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ब्रह्मांड की संरचना के सबसे अजीब और सबसे असामान्य सिद्धांत
ब्रह्मांड की संरचना के सबसे अजीब और सबसे असामान्य सिद्धांत

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शास्त्रीय ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के अलावा, सामान्य सापेक्षता बहुत, बहुत, बहुत ही विदेशी काल्पनिक दुनिया के निर्माण की अनुमति देती है।

सामान्य सापेक्षता का उपयोग करके निर्मित कई शास्त्रीय ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल हैं, जो समरूपता और अंतरिक्ष की समरूपता द्वारा पूरक हैं (देखें "पीएम" संख्या 6'2012)। आइंस्टीन के बंद ब्रह्मांड में अंतरिक्ष की एक निरंतर सकारात्मक वक्रता है, जो सामान्य सापेक्षता के समीकरणों में तथाकथित ब्रह्माण्ड संबंधी पैरामीटर की शुरूआत के कारण स्थिर हो जाती है, जो एक एंटीग्रेविटेशनल क्षेत्र के रूप में कार्य करता है।

गैर-घुमावदार स्थान के साथ डी सिटर के त्वरित ब्रह्मांड में, कोई सामान्य पदार्थ नहीं है, लेकिन यह एक गुरुत्वाकर्षण-विरोधी क्षेत्र से भी भरा है। अलेक्जेंडर फ्रीडमैन के बंद और खुले ब्रह्मांड भी हैं; आइंस्टीन - डी सिटर की सीमा दुनिया, जो समय के साथ विस्तार दर को धीरे-धीरे शून्य कर देती है, और अंत में, लेमैत्रे ब्रह्मांड, बिग बैंग ब्रह्मांड विज्ञान के पूर्वज, एक सुपरकॉम्पैक्ट प्रारंभिक अवस्था से बढ़ रहा है। वे सभी, और विशेष रूप से लेमैत्रे मॉडल, हमारे ब्रह्मांड के आधुनिक मानक मॉडल के अग्रदूत बन गए।

विभिन्न मॉडलों में ब्रह्मांड का स्थान
विभिन्न मॉडलों में ब्रह्मांड का स्थान

विभिन्न मॉडलों में ब्रह्मांड के अंतरिक्ष में अलग-अलग वक्रताएं होती हैं, जो नकारात्मक (हाइपरबोलिक स्पेस), शून्य (हमारे ब्रह्मांड के अनुरूप फ्लैट यूक्लिडियन स्पेस) या सकारात्मक (अण्डाकार स्थान) हो सकती हैं। पहले दो मॉडल खुले ब्रह्मांड हैं, अंतहीन विस्तार कर रहे हैं, अंतिम बंद है, जो जल्दी या बाद में ढह जाएगा। चित्रण ऐसे स्थान के ऊपर से नीचे तक द्वि-आयामी एनालॉग दिखाता है।

हालांकि, अन्य ब्रह्मांड भी हैं, जो एक बहुत ही रचनात्मक द्वारा उत्पन्न होते हैं, जैसा कि अब यह कहने के लिए प्रथागत है, सामान्य सापेक्षता के समीकरणों का उपयोग। वे खगोलीय और खगोलभौतिकीय प्रेक्षणों के परिणामों से बहुत कम मेल खाते हैं (या बिल्कुल भी मेल नहीं खाते हैं), लेकिन वे अक्सर बहुत सुंदर होते हैं, और कभी-कभी सुरुचिपूर्ण ढंग से विरोधाभासी होते हैं। सच है, गणितज्ञों और खगोलविदों ने उनका इतनी मात्रा में आविष्कार किया कि हमें खुद को काल्पनिक दुनिया के कुछ सबसे दिलचस्प उदाहरणों तक ही सीमित रखना होगा।

स्ट्रिंग से पैनकेक तक

आइंस्टीन और डी सिटर के मौलिक कार्य की उपस्थिति (1917 में) के बाद, कई वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड संबंधी मॉडल बनाने के लिए सामान्य सापेक्षता के समीकरणों का उपयोग करना शुरू कर दिया। ऐसा करने वाले पहले लोगों में से एक न्यूयॉर्क के गणितज्ञ एडवर्ड कास्नर थे, जिन्होंने 1921 में अपना समाधान प्रकाशित किया था।

नाब्युला
नाब्युला

उनका ब्रह्मांड बहुत ही असामान्य है। इसमें न केवल गुरुत्वाकर्षण पदार्थ का अभाव है, बल्कि एक गुरुत्वाकर्षण-विरोधी क्षेत्र भी है (दूसरे शब्दों में, आइंस्टीन का कोई ब्रह्माण्ड संबंधी पैरामीटर नहीं है)। ऐसा लगता है कि इस आदर्श खाली दुनिया में कुछ भी नहीं हो सकता। हालांकि, कास्नर ने स्वीकार किया कि उनका काल्पनिक ब्रह्मांड अलग-अलग दिशाओं में असमान रूप से विकसित हुआ था। यह दो समन्वय अक्षों के साथ फैलता है, लेकिन तीसरे अक्ष के साथ अनुबंध करता है।

इसलिए, यह स्थान स्पष्ट रूप से अनिसोट्रोपिक है और ज्यामितीय रूपरेखा में एक दीर्घवृत्त जैसा दिखता है। चूंकि ऐसा दीर्घवृत्ताभ दो दिशाओं में फैलता है और तीसरे के साथ सिकुड़ता है, यह धीरे-धीरे एक सपाट पैनकेक में बदल जाता है। इसी समय, कासनेर ब्रह्मांड का वजन बिल्कुल भी कम नहीं होता है, इसकी मात्रा उम्र के अनुपात में बढ़ जाती है। प्रारंभिक क्षण में, यह आयु शून्य के बराबर है - और इसलिए, मात्रा भी शून्य है। हालांकि, कास्नर ब्रह्मांड एक बिंदु विलक्षणता से पैदा नहीं हुए हैं, जैसे कि लेमैत्रे की दुनिया, लेकिन एक असीम पतली स्पोक जैसी चीज से - इसकी प्रारंभिक त्रिज्या एक अक्ष के साथ अनंत और अन्य दो के साथ शून्य के बराबर है।

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विजेट-रुचि
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एडवर्ड कास्नर विज्ञान के एक शानदार लोकप्रिय व्यक्ति थे - उनकी पुस्तक गणित और कल्पना, जेम्स न्यूमैन के साथ सह-लेखक, आज पुनर्प्रकाशित और पढ़ी जाती है। अध्यायों में से एक में, संख्या 10 दिखाई देती है100… काज़नेर का नौ वर्षीय भतीजा इस नंबर के लिए एक नाम लेकर आया - गूगोल (गूगोल), और यहां तक कि एक अविश्वसनीय रूप से विशाल संख्या 10गूगोलो- गोगोलप्लेक्स (गूगोलप्लेक्स) शब्द का नामकरण किया। जब स्टैनफोर्ड स्नातक छात्र लैरी पेज और सर्गेई ब्रिन अपने खोज इंजन के लिए एक नाम खोजने की कोशिश कर रहे थे, तो उनके दोस्त सीन एंडरसन ने सभी को शामिल करने वाले गूगोलप्लेक्स की सिफारिश की।

हालांकि, पेज को अधिक विनम्र गूगोल पसंद आया, और एंडरसन तुरंत यह जांचने के लिए निकल पड़े कि क्या इसे इंटरनेट डोमेन के रूप में इस्तेमाल किया जा सकता है। जल्दी में, उसने एक टाइपो बनाया और Googol.com को नहीं, बल्कि Google.com को एक अनुरोध भेजा। यह नाम मुक्त हो गया और ब्रिन को यह इतना पसंद आया कि उन्होंने और पेज ने तुरंत 15 सितंबर, 1997 को इसे पंजीकृत कर लिया। अगर यह अलग तरह से होता, तो हमारे पास Google नहीं होता!

इस खाली दुनिया के विकास का रहस्य क्या है? चूंकि इसका स्थान अलग-अलग दिशाओं में अलग-अलग तरीकों से "शिफ्ट" करता है, गुरुत्वाकर्षण ज्वारीय बल उत्पन्न होते हैं, जो इसकी गतिशीलता को निर्धारित करते हैं। ऐसा लगता है कि तीनों अक्षों के साथ विस्तार दर को बराबर करके और इस तरह अनिसोट्रॉपी को समाप्त करके कोई उनसे छुटकारा पा सकता है, लेकिन गणित ऐसी स्वतंत्रता की अनुमति नहीं देता है।

सच है, कोई तीन में से दो गति को शून्य के बराबर सेट कर सकता है (दूसरे शब्दों में, दो समन्वय अक्षों के साथ ब्रह्मांड के आयामों को ठीक करें)। इस मामले में, कास्नर की दुनिया केवल एक दिशा में बढ़ेगी, और समय के सख्ती से आनुपातिक (यह समझना आसान है, क्योंकि इसकी मात्रा में वृद्धि होनी चाहिए), लेकिन यह वह सब है जिसे हम प्राप्त कर सकते हैं।

पूर्ण शून्यता की स्थिति में ही कासनेर ब्रह्मांड अपने आप में रह सकता है। यदि आप इसमें थोड़ा सा पदार्थ जोड़ दें, तो यह धीरे-धीरे आइंस्टीन-डी सिटर के आइसोट्रोपिक ब्रह्मांड की तरह विकसित होना शुरू हो जाएगा। उसी तरह, जब एक गैर-शून्य आइंस्टीन पैरामीटर को इसके समीकरणों में जोड़ा जाता है, तो यह (पदार्थ के साथ या बिना) असम्बद्ध रूप से घातीय आइसोट्रोपिक विस्तार के शासन में प्रवेश करेगा और डी सिटर के ब्रह्मांड में बदल जाएगा। हालांकि, ऐसे "जोड़" वास्तव में केवल पहले से मौजूद ब्रह्मांड के विकास को बदलते हैं।

उसके जन्म के समय, वे व्यावहारिक रूप से कोई भूमिका नहीं निभाते हैं, और ब्रह्मांड उसी परिदृश्य के अनुसार विकसित होता है।

ब्रह्मांड
ब्रह्मांड

हालांकि कास्नर दुनिया गतिशील रूप से अनिसोट्रोपिक है, किसी भी समय इसकी वक्रता सभी समन्वय अक्षों के साथ समान होती है। हालांकि, सामान्य सापेक्षता के समीकरण ब्रह्मांडों के अस्तित्व को स्वीकार करते हैं जो न केवल अनिसोट्रोपिक वेग के साथ विकसित होते हैं, बल्कि अनिसोट्रोपिक वक्रता भी होते हैं।

इस तरह के मॉडल 1950 के दशक की शुरुआत में अमेरिकी गणितज्ञ अब्राहम ताउब द्वारा बनाए गए थे। इसके स्थान कुछ दिशाओं में खुले ब्रह्मांडों की तरह व्यवहार कर सकते हैं, और दूसरों में बंद ब्रह्मांडों की तरह। इसके अलावा, समय के साथ, वे साइन को प्लस से माइनस और माइनस से प्लस में बदल सकते हैं। उनका स्थान न केवल स्पंदित होता है, बल्कि सचमुच अंदर बाहर हो जाता है। भौतिक रूप से, इन प्रक्रियाओं को गुरुत्वाकर्षण तरंगों से जोड़ा जा सकता है, जो अंतरिक्ष को इतनी मजबूती से विकृत करती हैं कि वे स्थानीय रूप से इसकी ज्यामिति को गोलाकार से काठी में बदल देती हैं और इसके विपरीत। सब कुछ, अजीब दुनिया, यद्यपि गणितीय रूप से संभव है।

कज़नेर ब्रह्मांड
कज़नेर ब्रह्मांड

हमारे ब्रह्मांड के विपरीत, जो आइसोट्रोपिक रूप से फैलता है (अर्थात, चुनी हुई दिशा की परवाह किए बिना समान गति से), कास्नर का ब्रह्मांड एक साथ फैलता है (दो अक्षों के साथ) और अनुबंध (तीसरे के साथ)।

दुनिया के उतार चढ़ाव

कज़नर के काम के प्रकाशन के तुरंत बाद, अलेक्जेंडर फ्रिडमैन के लेख दिखाई दिए, पहला 1922 में, दूसरा 1924 में। इन पत्रों ने सामान्य सापेक्षता के समीकरणों के आश्चर्यजनक रूप से सुरुचिपूर्ण समाधान प्रस्तुत किए, जिनका ब्रह्मांड विज्ञान के विकास पर अत्यंत रचनात्मक प्रभाव पड़ा।

फ्रीडमैन की अवधारणा इस धारणा पर आधारित है कि, औसतन, बाह्य अंतरिक्ष में पदार्थ को यथासंभव सममित रूप से वितरित किया जाता है, अर्थात पूरी तरह से सजातीय और आइसोट्रोपिक। इसका मतलब है कि एक एकल ब्रह्मांडीय समय के प्रत्येक क्षण में अंतरिक्ष की ज्यामिति उसके सभी बिंदुओं और सभी दिशाओं में समान होती है (सख्ती से कहें तो, ऐसे समय को अभी भी सही ढंग से निर्धारित करने की आवश्यकता है, लेकिन इस मामले में यह समस्या हल करने योग्य है)। यह इस प्रकार है कि किसी भी क्षण ब्रह्मांड के विस्तार (या संकुचन) की दर फिर से दिशा से स्वतंत्र होती है।

इसलिए फ्रीडमैन के ब्रह्मांड पूरी तरह से कास्नर के मॉडल के विपरीत हैं।

पहले लेख में, फ्रीडमैन ने अंतरिक्ष की निरंतर सकारात्मक वक्रता के साथ एक बंद ब्रह्मांड का एक मॉडल बनाया।यह दुनिया पदार्थ के अनंत घनत्व के साथ एक प्रारंभिक बिंदु स्थिति से उत्पन्न होती है, एक निश्चित अधिकतम त्रिज्या (और, इसलिए, अधिकतम मात्रा) तक फैलती है, जिसके बाद यह फिर से उसी एकवचन बिंदु (गणितीय भाषा में, एक विलक्षणता) में ढह जाती है।

दुनिया के उतार चढ़ाव
दुनिया के उतार चढ़ाव

हालांकि, फ्रीडमैन यहीं नहीं रुके। उनकी राय में, पाया गया ब्रह्माण्ड संबंधी समाधान प्रारंभिक और अंतिम विलक्षणताओं के बीच के अंतराल तक सीमित नहीं होना चाहिए; इसे आगे और पीछे दोनों समय में जारी रखा जा सकता है। परिणाम समय की धुरी पर फंसे ब्रह्मांडों का एक अंतहीन गुच्छा है, जो एक दूसरे को विलक्षणता बिंदुओं पर सीमाबद्ध करता है।

भौतिकी की भाषा में, इसका मतलब है कि फ्रीडमैन का बंद ब्रह्मांड असीम रूप से दोलन कर सकता है, प्रत्येक संकुचन के बाद मर सकता है और बाद के विस्तार में नए जीवन के लिए पुनर्जन्म हो सकता है। यह एक कड़ाई से आवधिक प्रक्रिया है, क्योंकि सभी दोलन समान अवधि के लिए जारी रहते हैं। इसलिए, ब्रह्मांड के अस्तित्व का प्रत्येक चक्र अन्य सभी चक्रों की एक सटीक प्रति है।

इस तरह से फ्रीडमैन ने अपनी पुस्तक "द वर्ल्ड ऐज़ स्पेस एंड टाइम" में इस मॉडल पर टिप्पणी की: "इसके अलावा, ऐसे मामले हैं जब वक्रता की त्रिज्या समय-समय पर बदलती है: ब्रह्मांड एक बिंदु (कुछ भी नहीं) में सिकुड़ता है, फिर एक बिंदु से अपने त्रिज्या को एक निश्चित मूल्य पर लाता है, फिर फिर, इसकी वक्रता की त्रिज्या को कम करके, यह एक बिंदु में बदल जाता है, आदि। कोई अनजाने में जीवन की अवधि के बारे में हिंदू पौराणिक कथाओं की कथा को याद करता है; "दुनिया के निर्माण के बारे में कुछ भी नहीं" के बारे में बात करना भी संभव है, लेकिन इन सभी को उत्सुक तथ्यों के रूप में माना जाना चाहिए जो अपर्याप्त खगोलीय प्रयोगात्मक सामग्री द्वारा ठोस रूप से पुष्टि नहीं की जा सकती हैं।

मिक्समास्टर यूनिवर्स पोटेंशियल प्लॉट
मिक्समास्टर यूनिवर्स पोटेंशियल प्लॉट

मिक्समास्टर ब्रह्मांड की क्षमता का ग्राफ इतना असामान्य दिखता है - संभावित गड्ढे में ऊंची दीवारें हैं, जिनके बीच तीन "घाटियां" हैं। इस तरह के "मिक्सर में ब्रह्मांड" के समविभव वक्र नीचे दिए गए हैं।

फ्रीडमैन के लेखों के प्रकाशन के कुछ वर्षों बाद, उनके मॉडलों को प्रसिद्धि और पहचान मिली। आइंस्टीन को एक दोलनशील ब्रह्मांड के विचार में गंभीरता से दिलचस्पी हो गई, और वह अकेले नहीं थे। 1932 में, कैल्टेक में गणितीय भौतिकी और भौतिक रसायन विज्ञान के प्रोफेसर रिचर्ड टॉलमैन ने इसे अपने कब्जे में ले लिया। वह न तो फ्रीडमैन की तरह एक शुद्ध गणितज्ञ थे, न ही एक खगोलशास्त्री और खगोल भौतिकीविद्, जैसे डी सिटर, लेमैत्रे और एडिंगटन। टॉलमैन सांख्यिकीय भौतिकी और ऊष्मप्रवैगिकी में एक मान्यता प्राप्त विशेषज्ञ थे, जिसे उन्होंने पहले ब्रह्मांड विज्ञान के साथ जोड़ा था।

परिणाम बहुत ही गैर-तुच्छ थे। टॉलमैन इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ब्रह्मांड की कुल एन्ट्रापी चक्र से चक्र तक बढ़नी चाहिए। एन्ट्रापी का संचय इस तथ्य की ओर जाता है कि ब्रह्मांड की ऊर्जा का अधिक से अधिक विद्युत चुम्बकीय विकिरण में केंद्रित है, जो चक्र से चक्र तक इसकी गतिशीलता को तेजी से प्रभावित करता है। इस वजह से, चक्रों की लंबाई बढ़ जाती है, प्रत्येक अगला पिछले वाले की तुलना में लंबा हो जाता है।

दोलन बने रहते हैं, लेकिन आवधिक होना बंद हो जाते हैं। इसके अलावा, प्रत्येक नए चक्र में, टॉलमैन के ब्रह्मांड की त्रिज्या बढ़ जाती है। नतीजतन, अधिकतम विस्तार के चरण में, इसकी सबसे छोटी वक्रता होती है, और इसकी ज्यामिति अधिक से अधिक होती है और अधिक से अधिक लंबे समय तक यूक्लिडियन के करीब पहुंचती है।

गुरुत्वाकर्षण लहरों
गुरुत्वाकर्षण लहरों

रिचर्ड टॉलमैन, अपने मॉडल को डिजाइन करते समय, एक दिलचस्प अवसर से चूक गए, जिस पर जॉन बैरो और मारियस डोंब्रोव्स्की ने 1995 में ध्यान आकर्षित किया। उन्होंने दिखाया कि टॉलमैन के ब्रह्मांड का दोलन शासन अपरिवर्तनीय रूप से नष्ट हो जाता है जब एक गुरुत्वाकर्षण-विरोधी ब्रह्मांड संबंधी पैरामीटर पेश किया जाता है।

इस मामले में, एक चक्र पर टोलमैन का ब्रह्मांड अब एक विलक्षणता में सिकुड़ता नहीं है, लेकिन बढ़ते त्वरण के साथ फैलता है और डी सिटर के ब्रह्मांड में बदल जाता है, जो इसी तरह की स्थिति में कास्नर ब्रह्मांड द्वारा भी किया जाता है। एंटीग्रैविटी, परिश्रम की तरह, सब कुछ पर विजय प्राप्त करता है!

इकाई गुणन

विजेट-रुचि
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कैम्ब्रिज यूनिवर्सिटी के गणित के प्रोफेसर जॉन बैरो के पॉपुलर मैकेनिक्स को बताते हैं, "ब्रह्मांड विज्ञान की प्राकृतिक चुनौती हमारे अपने ब्रह्मांड की उत्पत्ति, इतिहास और संरचना को यथासंभव सर्वोत्तम रूप से समझना है।" - साथ ही, सामान्य सापेक्षता, भौतिकी की अन्य शाखाओं से उधार लिए बिना भी, विभिन्न ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों की लगभग असीमित संख्या की गणना करना संभव बनाती है।

बेशक, उनकी पसंद खगोलीय और खगोलीय डेटा के आधार पर की जाती है, जिसकी मदद से न केवल वास्तविकता के अनुपालन के लिए विभिन्न मॉडलों का परीक्षण करना संभव है, बल्कि यह भी तय करना है कि उनके कौन से घटकों को सबसे पर्याप्त रूप से जोड़ा जा सकता है हमारी दुनिया का वर्णन। इस प्रकार ब्रह्मांड का वर्तमान मानक मॉडल अस्तित्व में आया। इसलिए अकेले इसी कारण से, ऐतिहासिक रूप से विकसित विभिन्न प्रकार के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल बहुत उपयोगी साबित हुए हैं।

लेकिन बात सिर्फ इतनी ही नहीं है। कई मॉडल खगोलविदों द्वारा आज उनके पास मौजूद डेटा के धन को जमा करने से पहले बनाए गए थे। उदाहरण के लिए, पिछले कुछ दशकों में केवल अंतरिक्ष उपकरणों की बदौलत ब्रह्मांड की आइसोट्रॉपी की सही डिग्री स्थापित की गई है।

यह स्पष्ट है कि अतीत में, अंतरिक्ष डिजाइनरों की अनुभवजन्य सीमाएँ बहुत कम थीं। इसके अलावा, यह संभव है कि आज के मानकों के अनुसार विदेशी मॉडल भी भविष्य में ब्रह्मांड के उन हिस्सों का वर्णन करने के लिए उपयोगी होंगे जो अभी तक अवलोकन के लिए उपलब्ध नहीं हैं। और अंत में, ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल का आविष्कार सामान्य सापेक्षता के समीकरणों के अज्ञात समाधान खोजने की इच्छा को धक्का दे सकता है, और यह एक शक्तिशाली प्रोत्साहन भी है। सामान्य तौर पर, ऐसे मॉडलों की बहुतायत समझ में आती है और उचित है।

ब्रह्मांड विज्ञान और प्राथमिक कण भौतिकी का हालिया मिलन उसी तरह से उचित है। इसके प्रतिनिधि ब्रह्मांड के जीवन के शुरुआती चरण को एक प्राकृतिक प्रयोगशाला के रूप में मानते हैं, जो आदर्श रूप से हमारी दुनिया की बुनियादी समरूपताओं का अध्ययन करने के लिए उपयुक्त है, जो मौलिक बातचीत के नियमों को निर्धारित करते हैं। इस गठबंधन ने पहले से ही मौलिक रूप से नए और बहुत गहरे ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के पूरे प्रशंसक की नींव रखी है। इसमें कोई शक नहीं कि आने वाले समय में भी इसके उतने ही फलदायी परिणाम आएंगे।"

मिक्सर में ब्रह्मांड

1967 में, अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् डेविड विल्किंसन और ब्रूस पार्ट्रिज ने पाया कि तीन साल पहले खोजे गए किसी भी दिशा से अवशेष माइक्रोवेव विकिरण व्यावहारिक रूप से समान तापमान के साथ पृथ्वी पर आता है। उनके हमवतन रॉबर्ट डिके द्वारा आविष्कार किए गए एक अत्यधिक संवेदनशील रेडियोमीटर की मदद से, उन्होंने दिखाया कि राहत फोटॉन के तापमान में उतार-चढ़ाव एक प्रतिशत के दसवें हिस्से से अधिक नहीं है (आधुनिक आंकड़ों के अनुसार, वे बहुत कम हैं)।

चूंकि यह विकिरण बिग बैंग के 4,00,000 साल पहले उत्पन्न हुआ था, विल्किंसन और पार्ट्रिज के परिणामों ने यह विश्वास करने का कारण दिया कि भले ही जन्म के समय हमारा ब्रह्मांड लगभग आदर्श रूप से आइसोट्रोपिक नहीं था, इसने बिना किसी देरी के इस संपत्ति को हासिल कर लिया।

इस परिकल्पना ने ब्रह्मांड विज्ञान के लिए एक महत्वपूर्ण समस्या का गठन किया। पहले ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में, अंतरिक्ष की समस्थानिक को शुरुआत से ही एक गणितीय धारणा के रूप में रखा गया था। हालांकि, पिछली शताब्दी के मध्य में, यह ज्ञात हो गया कि सामान्य सापेक्षता के समीकरण गैर-आइसोट्रोपिक ब्रह्मांडों के एक सेट का निर्माण करना संभव बनाते हैं। इन परिणामों के संदर्भ में, सीएमबी के लगभग आदर्श आइसोट्रॉपी ने स्पष्टीकरण की मांग की।

ब्रह्मांड का मिश्रक
ब्रह्मांड का मिश्रक

यह स्पष्टीकरण केवल 1980 के दशक की शुरुआत में सामने आया और पूरी तरह से अप्रत्याशित था। यह सुपरफास्ट की मौलिक रूप से नई सैद्धांतिक अवधारणा पर बनाया गया था (जैसा कि वे आमतौर पर कहते हैं, मुद्रास्फीति) ब्रह्मांड के अस्तित्व के पहले क्षणों में विस्तार (देखें "पीएम" संख्या 7'2012)। 1960 के दशक के उत्तरार्ध में, विज्ञान ऐसे क्रांतिकारी विचारों के लिए बिल्कुल तैयार नहीं था। लेकिन, जैसा कि आप जानते हैं, स्टांप पेपर के अभाव में वे सादे कागज में लिखते हैं।

प्रमुख अमेरिकी ब्रह्मांड विज्ञानी चार्ल्स मिसनर ने विल्किंसन और पार्ट्रिज द्वारा लेख के प्रकाशन के तुरंत बाद, काफी पारंपरिक साधनों का उपयोग करके माइक्रोवेव विकिरण की आइसोट्रॉपी को समझाने की कोशिश की। उनकी परिकल्पना के अनुसार, प्रारंभिक ब्रह्मांड की असमानताएं धीरे-धीरे अपने भागों के पारस्परिक "घर्षण" के कारण गायब हो गईं, जो न्यूट्रिनो और प्रकाश प्रवाह के आदान-प्रदान के कारण हुई (अपने पहले प्रकाशन में, मिज़नर ने इस कथित प्रभाव को न्यूट्रिनो चिपचिपाहट कहा)।

उनके अनुसार, इस तरह की चिपचिपाहट प्रारंभिक अराजकता को जल्दी से सुचारू कर सकती है और ब्रह्मांड को लगभग पूरी तरह से सजातीय और आइसोट्रोपिक बना सकती है।

मिस्नर का शोध कार्यक्रम सुंदर लग रहा था, लेकिन व्यावहारिक परिणाम नहीं लाया। माइक्रोवेव विश्लेषण के माध्यम से इसकी विफलता का मुख्य कारण फिर से सामने आया। घर्षण से जुड़ी कोई भी प्रक्रिया ऊष्मा उत्पन्न करती है, यह ऊष्मागतिकी के नियमों का एक प्रारंभिक परिणाम है। यदि न्यूट्रिनो या किसी अन्य चिपचिपाहट के कारण ब्रह्मांड की प्राथमिक असमानताओं को सुचारू किया गया, तो सीएमबी ऊर्जा घनत्व प्रेक्षित मूल्य से काफी भिन्न होगा।

जैसा कि अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् रिचर्ड मैटज़नर और उनके पहले ही उल्लेखित अंग्रेजी सहयोगी जॉन बैरो ने 1970 के दशक के अंत में दिखाया था, चिपचिपा प्रक्रियाएं केवल सबसे छोटी ब्रह्मांड संबंधी विषमताओं को समाप्त कर सकती हैं। ब्रह्मांड के पूर्ण "चिकनाई" के लिए, अन्य तंत्रों की आवश्यकता थी, और वे मुद्रास्फीति सिद्धांत के ढांचे के भीतर पाए गए।

कैसर
कैसर

फिर भी, मिज़नर को कई दिलचस्प परिणाम मिले। विशेष रूप से, 1969 में उन्होंने एक नया ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल प्रकाशित किया, जिसका नाम उन्होंने उधार लिया था … रसोई के उपकरण से, सनबीम प्रोडक्ट्स द्वारा बनाया गया एक घरेलू मिक्सर! मिक्समास्टर यूनिवर्स लगातार सबसे मजबूत आक्षेपों में धड़क रहा है, जो मिज़नर के अनुसार, बंद रास्तों के साथ प्रकाश को प्रसारित करता है, इसकी सामग्री को मिलाता और समरूप बनाता है।

हालांकि, इस मॉडल के बाद के विश्लेषण से पता चला कि, हालांकि मिज़नर की दुनिया में फोटॉन लंबी यात्रा करते हैं, उनका मिश्रण प्रभाव बहुत ही महत्वहीन है।

बहरहाल, मिक्समास्टर यूनिवर्स बहुत दिलचस्प है। फ्रीडमैन के बंद ब्रह्मांड की तरह, यह शून्य मात्रा से उत्पन्न होता है, एक निश्चित अधिकतम तक फैलता है और अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में फिर से सिकुड़ता है। लेकिन यह विकास फ्रीडमैन की तरह सहज नहीं है, लेकिन बिल्कुल अराजक है और इसलिए विस्तार से पूरी तरह से अप्रत्याशित है।

युवावस्था में, यह ब्रह्मांड तीव्रता से दोलन करता है, दो दिशाओं में विस्तार करता है और एक तिहाई में सिकुड़ता है - जैसे कासनेर। हालांकि, विस्तार और संकुचन के उन्मुखीकरण स्थिर नहीं हैं - वे यादृच्छिक रूप से स्थान बदलते हैं। इसके अलावा, दोलनों की आवृत्ति समय पर निर्भर करती है और प्रारंभिक क्षण के निकट आने पर अनंत तक जाती है। ऐसा ब्रह्मांड अराजक विकृतियों से गुजरता है, जैसे जेली एक तश्तरी पर कांपती है। इन विकृतियों को फिर से अलग-अलग दिशाओं में घूमने वाली गुरुत्वाकर्षण तरंगों की अभिव्यक्ति के रूप में व्याख्यायित किया जा सकता है, जो कास्नर मॉडल की तुलना में बहुत अधिक हिंसक है।

ब्रह्मांड विज्ञान के इतिहास में मिक्समास्टर यूनिवर्स "शुद्ध" सामान्य सापेक्षता के आधार पर बनाए गए काल्पनिक ब्रह्मांडों के सबसे जटिल के रूप में नीचे चला गया। 1980 के दशक की शुरुआत से, इस तरह की सबसे दिलचस्प अवधारणाओं ने क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत और प्राथमिक कण सिद्धांत के विचारों और गणितीय तंत्र का उपयोग करना शुरू कर दिया, और फिर, बिना किसी देरी के, सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत।

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