცანაა. წარმოიდგინეთ, სამყაროში შეიძლება არსებობდეს ერთმანეთისგან მილიარდობით სინათლის წლით დაშორებული ორი ცივილიზაცია, რომლებიც შეიძლება ისე გაქრნენ, რომ ერთმანეთის არსებობის შესახებ ვერც ვერასოდეს გაიგონ. გამომდინარე იქიდან, რომ ჩვენი ამჟამინდელი ტექნოლოგიებით მათი პირდაპირ, ადგილზე პოვნა შეუძლებელია, ასტრონომები ეძებენ ნიშნებს, ე. წ. ტექნოხელწერებს, რომლებიც შეიძლება, მათი ტექნოლოგიების მიერ იყოს გამოყოფილი.
ასეთი ნიშანი კი მართლაც ბევრი შეიძლება იყოს, სპეციფიკური რადიოსიგნალებიდან დაწყებული, მათ პლანეტაზე კონკრეტული აირების კონცენტრაციით დამთავრებული. თუმცა, ძლიერ მოწინავე ცივილიზაცია შეიძლება ისეთ ტექნოლოგიებსაც იყენებდეს, რომელთა წარმოდგენაც კი გაგვიჭირდეს. იქნებ რომელიმე ჰიპოთეტურმა ცივილიზაციამ ოდესმე მიაღწიოს განვითარების ისეთ მაღალ დონეს, რომ სათავისოდ შავი ხვრელების გამოყენებაც დაიწყოს?
სწორედ ასეთი კითხვა დაებადათ ქართველ ფიზიკოსებს, გია დვალს და ზაზა ოსმანოვს. ამ იდეის გარშემო მათ ერთობლივი კვლევა ჩაატარეს და პუბლიკაციაში აღწერეს, როგორ შეიძლება ვიპოვოთ არამიწიერი ცივილიზაციის ნიშანი შავ ხვრელთა საფუძველზე, თუკი მათ შავი ხვრელი „მოთვინიერებული“ ჰყავთ და საკუთარ ტექნოლოგიებში იყენებენ. უფრო მეტიც, ქართველი მკვლევრები განიხილავენ შესაძლებლობას, რომ მოწინავე არამიწიერი ცივილიზაცია კვანტური კომპიუტინგისთვის მიკრო შავ ხვრელებს ქმნის.
აშკარაა, რომ ნებისმიერ ტექნოლოგიურ ცივილიზაციას, დიდი ალბათობით, უნდა გააჩნდეს ზემოთ ხსენებული ტექნოხელწერები, რომელთა დაფიქსირებაც პოტენციურად შესაძლებელია ჩვენი ტექნოლოგიებით, მაგრამ როგორ?
შავი ხვრელები სამყაროში ყველაზე კომპაქტური ობიექტებია. შეუძლებელია მატერია უფრო მეტად შეკუმშო, ვიდრე ის შავ ხვრელშია.
„შეიძლება დამტკიცება, რომ ყველაზე მაქსიმალურად მჭიდროდ, ინფორმაციის შენახვა და დამუშავება შავ ხვრელშია შესაძლებელია, რადგან ის სამყაროში ყველაზე კომპაქტური ობიექტია. შეუძლებელია, არსებობდეს რაიმე უფრო კომპაქტური, ვიდრე შავი ხვრელი“, — ამბობს ზაზა ოსმანოვი საქართველოს პირველ არხთან საუბრისას.
სათანადოდ განვითარებული ცივილიზაცია ამ დასკვნამდე ოდესმე აუცილებლად მივა და იქნებ ერთ მშვენიერ დღეს განხორციელებაც შეძლოს? წარმოიდგინეთ, შექმნან ხელოვნური შავი ხვრელი, რომელსაც საკუთარ კვანტურ კომპიუტერად გადააქცევენ.
„საქმე ეხება არა მხოლოდ ინფორმაციის შენახვას (ე. წ. ჰარდ დისკი), არამედ დამუშავებასაც. ამიტომ, ის ჰიპოთეტური ცივილიზაცია აუცილებლად მივა დასკვნამდე, რომ შავი ხვრელების კომპიუტინგში გამოყენება ყველაზე ეფექტური გზაა, ბოლოს და ბოლოს, ამ დასკვნამდე ხომ ჩვენც მივედით“, — აღნიშნავს ზაზა ოსმანოვი.
შავ ხვრელთა გრავიტაცია წარმოუდგენლად მძლავრია, იმდენად, რომ მისგან გაქცევა არაფერს ძალუძს, თვით სინათლესაც კი. ნებისმიერი რამ, რაც შავი ხვრელის მოვლენათა ჰორიზონტს გადაკვეთს, მასში სამუდამოდ შთაინთქმება. თუმცა, სახელგანთქმულმა ბრიტანელმა ფიზიკოსმა, სტივენ ჰოკინგმა ივარაუდა, რომ დროთა განმავლობაში, შავი ხვრელიდან გარკვეული ნაწილაკები მაინც უნდა ჟონავდეს. შემდეგში ამას ჰოკინგის რადიაცია უწოდეს.
თუკი დაფიქსირებას შევძლებთ, სწორედ ამ რადიაციამ შეიძლება გვამცნოს, იყენებს თუ არა შავ ხვრელს რომელიმე ცივილიზაცია საკუთარი ტექნოლოგიური მიზნებისთვის. თუმცა, ჩნდება კითხვა, გვაქვს კი ჩვენ ისეთი ტექნოლოგია, რომელიც ასეთ ნიშნებს დააფიქსირებდა? ახალ კვლევაში ქართველი მეცნიერები მივიდნენ დასკვნამდე, რომ დიახ, ამის შესაძლებლობა ნამდვილად გაგვაჩნია.
„თუ ასეა და თუ მართლა იყენებენ, მაშინ, შავი ხვრელები ე. წ. ჰოკინგის გამოსხივებით დაიწყებენ ყველანაირი ნაწილაკების გამოსხივებას. სხვების ეკრანირება შესაძლებელია, (ფოტონები, ელექტრონები, პროტონები დ.ა.შ.), მაგრამ შეუძლებელია ნეიტრინოების ეკრანირება. ამიტომ პირველადი ხელწერა სწორედ ნეიტრინოების დაფიქსირება იქნება. ჩვენს სტატიაში ვაჩვენეთ, რომ სამხრეთ პოლუსზე არსებული აისკუბის (IceCube) ნეიტრინოების ობსერვატორიას შეუძლია დააფიქსიროს ხელოვნური მიკრო შავი ხვრელებიდან მომავალი ნეიტრინოები“, — განუცხადა ზაზა ოსმანოვმა საქართველოს პირველ არხს.
ნეიტრინოები, რომლებსაც მოჩვენება ნაწილაკებსაც უწოდებენ, თითქმის უმასო ნაწილაკებია, რომლებიც სამყაროში დაქრიან და სხვა რაიმესთან თითქმის არ შედიან ურთიერთქმედებაში. მათი ერთ-ერთი წყარო სწორედ შავი ხვრელებია.
ლოგიკურია, ჩნდება კითხვა — სად, ჩვენგან რა მანძილებზე შეიძლება ვეძებოთ ტექნოლოგიურად მოწინავე არამიწიერი ცივილიზაციები ამ მეთოდით? მხოლოდ ჩვენი გალაქტიკის მასშტაბით? თუ სამყაროს შორეულ მისადგომებშიც? ამ კითხვით, საქართველოს პირველმა არხმა გია დვალს მიმართა.
„მთლიანი ჰაბლის ჰორიზონტის მასშტაბით, ვინაიდან ნეიტრინოებს საკმაოდ ეფექტური შეღწევის უნარი გააჩნიათ“, — მოგვწერა გია დვალმა ელექტრონულ ფოსტაზე.
ჰაბლის ჰორიზონტი არის კონცეპტუალური ჰორიზონტი, რომელიც ადგენს საზღვარს სინათლის სიჩქარეზე უფრო ნელა და სწრაფად მოძრავ ნაწილაკებს შორის დამკვირვებელთან მიმართებაში, მოცემულ დროს. სხვა სიტყვებით რომ ვთქვათ, ასეთი ჰორიზონტი ნიშნავს ჩვენგან მილიარდობით სინათლის წლით დაშორებულ, სამყაროს შორეულ მისადგომებს.
კითხვაზე, აპირებენ თუ არა ამ მიმართულებით კვლევის გაგრძელებას და ობსერვატორია IceCube-ის მონაცემებში არამიწიერ ცივილიზაციათა ასეთი ხელწერების ძებნას, გია დვალი ამბობს, რომ აუცილებლად, თანაც არა მხოლოდ IceCube-ის, არამედ სხვა მაღალი ენერგიის კოსმოსური სხივების მონაცემებშიც.
როგორც მკვლევრები პუბლიკაციაში წერენ, ბუნებრივია ვიფიქროთ, რომ ნებისმიერი ცივილიზაციის ტექნოლოგიური პროგრესი პირდაპირ არის დაკავშირებული მათ კომპიუტერულ შესაძლებლობებთან, რასაც ჩვენი საკუთარი ისტორიაც ადასტურებს.
„მოსალოდნელია, რომ ნებისმიერი ძლიერ განვითარებული ცივილიზაცია შავ ხვრელებს საკუთარი კვანტური კომპიუტინგის მაქსიმალური ეფექტიანობისთვის იყენებდეს. ოპტიმიზაცია ინფორმაციის შენახვის მოცულობასა და მისი დამუშავების დროის მასშტაბს შორის მიუთითებს, რომ გამოყენებულ შავ ხვრელთა არსებითი რაოდენობა მაღალენერგიული ჰოკინგის რადიაციის წყარო უნდა იყოს“, — წერენ დვალი და ოსმანოვი პუბლიკაციაში.
მათივე განცხადებით, ყველა ცივილიზაციისთვის, შავი ხვრელები, მათი შემადგენლობის მიუხედავად, კვანტური ინფორმაციის ყველაზე ეფექტიანი შემნახველებია. ეს არ გამორიცხავს სხვა ჰიპოთეტური ობიექტების პარალელურ გამოყენებას, რომლებთან ერთადაც, ინფორმაციის შენახვის მოცულობა მაქსიმალურად გაიზრდებოდა.
ყოველივე ამის გათვალისწინებით, საბოლოო ჯამში, გია დვალი და ზაზა ოსმანოვი ასკვნიან, რომ შავ ხვრელებზე დაფუძნებული კომპიუტერული ტექნოლოგიები წარმოადგენს უნივერსალურ მიმზიდველ წერტილს ნებისმიერი საკმარისად ხანგრძლივი ცივილიზაციის განვითარების გზაზე.
რაც შეგვეხება ჩვენ, მიაღწევს კი კაცობრიობა ოდესმე განვითარების ისეთ დონეს, რომ ოდესმე ჩვენც დავიწყოთ კვანტურ კომპიუტინგში შავი ხვრელების გამოყენება? გია დვალი საკმაოდ იმედიანად არის განწყობილი და ამბობს, რომ მიკრო შავი ხვრელების შექმნის საკითხი დღეს აქტიური კვლევის საგანია და ასეთი ტექნოლოგიისგან შეიძლება არც ისე შორს ვიყოთ, ყოველ შემთხვევაში, კოსმოსურ კალენდარზე.
„შეიძლება არც ისე შორეული პერსპექტივაა კოსმოსურ კალენდარზე. ეს დამოკიდებულია იმაზე, თუ რამდენად შორს ვართ მათი დაბადების ენერგიისგან. მაგალითად, 1998 წელს მე და ჩემმა კოლეგებმა შევქმნით თეორიული ბაზა (ე.წ. ADD თეორია), რომელშიც ვიწინასწარმეტყველეთ მიკრო შავი ხვრელების შექმნის შესაძლებლობა CERN-ის ამაჩქარებელზე. ეს დღეს აქტიური კვლევის საგანია. თუ ის წარმატებით დაგვირგვინდა, მაშინ ჩვენი ცივილიზაცია არც ისე შორსაა (კოსმოსურ სკალაზე) პირველი პროტოტიპული,
შავ ხვრელებზე დაფუძნებული კვანტური კომპიუტერების შექმნისგან“, — განუცხადა გია დვალმა საქართველოს პირველ არხს.
შესაძლებლობა ფრიად ამაღელვებელია და ორმაგად სასარგებლო. რომ აღარაფერი ვთქვათ არამიწიერ ცივილიზაციათა ძებნაში დახმარებაზე, ვინ იცის, ერთ მშვენიერ დღეს, იქნებ ყველა ოფისში იდგეს კომპიუტერი, რომელიც შავი ხვრელის ბაზაზე მუშაობს…
პუბლიკაცია ამჟამად ხელმისაწვდომია სერვერზე arXiv.
