ब्रह्माण्ड के आयाम: मिल्की वे से मेटागलैक्सी तक। हमारे ब्रह्मांड का आकार क्या है
ब्रह्मांड के बाहर क्या है? यह प्रश्न मानव की समझ के लिए बहुत जटिल है। यह इस तथ्य के कारण है कि सबसे पहले इसकी सीमाओं को परिभाषित करना आवश्यक है, और यह आसान से बहुत दूर है।
आम तौर पर स्वीकृत जवाब केवल अवलोकन योग्य ब्रह्मांड को मानता है। उनके अनुसार, आयाम प्रकाश की गति से निर्धारित होते हैं, क्योंकि यह केवल उस प्रकाश को देखना संभव है जो अंतरिक्ष में वस्तुओं द्वारा उत्सर्जित या प्रतिबिंबित होता है। ब्रह्मांड के संपूर्ण अस्तित्व की यात्रा करने वाले सबसे दूर के प्रकाश की तुलना में आगे देखना असंभव है।
अंतरिक्ष बढ़ना जारी है, लेकिन फिर भी निश्चित रूप से। इसका आकार कभी-कभी हबल मात्रा या क्षेत्र के रूप में जाना जाता है। ब्रह्मांड में एक व्यक्ति शायद यह जानने में कभी सक्षम नहीं होगा कि उसकी सीमाओं से परे क्या है। इसलिए सभी अन्वेषणों के लिए, यह एकमात्र स्थान है जिसे आपको कभी भी बातचीत करना होगा। कम से कम निकट भविष्य में।
महानता
सभी जानते हैं कि ब्रह्मांड महान है। कितने लाखों प्रकाश वर्ष में फैलता है?
एस्ट्रोनॉमर्स माइक्रोवेव बैकग्राउंड के कॉस्मिक रेडिएशन का ध्यानपूर्वक अध्ययन कर रहे हैं - बिग बैंग के बाद का भाग। वे आकाश के एक तरफ क्या हो रहा है और दूसरी तरफ क्या है के बीच एक संबंध की तलाश कर रहे हैं। और अब तक कोई सबूत नहीं है कि आम में कुछ भी है। इसका मतलब यह है कि किसी भी दिशा में 13.8 बिलियन वर्षों से, ब्रह्मांड खुद को दोहराता नहीं है। इस स्थान के कम से कम दृश्यमान किनारे तक पहुँचने के लिए प्रकाश के लिए इतना समय आवश्यक है।
हम अभी भी इस सवाल से चिंतित हैं कि ब्रह्मांड की सीमा से परे क्या मनाया जा सकता है। खगोलविदों का मानना \u200b\u200bहै कि अंतरिक्ष अनंत है। इसमें "पदार्थ" (ऊर्जा, आकाशगंगाओं आदि) को उसी तरह वितरित किया जाता है जैसे कि वेधशाला में। यदि यह सच है, तो किनारे पर मौजूद विभिन्न विसंगतियाँ दिखाई देती हैं।
हबल वॉल्यूम के बाहर बस अधिक से अधिक विभिन्न ग्रह हैं। वहां आप वह सब कुछ पा सकते हैं जो केवल मौजूद हो सकता है। यदि आप बहुत दूर जाते हैं, तो आपको पृथ्वी के साथ एक और सौर मंडल भी मिल सकता है, जो हर तरह से समान है, सिवाय इसके कि आपके पास नाश्ते के लिए अंडे के बजाय दलिया था। या फिर कोई नाश्ता नहीं किया था। या कहें कि आप जल्दी उठ गए और एक बैंक लूट लिया।
वास्तव में, कॉस्मोलॉजिस्ट मानते हैं कि यदि आप बहुत दूर जाते हैं, तो आप एक और हबल क्षेत्र पा सकते हैं, जो हमारे लिए पूरी तरह से समान है। अधिकांश वैज्ञानिक मानते हैं कि जिस ब्रह्मांड को हम जानते हैं उसकी सीमाएँ हैं। उनके परे जो है वह सबसे बड़ा रहस्य बना हुआ है।
कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत
इस अवधारणा का अर्थ है कि पर्यवेक्षक के स्थान और दिशा की परवाह किए बिना, हर कोई ब्रह्मांड की एक ही तस्वीर देखता है। बेशक, यह छोटे अध्ययनों पर लागू नहीं होता है। अंतरिक्ष की ऐसी समरूपता उसके सभी बिंदुओं की समानता के कारण होती है। इस घटना का पता आकाशगंगा क्लस्टर के पैमाने पर ही लगाया जा सकता है।
इस अवधारणा के बारे में कुछ कहना पहली बार 1687 में सर आइजैक न्यूटन द्वारा प्रस्तावित किया गया था। और बाद में, 20 वीं शताब्दी में, यह अन्य वैज्ञानिकों की टिप्पणियों से भी पुष्टि की गई थी। तार्किक रूप से, अगर सब कुछ बिग बैंग के एक बिंदु से उत्पन्न हुआ और फिर ब्रह्मांड में विस्तारित हुआ, तो यह काफी सजातीय बना रहेगा।
पदार्थ के इस स्पष्ट समरूप वितरण को खोजने के लिए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत जिस दूरी पर देखे जा सकते हैं वह पृथ्वी से लगभग 300 मिलियन प्रकाश वर्ष है।
हालाँकि, यह सब 1973 में बदल गया। तब एक विसंगति की खोज की गई जो ब्रह्मांडीय सिद्धांत का उल्लंघन करती है।
महान आकर्षित करने वाला
हाइड्रा और सेंटूरस के नक्षत्रों के पास, 250 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर द्रव्यमान की एक बड़ी एकाग्रता पाई गई थी। इसका वजन इतना शानदार है कि इसकी तुलना मिल्की वे के हजारों लोगों से की जा सकती है। इस विसंगति को एक गेलेक्टिक सुपरक्लस्टर माना जाता है।
इस वस्तु को ग्रेट अट्रैक्टर का नाम दिया गया था। इसका गुरुत्वाकर्षण बल इतना मजबूत है कि यह कई सौ प्रकाश वर्षों में अन्य आकाशगंगाओं और उनके समूहों को प्रभावित करता है। लंबे समय तक यह ब्रह्मांड के सबसे महान रहस्यों में से एक रहा।
1990 में, यह पता चला कि ग्रेट अट्रैक्टर कहे जाने वाले आकाशगंगाओं के कोलोसल क्लस्टर्स की गति, अंतरिक्ष के दूसरे क्षेत्र में जाती है - ब्रह्मांड के किनारे से परे। अब तक, इस प्रक्रिया को देखा जा सकता है, हालांकि विसंगति खुद "परिहार के क्षेत्र" में है।
काली ऊर्जा
हबल के नियम के अनुसार, सभी आकाशगंगाओं को ब्रह्मांड सिद्धांत को ध्यान में रखते हुए एक दूसरे से समान रूप से दूर जाना चाहिए। हालाँकि, 2008 में एक नई खोज सामने आई।
विल्किंसन माइक्रोवेव अनीसोट्रॉपी जांच (डब्ल्यूएमएपी) ने 600 मील प्रति सेकंड की गति से एक ही दिशा में बढ़ने वाले समूहों के एक बड़े समूह का पता लगाया। वे सभी नक्षत्रों सेंटोरस और पारस के बीच आकाश के एक छोटे से क्षेत्र की ओर चले गए।
इसका कोई स्पष्ट कारण नहीं है, और चूंकि यह एक अक्षम्य घटना थी, इसलिए इसे "डार्क एनर्जी" कहा गया। यह अवलोकनीय ब्रह्मांड के बाहर किसी चीज के कारण होता है। वर्तमान में, इसकी प्रकृति के बारे में केवल अटकलें हैं।
यदि आकाशगंगाओं के समूहों को एक विशाल ब्लैक होल की ओर खींचा जाता है, तो उनकी गति में तेजी आनी चाहिए। अंधेरे ऊर्जा अरबों प्रकाश वर्ष में ब्रह्मांडीय निकायों की निरंतर गति को इंगित करती है।
इस प्रक्रिया के संभावित कारणों में से एक विशाल संरचना है जो ब्रह्मांड के बाहर है। उनका एक विशाल गुरुत्वाकर्षण प्रभाव है। इस घटना का कारण बनने के लिए पर्याप्त गुरुत्वाकर्षण गुरुत्वाकर्षण के साथ अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के भीतर कोई विशाल संरचनाएं नहीं हैं। लेकिन इसका मतलब यह नहीं है कि वे मनाया क्षेत्र के बाहर मौजूद नहीं हो सकते हैं।
इसका मतलब यह होगा कि ब्रह्मांड की संरचना एक समान नहीं है। स्वयं संरचनाओं के रूप में, वे वस्तुतः कुछ भी हो सकते हैं, पदार्थ के समुच्चय से लेकर पैमाने पर ऊर्जा तक जिसकी कल्पना शायद ही की जा सकती है। यह भी संभव है कि ये अन्य ब्रह्मांडों से गुरुत्वाकर्षण बलों को निर्देशित कर रहे हों।
अंतहीन बुलबुले
हबल क्षेत्र के बाहर कुछ के बारे में बात करना पूरी तरह से सच नहीं है, क्योंकि इसमें अभी भी एक समान मेटाग्लैक्सी संरचना है। "अज्ञात" में ब्रह्मांड और स्थिरांक के समान भौतिक नियम हैं। एक संस्करण है कि बिग बैंग ने अंतरिक्ष की संरचना में बुलबुले की उपस्थिति का कारण बना।
इसके तुरंत बाद, ब्रह्मांड की मुद्रास्फीति की शुरुआत से पहले, "कॉस्मिक फोम" का एक प्रकार उत्पन्न हुआ, जो "बुलबुले" के क्लस्टर के रूप में विद्यमान था। इस पदार्थ की वस्तुओं में से एक का अचानक विस्तार हो गया, जो अंततः ब्रह्मांड बन गया।
लेकिन दूसरे बुलबुले से क्या निकला? नासा टीम के प्रमुख, अलेक्जेंडर कास्लिंस्की, जो संगठन ने "डार्क एनर्जी" की खोज की, ने कहा: "यदि आप काफी दूर चले जाते हैं, तो आप एक संरचना देख सकते हैं जो ब्रह्मांड के बाहर, बुलबुले के बाहर है। इन संरचनाओं को आंदोलन का कारण बनना चाहिए। ”
इस प्रकार, "डार्क एनर्जी" को दूसरे ब्रह्मांड के अस्तित्व का पहला प्रमाण माना जाता है, या यहां तक \u200b\u200bकि "मल्टीवर्स" भी।
प्रत्येक बुलबुला एक ऐसा क्षेत्र है जिसने बाकी जगह के साथ-साथ खींचना बंद कर दिया है। उसने अपने स्वयं के विशेष कानूनों के साथ अपना ब्रह्मांड बनाया।
इस परिदृश्य में, अंतरिक्ष अनंत है और प्रत्येक बुलबुले की भी कोई सीमा नहीं है। भले ही उनमें से किसी एक की सीमा को तोड़ना संभव हो, लेकिन उनके बीच की जगह अभी भी विस्तारित है। समय के साथ, अगले बुलबुले तक पहुंचना असंभव होगा। यह घटना अभी भी ब्रह्मांड के सबसे महान रहस्यों में से एक है।
ब्लैक होल
भौतिक विज्ञानी ली स्मोलिन द्वारा प्रस्तावित सिद्धांत मानता है कि मेटागलैक्सी उपकरण में प्रत्येक ऐसी अंतरिक्ष वस्तु एक नए के गठन का कारण बनती है। किसी को केवल कल्पना करना है कि ब्रह्मांड में कितने ब्लैक होल हैं। हर एक के अंदर भौतिक नियम हैं जो इसके पूर्ववर्ती से भिन्न हैं। इसी तरह की परिकल्पना पहली बार 1992 में "लाइफ ऑफ द कॉसमॉस" पुस्तक में प्रस्तुत की गई थी।
पूरी दुनिया के सितारे जो ब्लैक होल में फंसे हुए हैं, वे अविश्वसनीय रूप से अत्यधिक घनत्व वाले हैं। ऐसी स्थितियों में, यह अंतरिक्ष विस्फोट करता है और मूल से अलग अपने नए ब्रह्मांड में फैलता है। वह बिंदु जहां ब्लैक होल के अंदर समय रुकता है, नई मेटाग्लैक्सी के बिग बैंग की शुरुआत है।
नष्ट हो चुके ब्लैक होल के अंदर चरम स्थितियां बेटी यूनिवर्स में बुनियादी भौतिक बलों और मापदंडों में छोटे यादृच्छिक परिवर्तनों को जन्म देती हैं। उनमें से प्रत्येक में माता-पिता से अलग-अलग विशेषताएं और संकेतक हैं।
सितारों का अस्तित्व जीवन के गठन के लिए एक शर्त है। यह इस तथ्य के कारण है कि कार्बन और अन्य जटिल अणु जो जीवन प्रदान करते हैं, उनमें निर्मित होते हैं। इसलिए, प्राणियों और ब्रह्मांड के गठन के लिए समान स्थितियों की आवश्यकता है।
एक वैज्ञानिक परिकल्पना के रूप में ब्रह्मांडीय प्राकृतिक चयन की आलोचना इस स्तर पर प्रत्यक्ष प्रमाण की कमी है। लेकिन यह ध्यान में रखा जाना चाहिए कि, विश्वास के मामले में, यह प्रस्तावित वैज्ञानिक विकल्पों से भी बदतर नहीं है। ब्रह्मांड के बाहर क्या है इसकी कोई पुष्टि नहीं है, चाहे वह मल्टीवर्स, स्ट्रिंग सिद्धांत या चक्रीय स्थान हो।
कई समानांतर ब्रह्मांड
यह विचार कुछ ऐसा है जो आधुनिक सैद्धांतिक भौतिकी के साथ बहुत कम है। लेकिन मल्टीवर्स के अस्तित्व के विचार को लंबे समय से एक वैज्ञानिक संभावना माना जाता है, हालांकि यह अभी भी भौतिकविदों के बीच गहन बहस और विनाशकारी बहस का कारण बनता है। यह विकल्प इस विचार को पूरी तरह से नष्ट कर देता है कि अंतरिक्ष में कितने यूनिवर्स हैं।
यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि मल्टीवर्स एक सिद्धांत नहीं है, बल्कि सैद्धांतिक भौतिकी की आधुनिक समझ का परिणाम है। यह भेद आलोचनात्मक है। किसी ने भी अपना हाथ नहीं हिलाया और कहा: "एक बहुआयामी होने दो!"। यह विचार वर्तमान शिक्षाओं जैसे क्वांटम यांत्रिकी और स्ट्रिंग सिद्धांत से लिया गया था।
मल्टीवर्स और क्वांटम भौतिकी
बहुत से लोग सोचा था कि प्रयोग "Schrödinger की बिल्ली"। इसका सार इस तथ्य में निहित है कि एक ऑस्ट्रियाई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी एरविन श्रोडिंगर ने क्वांटम यांत्रिकी की अपूर्णता को इंगित किया था।
वैज्ञानिक एक जानवर की कल्पना करने का प्रस्ताव करता है जिसे एक बंद बॉक्स में रखा गया था। यदि आप इसे खोलते हैं, तो आप बिल्ली के दो राज्यों में से एक का पता लगा सकते हैं। लेकिन जब तक बॉक्स बंद है, जानवर या तो जीवित है या मृत है। यह साबित करता है कि कोई भी राज्य नहीं है जो जीवन और मृत्यु को जोड़ता है।
यह सब असंभव लगता है क्योंकि मानवीय धारणा इसे समझ नहीं सकती है।
लेकिन क्वांटम यांत्रिकी के अजीब नियमों के अनुसार यह काफी संभव है। इसमें सभी संभावनाओं का स्थान विशाल है। गणितीय रूप से, एक क्वांटम मैकेनिकल स्टेट सभी संभावित राज्यों का योग (या सुपरपोजिशन) है। श्रोडिंगर की बिल्ली के मामले में, प्रयोग "मृत" और "जीवित" पदों का एक सुपरपोजिशन है।
लेकिन इसकी व्याख्या कैसे की जाए ताकि इसका कोई व्यावहारिक अर्थ हो? एक लोकप्रिय तरीका यह है कि इन सभी संभावनाओं के बारे में इस तरह से सोचना चाहिए कि बिल्ली का एकमात्र "उद्देश्यपूर्ण रूप से सही" स्थिति अवलोकन योग्य है। हालांकि, कोई भी इस बात से सहमत हो सकता है कि ये संभावनाएं सही हैं और ये सभी अलग-अलग यूनिवर्स में मौजूद हैं।
स्ट्रिंग सिद्धांत
यह क्वांटम यांत्रिकी और गुरुत्वाकर्षण को संयोजित करने का सबसे आशाजनक अवसर है। यह मुश्किल है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण बस छोटे पैमाने पर अवर्णनीय है क्योंकि परमाणु और उप-परमाणु कण क्वांटम यांत्रिकी में हैं।
लेकिन स्ट्रिंग सिद्धांत, जो कहता है कि सभी मौलिक कण मोनोमेरिक तत्वों से बने होते हैं, एक ही बार में प्रकृति के सभी ज्ञात बलों का वर्णन करते हैं। इनमें गुरुत्वाकर्षण, विद्युत चुंबकत्व और परमाणु बल शामिल हैं।
हालांकि, गणितीय स्ट्रिंग सिद्धांत में कम से कम दस भौतिक आयामों की आवश्यकता होती है। हम केवल चार आयामों का निरीक्षण कर सकते हैं: ऊंचाई, चौड़ाई, गहराई और समय। इसलिए, अतिरिक्त आयाम हमसे छिपे हुए हैं।
भौतिक घटनाओं को समझाने के लिए सिद्धांत का उपयोग करने में सक्षम होने के लिए, ये अतिरिक्त अध्ययन "संघनित" हैं और छोटे पैमाने पर बहुत छोटे हैं।
स्ट्रिंग सिद्धांत के साथ एक समस्या या ख़ासियत यह है कि कॉम्पैक्ट करने के कई तरीके हैं। उनमें से प्रत्येक ब्रह्मांड के निर्माण के लिए विभिन्न भौतिक कानूनों के साथ होता है, जैसे कि इलेक्ट्रॉनों और गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक के विभिन्न द्रव्यमान। हालांकि, कॉम्पैक्ट करने की कार्यप्रणाली पर गंभीर आपत्तियां भी हैं। इसलिए, समस्या पूरी तरह से हल नहीं है।
लेकिन स्पष्ट सवाल यह है कि हम इनमें से किस अवसर पर जी रहे हैं? स्ट्रिंग सिद्धांत यह निर्धारित करने के लिए एक तंत्र प्रदान नहीं करता है। यह इसे बेकार बनाता है क्योंकि इसे पूरी तरह से जांचना संभव नहीं है। लेकिन ब्रह्मांड के किनारे की खोज ने इस त्रुटि को एक विशेषता में बदल दिया है।
बिग बैंग के बाद
ब्रह्मांड की शुरुआती संरचना के दौरान, मुद्रास्फीति को गति देने वाले त्वरित विस्तार की अवधि थी। उसने मूल रूप से समझाया कि हबल क्षेत्र तापमान में लगभग समान क्यों है। हालांकि, मुद्रास्फीति ने इस संतुलन के आसपास तापमान में उतार-चढ़ाव के स्पेक्ट्रम की भी भविष्यवाणी की थी, जिसे बाद में कई अंतरिक्ष यान द्वारा पुष्टि की गई थी।
हालांकि सिद्धांत के सटीक विवरण पर अभी भी गर्म बहस चल रही है, भौतिकविदों द्वारा मुद्रास्फीति को व्यापक रूप से स्वीकार किया जाता है। हालांकि, इस सिद्धांत का एक आधार यह है कि ब्रह्मांड में अन्य वस्तुएं होनी चाहिए जो अभी भी तेजी ला रही हैं। स्पेसटाइम में क्वांटम उतार-चढ़ाव के कारण, इसके कुछ हिस्से कभी अंतिम स्थिति में नहीं पहुंचेंगे। इसका मतलब है कि अंतरिक्ष का हमेशा के लिए विस्तार होगा।
यह तंत्र अनंत संख्या में यूनिवर्स बनाता है। इस सिद्धांत को स्ट्रिंग सिद्धांत के साथ जोड़कर, संभावना है कि प्रत्येक में अतिरिक्त आयामों का एक अलग जमाव है और इसलिए ब्रह्मांड के विभिन्न भौतिक नियम हैं।
मल्टीवर्स सिद्धांत के अनुसार, स्ट्रिंग सिद्धांत और मुद्रास्फीति द्वारा भविष्यवाणी की गई है, सभी ब्रह्मांड एक ही भौतिक स्थान में रहते हैं और एक दूसरे को काट सकते हैं। ब्रह्मांडीय आकाश में निशान छोड़कर, उन्हें अनिवार्य रूप से टकरा जाना चाहिए। उनकी प्रकृति में एक विस्तृत श्रृंखला है - कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि पर ठंडे या गर्म स्थानों से आकाशगंगाओं के वितरण में विसंगतियों तक।
चूंकि अन्य ब्रह्मांडों के साथ टकराव एक विशिष्ट दिशा में होना चाहिए, किसी भी हस्तक्षेप से एकरूपता को बाधित करने की उम्मीद है।
कुछ वैज्ञानिक कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि में विसंगतियों के माध्यम से उनकी तलाश कर रहे हैं, बिग बैंग के बाद। अन्य गुरुत्वाकर्षण तरंगों में हैं जो अंतरिक्ष-समय में बड़े पैमाने पर वस्तुओं को पारित करते हैं। ये तरंगें सीधे मुद्रास्फीति के अस्तित्व को साबित कर सकती हैं, जो अंततः मल्टीवर्स के सिद्धांत के लिए समर्थन को मजबूत करती हैं।
हमारी दुनिया, बिग बैंग की प्रक्रिया में पैदा हुई, अभी भी विस्तार कर रही है, और आकाशगंगा को विभाजित करने वाले स्थान की मात्रा तेजी से बढ़ रही है। आकाशगंगाओं के समूह, एक दूसरे से दूर जा रहे हैं, फिर भी एक निश्चित आकार और स्थिर संरचना के साथ स्थिर संरचनाएं हैं। और ब्रह्माण्ड के विस्तार के दौरान परमाणु स्वतंत्र रूप से नहीं उड़ते हैं, स्वतंत्र रूप से उड़ने वाले फोटॉन के विपरीत, जो अंतरिक्ष में विस्तार के माध्यम से चलते हुए अपनी तरंग दैर्ध्य को बढ़ाते हैं। राहत फोटॉनों की ऊर्जा कहां गई? हम अतिशय गति से क्वासरों को हमसे दूर क्यों देख सकते हैं? डार्क एनर्जी क्या है? यूनिवर्स का हिस्सा हमारे लिए हर समय सिकुड़ता क्यों है? यह उन सवालों का सिर्फ एक हिस्सा है जो ब्रह्मांड विज्ञानी आज के बारे में सोच रहे हैं, खगोलविदों द्वारा देखे गए विश्व की तस्वीर के साथ सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को समेटने की कोशिश कर रहे हैं।
हब्बल गोला
हबल के नियम के अनुसार, जो ब्रह्मांड के विस्तार का वर्णन करता है, आकाशगंगाओं के रेडियल वेग उनकी दूरी के साथ आनुपातिक हैं गुणांक Н 0जिसे आज कहा जाता है हबल निरंतर.
H 0 का मान गांगेय वस्तुओं के अवलोकनों से निर्धारित होता है, जिसकी दूरी मुख्य रूप से सबसे चमकीले तारों या सेफिड्स से मापी जाती है।
H 0 के अधिकांश स्वतंत्र अनुमान इस पैरामीटर को वर्तमान में लगभग 70 किमी / प्रति मेगापैर्सिक मान देते हैं।
इसका मतलब यह है कि 100 मेगापार्कस की दूरी पर स्थित आकाशगंगाएं लगभग 7000 किमी / सेकंड की गति से हमसे दूर जा रही हैं।
विस्तारित यूनिवर्स के मॉडल में, हबल समय के साथ बदलता रहता है, लेकिन "स्थिर" शब्द इस तथ्य से उचित है कि किसी भी समय ब्रह्मांड के सभी बिंदुओं पर हबल स्थिरांक समान होता है।
हबल स्थिरांक का विलोम समझ में आता है ब्रह्मांड के विस्तार का विशेषता समय इस पल। हबल स्थिरांक के वर्तमान मूल्य के लिए, ब्रह्मांड की आयु लगभग 13.8 बिलियन वर्ष आंकी गई है।
हबल क्षेत्र के केंद्र के सापेक्ष, इसके अंदर अंतरिक्ष के विस्तार की दर प्रकाश की गति से कम है, और बाहर - अधिक है। हबल क्षेत्र पर, प्रकाश क्वांटा हैं, जैसे कि यह अंतरिक्ष में जमे हुए थे, जो प्रकाश की गति से वहां फैलता है, और इसलिए यह एक और क्षितिज बन जाता है - फोटोन का क्षितिज.
यदि ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो जाता है, तो हबल क्षेत्र की त्रिज्या बढ़ जाती है, क्योंकि यह हबल पैरामीटर के विपरीत आनुपातिक है। इस मामले में, ब्रह्मांड की उम्र के रूप में, यह क्षेत्र अंतरिक्ष के अधिक से अधिक नए क्षेत्रों को कवर करता है और अधिक से अधिक प्रकाश क्वांटा में देता है। समय के साथ, पर्यवेक्षक आकाशगंगाओं और इंट्रागैलेक्टिक घटनाओं को देखेंगे जो पहले उनके फोटॉन क्षितिज के बाहर थे। यदि ब्रह्मांड का विस्तार तेज हो रहा है, तो हबल क्षेत्र की त्रिज्या, इसके विपरीत, घट जाती है।
कॉस्मोलॉजी तीन महत्वपूर्ण सतहों की बात करती है: घटना क्षितिज, कण क्षितिज और हबल क्षेत्र। अंतिम दो अंतरिक्ष में सतह हैं, और पहली बार अंतरिक्ष में। हम पहले ही हबल क्षेत्र से मिल चुके हैं, अब बात करते हैं क्षितिज की।
कण क्षितिज
कण क्षितिज वर्तमान में अवलोकनीय वस्तुओं को अप्रमाणित लोगों से अलग करता है।
प्रकाश की परिमित गति के कारण, पर्यवेक्षक आकाशीय वस्तुओं को देखता है क्योंकि वे कम या ज्यादा दूर अतीत में थे। कण क्षितिज से परे, ऐसी आकाशगंगाएँ हैं जो वर्तमान में उनके पिछले विकास के किसी भी चरण में नहीं देखी जाती हैं। इसका मतलब यह है कि अंतरिक्ष-समय में उनकी दुनिया की रेखाएं उस सतह को पार नहीं करती हैं जिसके साथ प्रकाश का प्रचार होता है, जिस क्षण से ब्रह्मांड का जन्म हुआ था। कण के भीतर क्षितिज आकाशगंगाएं हैं जिनकी दुनिया की रेखाएं अतीत में इस सतह को पार कर चुकी हैं। यह ये आकाशगंगाएँ हैं जो ब्रह्मांड का हिस्सा बनती हैं, सिद्धांत रूप में एक निश्चित समय में अवलोकन के लिए सुलभ है।
एक गैर-विस्तार वाले ब्रह्मांड के लिए, कण क्षितिज का आकार उम्र के साथ बढ़ता है, और जल्द ही या बाद में ब्रह्मांड के सभी क्षेत्र अध्ययन के लिए उपलब्ध होंगे। लेकिन एक विस्तारित ब्रह्मांड में यह मामला नहीं है। इसके अलावा, विस्तार दर के आधार पर, कण क्षितिज का आकार विस्तार की शुरुआत के बाद के समय पर निर्भर कर सकता है, सरल आनुपातिकता की तुलना में अधिक जटिल कानून के अनुसार। विशेष रूप से, एक त्वरित ब्रह्मांड में, कण क्षितिज का आकार एक स्थिर मान हो सकता है। इसका मतलब यह है कि ऐसे क्षेत्र हैं जो मौलिक रूप से अप्रचलित हैं, ऐसी प्रक्रियाएं हैं जो मौलिक रूप से अनजाने हैं।
इसके अलावा, कण क्षितिज का आकार कारण क्षेत्रों के आकार को सीमित करता है। दरअसल, क्षितिज के आकार से अधिक दूरी से अलग दो स्थानिक बिंदुओं ने अतीत में कभी भी बातचीत नहीं की है। चूंकि सबसे तेज़ इंटरैक्शन (प्रकाश की किरणों का आदान-प्रदान) अभी तक नहीं हुआ है, फिर किसी अन्य इंटरैक्शन को बाहर रखा गया है। इसलिए, एक बिंदु पर कोई घटना किसी अन्य बिंदु पर होने वाली घटना नहीं हो सकती है। मामले में जब कणों के क्षितिज का आकार निरंतर मूल्य तक जाता है, तो ब्रह्माण्ड को यथोचित असंबंधित क्षेत्रों में विभाजित किया जाता है, जिसमें विकास स्वतंत्र रूप से आगे बढ़ता है।
इस प्रकार, यह हमें यह जानने के लिए नहीं दिया जाता है कि वर्तमान कण क्षितिज से परे ब्रह्मांड क्या है। प्रारंभिक ब्रह्मांड के कुछ सिद्धांतों का दावा है कि इस क्षितिज से परे, यह बिल्कुल भी नहीं है कि हम क्या देखते हैं। यह थीसिस काफी वैज्ञानिक है, क्योंकि यह काफी उचित गणनाओं से अनुसरण करता है, लेकिन यह हमारे समय में उपलब्ध खगोलीय टिप्पणियों की मदद से न तो खंडन किया जा सकता है और न ही पुष्टि की जा सकती है। हालांकि, अगर अंतरिक्ष त्वरण के साथ विस्तार करना जारी रखता है, तो यह सत्यापित करना संभव नहीं होगा यह और कितना दूर भविष्य है।
कणों के क्षितिज पर सूत्रों का अनंत लाल रंग है। ये सबसे प्राचीन फोटॉन हैं, जो कम से कम सैद्धांतिक रूप से अब "देखे जा सकते हैं"। उन्हें बिग बैंग के समय लगभग उत्सर्जित किया गया था। तब दिखाई देने वाले ब्रह्मांड के हिस्से का आकार आज बहुत छोटा था, जिसका मतलब है कि तब से सभी दूरियां बहुत बढ़ गई हैं। इसलिए, एक अनन्तता उठती है। बेशक, हम वास्तव में कणों के बहुत क्षितिज से फोटॉन नहीं देख सकते हैं। अपनी युवावस्था के दौरान ब्रह्मांड विकिरण के लिए अपारदर्शी था। इसलिए, 1000 से अधिक redshifts वाले फोटॉन नहीं देखे गए हैं। यदि भविष्य के खगोलविदों में अवशेष न्यूट्रिनो को पंजीकृत करना सीखते हैं, तो यह ब्रह्मांड के जीवन के पहले मिनटों में एक झलक देगा, जो कि रेडशिफ्ट के अनुरूप है - 3x10 7। अवशेष ग्रैविटेशनल तरंगों का पता लगाने में भी बड़ी प्रगति हासिल की जा सकती है, जो "प्लैंक टाइम्स" (विस्फोट की शुरुआत से 10 -43 सेकंड) तक पहुंच सकती है। उनकी मदद से, अतीत को ध्यान में रखना संभव होगा जहां तक \u200b\u200bसिद्धांत में संभव है कि आज ज्ञात प्रकृति के नियमों की मदद से। बड़े धमाके की शुरुआत के करीब, सामान्य सापेक्षता अब लागू नहीं होती है।
घटना क्षितिज
घटना क्षितिज - यह अंतरिक्ष-समय में एक सतह है... ऐसा ब्रह्मांड हर ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में दिखाई नहीं देता है। उदाहरण के लिए, धीमा ब्रह्मांड में कोई घटना क्षितिज नहीं है - यदि आप लंबे समय तक प्रतीक्षा करते हैं तो दूर आकाशगंगाओं के जीवन की कोई भी घटना देखी जा सकती है। इस क्षितिज को शुरू करने की बात यह है कि यह उन घटनाओं को अलग करता है जो हमें भविष्य में कम से कम उन लोगों से प्रभावित कर सकती हैं जो हमें किसी भी तरह से प्रभावित नहीं कर सकते हैं। यहां तक \u200b\u200bकि अगर किसी घटना का प्रकाश संकेत हम तक नहीं पहुंचता है, तो घटना स्वयं हमें प्रभावित नहीं कर सकती है। यह क्यों संभव है? इसके कई कारण हो सकते हैं। सबसे सरल "दुनिया का अंत" मॉडल है। यदि भविष्य समय में सीमित है, तो यह स्पष्ट है कि कुछ दूर आकाशगंगाओं से प्रकाश बस हम तक नहीं पहुंच पाएगा। अधिकांश आधुनिक मॉडल ऐसा अवसर प्रदान नहीं करते हैं। हालांकि, आने वाले बिग रिप का एक संस्करण है, लेकिन यह वैज्ञानिक हलकों में बहुत लोकप्रिय नहीं है। लेकिन एक और विकल्प है - त्वरण के साथ विस्तार।
ब्रह्माण्ड अब एक त्वरित दर से विस्तार कर रहा है कि खोज का शाब्दिक रूप से ब्रह्मांडविज्ञानी है। हमारी दुनिया के इस असामान्य व्यवहार के दो कारण हो सकते हैं: या तो हमारे ब्रह्मांड का मुख्य "भराव" कोई सामान्य बात नहीं है, लेकिन असामान्य गुणों (तथाकथित डार्क एनर्जी) के साथ अज्ञात पदार्थ, या इसके बारे में सोचने के लिए और भी बदतर है। !) सामान्य सापेक्षता के समीकरणों को बदलना आवश्यक है। इसके अलावा, किसी कारण से, मानव जाति को ब्रह्मांड के पैमाने पर उस छोटी अवधि में रहने का मौका मिला, जब धीमी गति से विस्तार को केवल त्वरित एक द्वारा बदल दिया गया था। ये सभी प्रश्न अभी भी हल होने से बहुत दूर हैं, लेकिन आज यह चर्चा करना संभव है कि त्वरित विस्तार (यदि यह हमेशा के लिए जारी रहे) कैसे हमारे ब्रह्मांड को बदल देगा और एक घटना क्षितिज का निर्माण करेगा। यह पता चला है कि दूर की आकाशगंगाओं का जीवन, जिस क्षण से वे भागने की पर्याप्त उच्च गति उठाते हैं, वह हमारे लिए बंद हो जाएगा और उनका भविष्य हमारे लिए अज्ञात हो जाएगा - कई घटनाओं से प्रकाश बस कभी भी हम तक नहीं पहुंचेगा। समय के साथ, काफी दूर के भविष्य में, सभी आकाशगंगाएँ जो आकार में हमारे स्थानीय सुपरक्लस्टर 100 मेगापरसेक का हिस्सा नहीं हैं, घटना क्षितिज से परे गायब हो जाएंगी।
अतीत और भविष्य
"मैं अपने स्नातक स्कूल में क्षितिज की समस्याओं के बारे में सोचना शुरू कर दिया, और अपनी पहल पर भी नहीं," प्रोफेसर वोल्फगैंग रिंडलर कहते हैं, जो अभी भी डलास में टेक्सास विश्वविद्यालय में भौतिकी पढ़ाते हैं। - तब स्टैडी स्टेट कोस्मोलॉजी के रूप में जाना जाने वाला यूनिवर्स का सिद्धांत बड़े फैशन में था। मेरे पर्यवेक्षक ने इस सिद्धांत के लेखकों के साथ एक कड़वी बहस की और मुझे असहमति के सार को समझने के लिए आमंत्रित किया। मैंने प्रस्तावित समस्या से इनकार नहीं किया, और परिणामस्वरूप कॉस्मोलॉजिकल क्षितिज पर मेरा काम दिखाई दिया।
प्रोफेसर रिंडलर के अनुसार, हमारी दुनिया के दोनों क्षितिजों की बहुत स्पष्ट व्याख्या है: “घटना क्षितिज एक हल्के मोर्चे द्वारा बनाई गई है, जो यूनिवर्स की अनंतता की ओर बढ़ने पर हमारी गैलेक्सी में सीमा तक परिवर्तित हो जाएगी। इसके विपरीत, कण क्षितिज बिग बैंग के समय उत्सर्जित प्रकाश के सामने से मेल खाता है। बोलचाल की भाषा में, हमारे क्षितिज तक पहुँचने के लिए प्रकाश क्षितिज के अंतिम भाग तक घटना क्षितिज को रेखांकित किया गया है, और कण क्षितिज बहुत पहले है। इस परिभाषा से, यह स्पष्ट हो जाता है कि
कणों का क्षितिज अधिकतम दूरी तय करता है जिसमें से हमारे वर्तमान युग में यह देखना संभव है कि अतीत में क्या हुआ था। दूसरी ओर, घटना क्षितिज, अधिकतम दूरी को ठीक करता है जिससे अनंत भविष्य के बारे में जानकारी प्राप्त की जा सकती है।
ये वास्तव में दो अलग-अलग क्षितिज हैं, जो ब्रह्मांड के विकास के पूर्ण विवरण के लिए आवश्यक हैं। ”
ब्रह्मांड विज्ञान के समय - ब्रह्मांड के विज्ञान - यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि वैज्ञानिकों को अक्सर छोटी चीजों के बारे में गलत समझा जाता है, लेकिन विश्व स्तर पर कभी संदेह नहीं किया जाता है। हमारे समय में, गणना में त्रुटियों को कम किया गया है, लेकिन अध्ययन के तहत वस्तु के आकार पर संदेह बढ़ गया है। दशकों से, कॉस्मोलॉजिस्ट नई दूरबीनों का निर्माण कर रहे हैं, सरल कंप्यूटरों का आविष्कार कर रहे हैं, सुपर कंप्यूटरों का उपयोग कर रहे हैं और इसके परिणामस्वरूप, आत्मविश्वास से दावा कर सकते हैं कि ब्रह्मांड अंतरिक्ष में एक छोटे बुलबुले से 13,820 मिलियन साल पहले शुरू हुआ था, एक परमाणु का आकार। पहली बार, वैज्ञानिकों ने एक प्रतिशत के दसवें की सटीकता के साथ, ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि का एक नक्शा बनाया है - अवशेष विकिरण जो बिग बैंग के 380 हजार साल बाद पैदा हुआ।
यह अभी भी अज्ञात है कि डार्क मैटर क्या है। डार्क एनर्जी एक बहुत बड़ा रहस्य है।कॉस्मोलॉजिस्टों ने यह भी निष्कर्ष निकाला है कि जिन सितारों और आकाशगंगाओं को हम देखते हैं, वे ब्रह्मांड की रचना का केवल 5% हिस्सा बनाते हैं। अधिकांश अदृश्य डार्क मैटर (27%) और डार्क एनर्जी (68%) हैं। वैज्ञानिकों के अनुसार, डार्क मैटर ब्रह्मांड की संरचना का निर्माण करता है, जो इसके अलग-अलग कोनों में बिखरे पदार्थ के गुच्छों को आपस में जोड़ता है, हालांकि यह अभी भी अज्ञात है कि यह सबसे गहरा मामला क्या है। डार्क एनर्जी एक और भी बड़ा रहस्य है, इस शब्द का इस्तेमाल आमतौर पर यूनिवर्स के लगातार बढ़ते विस्तार के लिए एक अज्ञात ताकत को जिम्मेदार ठहराने के लिए किया जाता है। ऑल-पेयरिंग डार्क मैटर के अस्तित्व का पहला संकेत स्विस खगोल विज्ञानी फ्रिट्ज ज़्विकी का शोध था। 1930 के दशक में, दक्षिणी कैलिफ़ोर्निया में माउंट विल्सन ऑब्जर्वेटरी में, ज़्विकी ने कोमा क्लस्टर में आकाशगंगाओं की गति को मापा, जो क्लस्टर के केंद्र के बारे में परिक्रमा करती थी। वह इस निष्कर्ष पर पहुंचा था कि आकाशगंगाओं को बाहरी अंतरिक्ष में बहुत पहले ही बिखर जाना चाहिए था, अगर वे मानव आंख के लिए अदृश्य किसी तरह के पदार्थ द्वारा आयोजित नहीं किए गए थे। वेरोनिका कलस्टर के बाल पूरे अरबों वर्षों से मौजूद हैं, जिसमें से ज़्विकी ने निष्कर्ष निकाला कि अज्ञात "डार्क मैटर ब्रह्मांड को उसके दृश्य समकक्ष की तुलना में कई गुना अधिक घनत्व से भर देता है।" आगे के अध्ययनों से पता चला कि डार्क मैटर के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र ने ब्रह्मांड के अस्तित्व के शुरुआती चरणों में आकाशगंगाओं के निर्माण में निर्णायक भूमिका निभाई - यह गुरुत्वाकर्षण बल था जिसने "निर्माण सामग्री" के बादलों को जन्म के लिए महत्वपूर्ण बना दिया पहले सितारों की। डार्क मैटर न सिर्फ साधारण बैरोनिक (प्रोटॉन और न्यूट्रॉन से मिलकर) प्रच्छन्न है: बाहरी स्थान पर इसका बहुत कम हिस्सा है। बेशक, कई खगोलीय पिंड हैं जो कुछ भी उत्सर्जित नहीं करते हैं: ब्लैक होल, मंद बौना तारे, गैस और अनाथ ग्रहों के ठंडे संचय, किसी कारण से अपने मूल स्टार सिस्टम से बाहर धकेल दिया गया। हालाँकि, उनका कुल द्रव्यमान किसी भी तरह से सामान्य दृश्यमान द्रव्यमान के पाँच गुना से अधिक नहीं हो सकता है। यह वैज्ञानिकों को यह विश्वास करने का कारण देता है कि अंधेरे पदार्थ में कुछ अधिक विदेशी कण होते हैं जो अभी तक प्रयोगों में नहीं देखे गए हैं। सुपरसिमेट्रिक क्वांटम सिद्धांत के निर्माण में शामिल वैज्ञानिकों ने विभिन्न कणों के अस्तित्व का सुझाव दिया है जो पोषित अंधेरे पदार्थ की भूमिका के लिए उपयुक्त हो सकते हैं। इस बात की पुष्टि कि कैसे कमज़ोर अंधेरा पदार्थ न केवल बेरोनिक मामले के साथ बातचीत करता है, बल्कि खुद के साथ, कॉस्मोलॉजिस्ट्स ने बुलेट क्लस्टर में पृथ्वी से तीन बिलियन प्रकाश वर्ष पाए हैं, जो वास्तव में दो टकराते हुए आकाशगंगा समूह हैं। खगोलविदों ने क्लस्टर के केंद्र में बड़े पैमाने पर गर्म गैस के बादलों की पहचान की है, आमतौर पर तब बनते हैं जब बैरोनिक पदार्थ के बादल टकराते हैं। आगे के अध्ययन के लिए, शोधकर्ताओं ने बुलेट क्लस्टर के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की मैपिंग की और टक्कर क्षेत्र से दूर उच्च द्रव्यमान एकाग्रता के दो क्षेत्रों की पहचान की - प्रत्येक टकराते हुए गांगेय समूहों में से एक में। टिप्पणियों से पता चला है कि, बैरोनिक पदार्थ के विपरीत, जो सीधे संपर्क के क्षण में हिंसक प्रतिक्रिया करता है, उनके काले पदार्थ का भारी भार शांति से तबाही और ध्वनि की जगह से गुजरता है, क्षेत्र में अराजकता के साथ किसी भी तरह से बातचीत नहीं करता है। काले पदार्थ की खोज के लिए वैज्ञानिक द्वारा डिज़ाइन किए गए डिटेक्टरों को इंजीनियरिंग की दृष्टि से अविश्वसनीय रूप से सुरुचिपूर्ण माना जाता है - यहाँ वे कुछ हद तक फैबरेज अंडे की याद दिलाते हैं, जिसमें से एक नज़र में मास्टर ज्वेलर्स भी लुभावने हैं। ऐसा एक डिटेक्टर, अंतर्राष्ट्रीय अंतरिक्ष स्टेशन पर स्थापित $ 2 बिलियन का चुंबकीय अल्फा स्पेक्ट्रोमीटर, एक दूसरे के साथ काले पदार्थ के कणों के संभावित टकराव पर डेटा एकत्र करता है। अधिकांश डिटेक्टरों का उद्देश्य अंधेरे और बेरोनिक पदार्थों के कणों के बीच बातचीत के निशान की खोज करना है, और उन्हें ठीक करने का प्रयास पहले से ही पृथ्वी पर किया जा रहा है, या बल्कि, भूमिगत: ब्रह्मांडीय किरणों के उच्च-ऊर्जा कणों से हस्तक्षेप को कम करने के लिए। बाहरी अंतरिक्ष, अनुसंधान परिसरों को पृथ्वी की सतह के नीचे गहरा रखा जाना चाहिए। डिटेक्टर अल्ट्रा-कम तापमान तक ठंडा होने वाले क्रिस्टल के सरणियाँ हैं, जबकि अन्य तरल क्सीनन या आर्गन से भरे विशाल कंटेनरों की तरह दिखते हैं, सेंसरों से घिरे होते हैं और एक बहुपरत "प्याज" में पैक होते हैं जो विभिन्न प्रकार के परिरक्षण सामग्री (पॉलीथीन से लेड और) में लिपटे होते हैं तांबा)। एक दिलचस्प तथ्य: हाल ही में स्मेल्टेड लीड में एक कम रेडियोधर्मिता है, जो अत्यधिक संवेदनशील डिटेक्टरों के निर्माण में अस्वीकार्य है। प्रयोगों में रिमेल्ड लेड गिट्टी का उपयोग किया गया था, जिसे रोमन साम्राज्य के दौरान डूबे हुए जहाजों से उठाया गया था। समुद्र के तल में धातु के नीचे दो सहस्राब्दी से अधिक, इसकी रेडियोधर्मिता में काफी कमी आई है। क्या आपको लगता है कि डार्क मैटर के बारे में बहुत सारे सवाल हैं? रहस्यमय अंधेरे ऊर्जा के बारे में हमारे विचारों की तुलना में सरासर trifles! 1979 भौतिक विज्ञान में नोबेल पुरस्कार विजेता स्टीवन वेनबर्ग इसे "आधुनिक भौतिकी की केंद्रीय समस्या" मानते हैं। खगोल भौतिकीविद् माइकल टर्नर ने 1998 में खगोलविदों के दो समूहों के बाद "डार्क एनर्जी" शब्द को गढ़ा और ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की खोज की घोषणा की। वे टाइप Ia सुपरनोवा का अध्ययन करते हुए इस निष्कर्ष पर पहुंचे, जिसमें एक ही अधिकतम प्रकाश है, इसलिए उनका उपयोग दूर आकाशगंगाओं की दूरी को मापने के लिए किया जा सकता है। उनके गुच्छों में आकाशगंगाओं के बीच गुरुत्वाकर्षण बातचीत ब्रह्मांड के विस्तार को सीमित करना चाहिए, और खगोलविदों को स्टार समूहों के बीच की दूरी में परिवर्तन की दर में मंदी देखने की उम्मीद है। उनके आश्चर्य की कल्पना करें जब उन्हें पता चला कि विपरीत सच है: ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, और समय के साथ विस्तार की दर बढ़ जाती है। और यह प्रक्रिया शुरू हुई, जैसा कि वैज्ञानिकों का सुझाव है, पांच से छह अरब साल पहले। हाल के वर्षों में, खगोलविद अभूतपूर्व सटीकता के साथ ब्रह्मांड को मैप करने में व्यस्त रहे हैं। यह आपको सटीक क्षण के बारे में अधिक जानकारी प्राप्त करने में मदद करेगा जब अंधेरे ऊर्जा प्रकट होती है और यह निर्धारित करती है कि क्या यह स्थिर रहता है या समय के साथ बदलता है। लेकिन दूरबीनों और डिजिटल डिटेक्टरों की संभावनाएं असीमित नहीं हैं, जिसका अर्थ है कि अधिक सटीक ब्रह्मांड विज्ञान सिद्धांत को प्राप्त करने के लिए, नए उपकरणों को विकसित करना और उनका निर्माण करना आवश्यक है - खगोल विज्ञान की स्थापना के बाद से सिद्धांत अपरिवर्तित रहा है। इस तरह के मानचित्र को बनाने के लिए, कई प्रोजेक्ट लॉन्च किए गए हैं जैसे कि बैरियन ऑसिलेशन स्पेक्ट्रोस्कोपिक सर्वे (बीओएसएस), जिसके भीतर दूरियों को अल्ट्राहिग (एक प्रतिशत तक) सटीकता के साथ अंतरिक्ष में मापा जाता है। डार्क एनर्जी सर्वे (डीईएस) परियोजना 300 मिलियन (!) आकाशगंगाओं पर जानकारी एकत्र करती है और अध्ययन करती है, चिली एंडिस में स्थित 4-मीटर विक्टर ब्लैंको टेलीस्कोप में अवलोकन किए जाते हैं। 2020 में, यूरोपियन स्पेस एजेंसी ESA ने यूक्लिड ऑर्बिटल टेलीस्कोप लॉन्च करने की योजना बनाई है, जो हमें अतीत को देखने और यह समझने की अनुमति देगा कि ब्रह्मांड के विस्तार की गतिशीलता कई अरब वर्षों में कैसे बदल गई है। और लार्ज सिनोप्टिक सर्वे टेलिस्कोप (LSST) के लॉन्च के साथ, जो कि ब्लैंको टेलीस्कोप से कुछ किलोमीटर की दूरी पर निर्माणाधीन है, कॉस्मोलॉजिस्ट के पास बड़ी मात्रा में अद्वितीय डेटा होंगे। अपेक्षाकृत छोटा (दर्पण व्यास - 8.4 मीटर), लेकिन शूटिंग के लिए पर्याप्त तेजी से, एलएसएसटी एक अत्याधुनिक 3.2 गीगाहर्ट्ज डिजिटल कैमरा से लैस होगा, जो एक बार में आकाश के उचित हिस्से पर कब्जा करने की अनुमति देगा। तकनीकी रूप से परिष्कृत उपकरणों के ऐसे शस्त्रागार की मदद से, वैज्ञानिक ब्रह्मांड की विस्तार दर को मापने की उम्मीद करते हैं, यह पता लगाते हैं कि क्या यह अंधेरे ऊर्जा के उद्भव के बाद से बदल गया है, और ब्रह्मांड की संरचना में उत्तरार्द्ध की जगह को समझ सकता है। यह हमें भविष्य में यूनिवर्स की प्रतीक्षा करने के बारे में न तो अधिक और न ही इसके बारे में निष्कर्ष निकालने की अनुमति देगा और हम इसका अध्ययन कैसे जारी रख सकते हैं। यदि यह कभी बढ़ती दर पर फैलता है, तो पूरी तरह से अंधेरे ऊर्जा की दया पर, अधिकांश आकाशगंगाओं को एक-दूसरे के क्षेत्र से बाहर फेंक दिया जाएगा, जिससे भविष्य के खगोलविदों के लिए कोई वस्तु नहीं रह जाएगी, जो निकटतम पड़ोसियों और अंतराल को छोड़कर लौकिक रसातल। अंधेरे ऊर्जा की प्रकृति को समझने के लिए , हमें खुद अंतरिक्ष की मूलभूत अवधारणाओं को पुनर्विचार करना होगा। लंबे समय तक, सितारों और ग्रहों के बीच का स्थान बिल्कुल खाली माना जाता था, हालांकि आइजैक न्यूटन ने कहा कि उनके लिए यह कल्पना करना बेहद मुश्किल था कि गुरुत्वाकर्षण सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की परिक्रमा कैसे कर सकता है अगर उनके बीच कुछ नहीं है लेकिन एक वैक्यूम । 20 वीं शताब्दी में, क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत ने दिखाया कि वास्तव में, अंतरिक्ष खाली नहीं है, लेकिन, इसके विपरीत, क्वांटम क्षेत्रों के साथ हर जगह अनुमति है। मुख्य भवन खंड जो पदार्थ बनाते हैं - प्रोटॉन, इलेक्ट्रॉन और अन्य कण - अनिवार्य रूप से केवल क्वांटम क्षेत्रों की गड़बड़ी हैं। जब क्षेत्र ऊर्जा अपने न्यूनतम स्तर पर होती है, तो अंतरिक्ष खाली दिखाई देता है। लेकिन अगर क्षेत्र परेशान है, तो आस-पास सब कुछ जीवन में आता है, दृश्यमान पदार्थ और ऊर्जा से भर जाता है। गणितज्ञ लुसियानो बॉय एक अल्पाइन तालाब में पानी की सतह के लिए जगह की तुलना करता है: हल्की हवा के झोंके आने पर, कांपने वाले तरंगों के साथ तालाब को कवर करना ध्यान देने योग्य हो जाता है। "खाली स्थान वास्तव में खाली नहीं है," अमेरिकी भौतिक विज्ञानी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर ने कहा। "इसमें वास्तविक भौतिकी है, जो आश्चर्य और आश्चर्य से भरा है।" डार्क एनर्जी व्हीलर के शब्दों की गहन भविष्यवाणी शक्ति की अच्छी तरह से पुष्टि कर सकती है। वैज्ञानिक आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत पर भरोसा करते हैं, एक सदी पहले, ब्रह्मांड की चल रही मुद्रास्फीति के लिए जिम्मेदार तंत्रों को समझने के लिए - जो, जैसा कि यह बताता है, तेजी जारी है। यह बड़े पैमाने पर वस्तुओं पर बहुत अच्छा काम करता है, लेकिन यह सूक्ष्म स्तर पर ठोकर खाता है, जहां क्वांटम सिद्धांत गेंद पर शासन करता है और जहां अंतरिक्ष झूठ के त्वरित-विस्तार का समाधान होता है। डार्क एनर्जी की व्याख्या करने के लिए, मौलिक रूप से कुछ नया चाहिए - अंतरिक्ष और गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम सिद्धांत जैसा कुछ। आधुनिक विज्ञान एक प्रतीत होता है कि साधारण समस्या से जूझ रहा है: अंतरिक्ष के एक सीमित क्षेत्र में कितनी ऊर्जा - अंधेरे या कुछ अन्य - सम्\u200dमिलित है? यदि आप गणना के लिए क्वांटम सिद्धांत पर भरोसा करते हैं, तो परिणाम अविश्वसनीय रूप से बड़ा है। और अगर खगोलविद समस्या में शामिल हैं, तो अंधेरे ऊर्जा की टिप्पणियों के आधार पर उनका अनुमान असंगत रूप से छोटा हो जाएगा। दो संख्याओं के बीच का अंतर चौंका देने वाला है: 10 से 121 वीं शक्ति! यह 121 शून्य के साथ एक है - हमारे ब्रह्मांड पर अवलोकनीय ब्रह्मांड में सितारों की संख्या और रेत के सभी अनाज से अधिक है। यह विज्ञान के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण पूर्वाग्रह है, जो सिद्धांत और तथ्यात्मक अवलोकन के बीच असंगतता के कारण होता है। जाहिर है, हम अंतरिक्ष की कुछ मूलभूत रूप से महत्वपूर्ण संपत्ति को याद कर रहे हैं, और इसलिए हर चीज जो हमें घेरती है और इसका एक हिस्सा है - आकाशगंगा, सितारे, ग्रह और खुद। वैज्ञानिकों ने अभी तक यह पता नहीं लगाया है कि हमारे ज्ञान में कितना बड़ा अंतर है।
सौर मंडल में, दस ग्रह भी नहीं हैं और एक सूर्य है। एक आकाशगंगा सौर प्रणालियों का एक समूह है। आकाशगंगा में लगभग दो सौ अरब तारे हैं। ब्रह्मांड में अरबों आकाशगंगाएँ हैं। क्या आप समझते हैं कि ब्रह्मांड क्या है? हम खुद नहीं जानते कि यह क्या है, और हमें अगले अरब वर्षों में पता लगाने की संभावना नहीं है। और ब्रह्मांड के बारे में हमारा ज्ञान जितना अधिक है - जो हमें घेरता है और अपने आप में यह सब सम्\u200dमिलित करता है - लोगों के पास उतने ही अधिक सवाल हैं।
जब हम ब्रह्माण्ड को देखते हैं, उसके सभी ग्रहों और तारों, आकाशगंगाओं और समूहों, गैस, धूल, प्लाज्मा में, हम हर जगह एक ही हस्ताक्षर देखते हैं। हम परमाणु अवशोषण और उत्सर्जन की रेखाएँ देखते हैं, हम देखते हैं कि यह पदार्थ पदार्थ के अन्य रूपों के साथ परस्पर क्रिया करता है, हम तारे का निर्माण और तारों, टकरावों, एक्स-रे और बहुत कुछ की मृत्यु को देखते हैं। एक स्पष्ट सवाल है जिसमें स्पष्टीकरण की आवश्यकता है: हम यह सब क्यों देख रहे हैं? यदि भौतिकी के नियम पदार्थ और एंटीमैटर के बीच समरूपता को निर्धारित करते हैं जो हम देखते हैं, इसका अस्तित्व नहीं होना चाहिए।
रात में तारों वाले आकाश को देखते हुए, आप अनजाने में खुद से पूछते हैं: आकाश में कितने तारे हैं? क्या जीवन कहीं और है, यह सब कैसे दिखाई दिया और क्या यह सब खत्म हो गया है?
अधिकांश वैज्ञानिक खगोलविदों को विश्वास है कि ब्रह्मांड का जन्म लगभग 15 अरब साल पहले एक शक्तिशाली विस्फोट के परिणामस्वरूप हुआ था। इस विशाल विस्फोट, जिसे आमतौर पर "बिग बैंग" या "बिग इम्पैक्ट" कहा जाता है, पदार्थ के एक मजबूत संपीड़न से बनाया गया था, अलग-अलग दिशाओं में गर्म गैसों को फैलाया, और आकाशगंगाओं, सितारों और ग्रहों को जन्म दिया। यहां तक \u200b\u200bकि सबसे आधुनिक और नए खगोलीय उपकरण पूरे ब्रह्मांड को कवर करने में असमर्थ हैं। लेकिन आधुनिक तकनीक सितारों से प्रकाश पकड़ सकती है जो पृथ्वी से 15 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर हैं! शायद ये तारे लंबे समय से चले आ रहे हैं, वे पैदा हुए थे, वृद्ध हो गए और मर गए, लेकिन उनमें से प्रकाश 15 अरब वर्षों तक पृथ्वी की यात्रा करता रहा और दूरबीन अभी भी इसे देखती है।
कई पीढ़ियों और देशों के वैज्ञानिक हमारे ब्रह्मांड के आकार की गणना, इसके केंद्र का निर्धारण, सुझाव देने की कोशिश कर रहे हैं। पहले, यह माना जाता था कि ब्रह्मांड का केंद्र हमारी पृथ्वी पृथ्वी है। कोपरनिकस ने साबित किया कि यह सूर्य है, लेकिन ज्ञान के विकास और हमारी मिल्की वे आकाशगंगा की खोज के साथ, यह स्पष्ट हो गया कि न तो हमारा ग्रह और न ही सूर्य ब्रह्मांड का केंद्र है। यह लंबे समय तक सोचा गया था कि मिल्की वे के अलावा कोई अन्य आकाशगंगा नहीं थी, लेकिन इससे इनकार किया गया था।
एक प्रसिद्ध वैज्ञानिक तथ्य यह बताता है कि ब्रह्माण्ड का लगातार विस्तार हो रहा है और जो तारों का आकाश हम देखते हैं, अब हम जो ग्रह देख रहे हैं, उसकी संरचना लाखों साल पहले से बिल्कुल अलग है। यदि ब्रह्मांड बढ़ रहा है, तो किनारों हैं। एक अन्य सिद्धांत कहता है कि हमारे अंतरिक्ष की सीमाओं से परे अन्य ब्रह्मांड और दुनिया हैं।
यूनिवर्स की अनंतता को प्रमाणित करने का निर्णय लेने वाला पहला व्यक्ति इस्साक न्यूटन था। सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम की खोज करते हुए, उनका मानना \u200b\u200bथा कि यदि अंतरिक्ष परिमित थे, तो जल्द ही या बाद में उसके सभी शरीर आकर्षित होंगे और एक ही पूरे में विलीन हो जाएंगे। और चूंकि ऐसा नहीं होता है, तो ब्रह्मांड की कोई सीमा नहीं है।
ऐसा लगता है कि यह सब तर्कसंगत और स्पष्ट है, लेकिन फिर भी अल्बर्ट आइंस्टीन इन रूढ़ियों को तोड़ने में सक्षम थे। उन्होंने अपने स्वयं के सापेक्षता के सिद्धांत के आधार पर यूनिवर्स के अपने मॉडल का निर्माण किया, जिसके अनुसार ब्रह्मांड समय में अनंत है, लेकिन अंतरिक्ष में परिमित है। उन्होंने इसकी तुलना तीन आयामी क्षेत्र या, सरल शब्दों में, हमारे ग्लोब से की है। कोई भी यात्री पृथ्वी के चारों ओर कितना भी घूमे, वह कभी भी अपने किनारे पर नहीं पहुंचेगा। हालांकि, इसका मतलब यह नहीं है कि पृथ्वी अनंत है। यात्री बस उस स्थान पर वापस आ जाएगा जहां उसने अपनी यात्रा शुरू की थी।
उसी तरह, अंतरिक्ष भटकने वाला, हमारे ग्रह से शुरू होकर एक तारे पर ब्रह्मांड को पार करने के बाद, पृथ्वी पर वापस आ सकता है। केवल इस बार पथिक गोले की द्वि-आयामी सतह के साथ नहीं, बल्कि हाइपरस्फीयर की त्रि-आयामी सतह के साथ आगे बढ़ेगा। इसका मतलब यह है कि ब्रह्मांड में एक परिमित मात्रा है, और इसलिए तारों और द्रव्यमान की एक परिमित संख्या है। हालांकि, यूनिवर्स की कोई सीमा या कोई केंद्र नहीं है। आइंस्टीन का मानना \u200b\u200bथा कि ब्रह्मांड स्थिर है और इसका आकार कभी नहीं बदलता है।
हालांकि, सबसे बड़ा दिमाग भ्रम के लिए विदेशी नहीं हैं। 1927 में, हमारे सोवियत भौतिक विज्ञानी अलेक्जेंडर फ्रिडमैन ने इस मॉडल का काफी विस्तार किया। उनकी गणना के अनुसार, ब्रह्मांड बिल्कुल स्थिर नहीं है। यह समय के साथ विस्तार या अनुबंध कर सकता है। आइंस्टीन ने इस तरह के सुधार को तुरंत स्वीकार नहीं किया, लेकिन हबल दूरबीन की खोज के साथ, ब्रह्मांड के विस्तार का तथ्य साबित हुआ, क्योंकि आकाशगंगाएँ बिखरी, अर्थात् एक दूसरे से दूर चले गए।
अब यह साबित हो गया है कि ब्रह्मांड त्वरण के साथ विस्तार कर रहा है, कि यह ठंडे अंधेरे पदार्थ से भरा है और इसकी आयु 13.75 अरब वर्ष है। ब्रह्मांड की उम्र को जानने के बाद, आप इसके अवलोकन क्षेत्र का आकार निर्धारित कर सकते हैं। लेकिन निरंतर विस्तार के बारे में मत भूलना।
तो, अवलोकन योग्य ब्रह्मांड का आकार दो प्रकारों में विभाजित किया गया है। दृश्यमान आकार, जिसे हबल त्रिज्या (13.75 बिलियन प्रकाश वर्ष) भी कहा जाता है, जिसके बारे में हमने ऊपर बात की है। और वास्तविक आकार, जिसे कण क्षितिज (45.7 बिलियन प्रकाश वर्ष) कहा जाता है। अब मैं समझाता हूं: निश्चित रूप से, आपने सुना है कि जब हम आकाश को देखते हैं, तो हम अन्य सितारों, ग्रहों के अतीत को देखते हैं, न कि अब जो हो रहा है। उदाहरण के लिए, चंद्रमा को देखते हुए, हम देखते हैं कि यह एक दूसरे से थोड़ा पहले क्या था, सूर्य आठ मिनट पहले, निकटतम सितारे - वर्ष, आकाशगंगाएं - लाखों साल पहले, आदि। यही है, ब्रह्मांड के जन्म के क्षण से, कोई फोटॉन नहीं है, अर्थात्। प्रकाश के पास 13.75 बिलियन से अधिक प्रकाश वर्ष यात्रा करने का समय नहीं होता। परंतु! ब्रह्मांड के विस्तार के तथ्य के बारे में मत भूलना। इसलिए जब यह पर्यवेक्षक तक पहुँचता है, नवजात ब्रह्मांड की वस्तु, जो इस प्रकाश का उत्सर्जन करती है, हमारे लिए 45.7 बिलियन sv होगी। वर्षों। यह आकार कणों का क्षितिज है, और यह अवलोकन योग्य ब्रह्मांड की सीमा है।
हालांकि, ये दोनों क्षितिज ब्रह्मांड के वास्तविक आकार की विशेषता नहीं हैं। इसका विस्तार हो रहा है और यदि यह प्रवृत्ति जारी रहती है, तो उन सभी वस्तुओं को जिन्हें हम अब देख सकते हैं, जल्द ही या बाद में हमारी दृष्टि के क्षेत्र से गायब हो जाएंगे।
फिलहाल, खगोलविदों द्वारा मनाया गया सबसे दूर का प्रकाश पृष्ठभूमि विकिरण है। ये प्राचीन विद्युत चुम्बकीय तरंगें हैं जो ब्रह्मांड की उत्पत्ति के समय उत्पन्न हुई थीं। इन तरंगों का पता अत्यधिक संवेदनशील एंटेना और सीधे अंतरिक्ष में लगाया जाता है। अवशेष विकिरण की ओर बढ़ते हुए, वैज्ञानिक ब्रह्मांड को देखते हैं क्योंकि यह बिग बैंग के 380 हजार साल बाद था। इस समय, ब्रह्मांड इतना ठंडा हो गया है कि यह मुक्त फोटॉन का उत्सर्जन करने में सक्षम था, जो आज रेडियो टेलीस्कोप की मदद से कब्जा कर लिया गया है। उन दिनों, ब्रह्मांड में कोई तारे या आकाशगंगाएं नहीं थीं, लेकिन केवल हाइड्रोजन, हीलियम और अन्य तत्वों की एक महत्वहीन राशि का एक ठोस बादल था। इस बादल में देखी गई अमानवीयताओं से, बाद में गैलैक्टिक क्लस्टर बनेंगे।
वैज्ञानिक अभी भी बहस कर रहे हैं कि क्या ब्रह्मांड में सच्ची, अप्रमाणिक सीमाएं हैं। एक तरीका या दूसरा, हर कोई ब्रह्मांड की अनंतता में परिवर्तित होता है, लेकिन वे इस अनंत की पूरी तरह से व्याख्या करते हैं। कुछ लोग यूनिवर्स को बहुआयामी मानते हैं, जहाँ हमारा "स्थानीय" त्रि-आयामी यूनिवर्स केवल इसकी एक परत है। दूसरों का कहना है कि ब्रह्मांड भग्न है - जिसका अर्थ है कि हमारा स्थानीय ब्रह्मांड दूसरे का एक कण हो सकता है। मल्टीवर्स के विभिन्न मॉडलों के बारे में मत भूलना, अर्थात्। हमारे बाहर अन्य ब्रह्मांडों की अनंत संख्या का अस्तित्व। और कई, कई अलग-अलग संस्करण हैं, जिनमें से संख्या केवल मानव कल्पना द्वारा सीमित है।
