जब आप एक पाव रोटी या मफिन का एक बैच पकाते हैं, तो आप आटे को एक पैन में डालते हैं। जैसे ही आटा ओवन में पकता है, यह बेकिंग पैन में फैल जाता है। जैसे-जैसे मफिन बैटर फैलता है, मफिन बैटर में कोई भी चॉकलेट चिप्स या ब्लूबेरी एक दूसरे से दूर होते जाते हैं।
ब्रह्माण्ड का विस्तार कुछ मायनों में, समान है। लेकिन इस सादृश्य से एक बात गलत हो जाती है – जबकि आटा बेकिंग पैन में फैलता है, ब्रह्मांड में विस्तार करने के लिए कुछ भी नहीं है। यह बस अपने आप में विस्तारित होता है।
यह एक दिमागी टीज़र की तरह महसूस हो सकता है, लेकिन ब्रह्मांड को ब्रह्मांड के भीतर ही सब कुछ माना जाता है। विस्तारित ब्रह्मांड में, कोई पैन नहीं है. बस आटा. यदि कोई पलड़ा होता भी, तो वह ब्रह्माण्ड का हिस्सा होता और इसलिए वह पलड़े के साथ विस्तारित होता।
मेरे लिए भी, ए भौतिकी और खगोल विज्ञान में पढ़ाने वाले प्रोफेसर जिसने भी वर्षों तक ब्रह्मांड का अध्ययन किया है, उसके लिए इन विचारों को समझना कठिन है। आप अपने दैनिक जीवन में ऐसा कुछ भी अनुभव नहीं करते हैं। यह पूछने जैसा है कि उत्तरी ध्रुव के उत्तर में कौन सी दिशा अधिक दूर है।
ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में सोचने का दूसरा तरीका यह सोचना है कि अन्य आकाशगंगाएँ हमारी आकाशगंगा से कैसे दूर जा रही हैं, आकाशगंगा. वैज्ञानिक जानते हैं कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है क्योंकि वे अन्य आकाशगंगाओं पर नज़र रख सकते हैं क्योंकि वे हमारी आकाशगंगा से दूर जा रही हैं। वे उस दर का उपयोग करके विस्तार को परिभाषित करते हैं जिस दर से अन्य आकाशगंगाएँ हमसे दूर जाती हैं। यह परिभाषा उन्हें किसी चीज़ का विस्तार करने की आवश्यकता के बिना विस्तार की कल्पना करने की अनुमति देती है।
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फैलता हुआ ब्रह्माण्ड
ब्रह्माण्ड की शुरुआत हुई महा विस्फोट 13.8 अरब साल पहले. बिग बैंग ब्रह्मांड की उत्पत्ति को अत्यंत सघन, गर्म विलक्षणता के रूप में वर्णित करता है। यह छोटा बिंदु अचानक मुद्रास्फीति नामक तीव्र विस्तार से गुजरा, जहां ब्रह्मांड में हर जगह का विस्तार बाहर की ओर हुआ। लेकिन बिग बैंग नाम भ्रामक है। यह कोई बहुत बड़ा विस्फोट नहीं थाजैसा कि नाम से पता चलता है, लेकिन एक ऐसा समय जब ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हुआ।
ब्रह्माण्ड फिर तेजी से संघनित और ठंडा हो गया, और इसने पदार्थ और प्रकाश बनाना शुरू कर दिया। अंततः, यह उस रूप में विकसित हुआ जिसे आज हम अपने ब्रह्मांड के रूप में जानते हैं।
यह विचार था कि हमारा ब्रह्मांड स्थिर नहीं है और इसका विस्तार या संकुचन हो सकता है पहली बार भौतिक विज्ञानी अलेक्जेंडर फ्रीडमैन द्वारा प्रकाशित 1922 में। उन्होंने गणितीय रूप से पुष्टि की कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है।
जबकि फ्रीडमैन ने साबित किया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, कम से कम कुछ स्थानों पर, यह एडविन हबल ही थे जिन्होंने विस्तार दर पर गहराई से गौर किया। कई अन्य वैज्ञानिकों ने पुष्टि की है कि अन्य आकाशगंगाएँ दूर जा रही हैं आकाशगंगालेकिन 1929 में, हबल अपना प्रसिद्ध पत्र प्रकाशित किया इससे पुष्टि हुई कि संपूर्ण ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, और जिस दर से इसका विस्तार हो रहा है वह बढ़ रहा है।
यह खोज खगोल वैज्ञानिकों के लिए पहेली बनी हुई है। कौन सी घटना ब्रह्माण्ड को एक साथ रखते हुए गुरुत्वाकर्षण बल पर काबू पाने की अनुमति देती है और साथ ही ब्रह्माण्ड में वस्तुओं को अलग खींचकर विस्तार भी करती है? और सबसे बढ़कर, समय के साथ इसकी विस्तार दर तेज़ हो रही है।
कई वैज्ञानिक विस्तार फ़नल नामक एक दृश्य का उपयोग यह बताने के लिए करते हैं कि बिग बैंग के बाद ब्रह्मांड का विस्तार कैसे तेज हो गया है। चौड़े किनारे वाले एक गहरे फ़नल की कल्पना करें। फ़नल का बायाँ भाग – संकीर्ण सिरा – ब्रह्मांड की शुरुआत का प्रतिनिधित्व करता है। जैसे-जैसे आप दाईं ओर बढ़ते हैं, आप समय में आगे बढ़ रहे हैं। शंकु का चौड़ा होना ब्रह्माण्ड के विस्तार को दर्शाता है।
वैज्ञानिक सीधे तौर पर यह मापने में सक्षम नहीं हैं कि कहां ऊर्जा इस त्वरित विस्तार का कारण बन रही है से आता है. वे इसका पता लगाने या इसे मापने में सक्षम नहीं हैं। चूँकि वे इस प्रकार की ऊर्जा को देख या सीधे माप नहीं सकते, इसलिए वे इसे कहते हैं अँधेरी ऊर्जा.
शोधकर्ताओं के मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड में डार्क एनर्जी ऊर्जा का सबसे सामान्य रूप होना चाहिए ब्रह्माण्ड की कुल ऊर्जा का 68%. रोजमर्रा के पदार्थ से ऊर्जा, जो बनती है पृथ्वीद सूरज और जो कुछ भी हम देख सकते हैं, वह समस्त ऊर्जा का लगभग 5% ही है।
विस्तार फ़नल के बाहर
तो, विस्तार फ़नल के बाहर क्या है?
वैज्ञानिकों के पास हमारे ज्ञात ब्रह्मांड से परे किसी चीज़ का प्रमाण नहीं है। हालाँकि, कुछ लोग इसकी भविष्यवाणी करते हैं अनेक ब्रह्माण्ड हो सकते हैं. एक मॉडल जिसमें कई ब्रह्मांड शामिल हैं, वैज्ञानिकों द्वारा हमारे ब्रह्मांड के वर्तमान मॉडल के साथ आने वाली कुछ समस्याओं को ठीक कर सकता है।
हमारी वर्तमान भौतिकी के साथ एक बड़ी समस्या यह है शोधकर्ता एकीकृत नहीं कर सकते क्वांटम यांत्रिकीजो वर्णन करता है कि भौतिकी बहुत छोटे पैमाने पर कैसे काम करती है, और गुरुत्वाकर्षण, जो बड़े पैमाने पर भौतिकी को नियंत्रित करता है.
छोटे पैमाने पर पदार्थ कैसे व्यवहार करता है इसके नियम संभाव्यता और मात्राबद्ध, या निश्चित, ऊर्जा की मात्रा पर निर्भर करते हैं। इस पैमाने पर, वस्तुएं अस्तित्व में आ सकती हैं और बाहर निकल सकती हैं। पदार्थ तरंग की तरह व्यवहार कर सकता है. क्वांटम दुनिया हम दुनिया को कैसे देखते हैं उससे बहुत अलग है।
बड़े पैमाने पर, जिसे भौतिक विज्ञानी कहते हैं शास्त्रीय यांत्रिकीवस्तुएँ वैसा ही व्यवहार करती हैं जैसा हम उनसे दैनिक आधार पर व्यवहार की अपेक्षा करते हैं। वस्तुओं की मात्रा निर्धारित नहीं की जाती है और उनमें निरंतर मात्रा में ऊर्जा हो सकती है। वस्तुएँ अस्तित्व के अंदर और बाहर नहीं आतीं।
क्वांटम दुनिया एक प्रकाश स्विच की तरह व्यवहार करती है, जहां ऊर्जा के पास केवल ऑन-ऑफ विकल्प होता है। जिस दुनिया को हम देखते हैं और उसके साथ बातचीत करते हैं वह एक डिमर स्विच की तरह व्यवहार करती है, जो ऊर्जा के सभी स्तरों के लिए अनुमति देती है।
लेकिन जब शोधकर्ता क्वांटम स्तर पर गुरुत्वाकर्षण का अध्ययन करने का प्रयास करते हैं तो उन्हें समस्याओं का सामना करना पड़ता है। छोटे पैमाने पर, भौतिकविदों को यह मानना होगा कि गुरुत्वाकर्षण की मात्रा निर्धारित है। लेकिन उनमें से कई लोगों ने जो शोध किया है उस विचार का समर्थन नहीं करता.
इन सिद्धांतों को एक साथ काम करने का एक तरीका है बहुविविध सिद्धांत. ऐसे कई सिद्धांत हैं जो यह समझाने के लिए हमारे वर्तमान ब्रह्मांड से परे देखते हैं कि गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम दुनिया एक साथ कैसे काम करते हैं। कुछ प्रमुख सिद्धांतों में शामिल हैं स्ट्रिंग सिद्धांत, ब्रैन ब्रह्माण्ड विज्ञान, लूप क्वांटम सिद्धांत गंभीर प्रयास।
इसके बावजूद, ब्रह्मांड का विस्तार जारी रहेगा, समय के साथ आकाशगंगा और अधिकांश अन्य आकाशगंगाओं के बीच की दूरी बढ़ती जाएगी।
यह प्रश्न द कन्वर्सेशन की क्यूरियस किड्स श्रृंखला के भाग के रूप में मिसौला, मोंटाना से 10 साल की उम्र में मेल द्वारा प्रस्तुत किया गया था।
यह संपादित लेख पुनः प्रकाशित किया गया है बातचीत क्रिएटिव कॉमन्स लाइसेंस के तहत। को पढ़िए मूल लेख.
