विश्वाच्या संरचनेचे असामान्य सिद्धांत. विश्वाचा वास्तविक सिद्धांत

विश्व - होलोग्राम

आपल्याला जगाला तीन आयामांमध्ये पाहण्याची सवय आहे.तथापि, यूएस ऊर्जा विभागातील एनरिको फर्मी नॅशनल लॅबोरेटरीतील शास्त्रज्ञांनी असे सुचवले की विश्व एक होलोग्राम आहे, म्हणजेच ते केवळ विपुल दिसते, परंतु प्रत्यक्षात ते सपाट आहे. त्यांच्या गृहीतकानुसार, स्पेस-टाइम हे पिक्सेल असलेल्या स्क्रीनवरील चित्राप्रमाणे लहान ब्लॉक्सच्या स्वरूपात दर्शविले जाऊ शकते. यातील प्रत्येक ब्लॉक इतका लहान आहे की अगदी लहान लांबीचाही भौतिक अर्थ नाही.

प्रयोगशाळेचे संचालक क्रेग होगन आणि त्यांचे सहकारी हे सिद्ध करण्याचा प्रयत्न करीत आहेत की स्पेस-टाइम ही एक क्वांटम प्रणाली आहे, जसे की पदार्थ आणि उर्जा, आणि लहरींनी बनते. हे करण्यासाठी, त्यांनी होलोमीटर नावाचे उपकरण एकत्र केले. होलोमीटर दोन शक्तिशाली लेसर बीम उत्सर्जित करतो जे एकतर एकत्र होतात किंवा वळतात. जर त्यांच्या ब्राइटनेसमध्ये चढ-उतार होत असेल, तर हे पुष्टी करेल की स्पेस-टाइम देखील चढ-उतार होतो, याचा अर्थ असा की त्यात द्विमितीय लहरीचे गुणधर्म आहेत. गेल्या उन्हाळ्यात हा प्रयोग सुरू झाला आणि सुमारे वर्षभर चालेल. याचा मानवतेवर कसा परिणाम होईल हे सांगणे कठीण आहे. तथापि, जर फर्मिलॅब भौतिकशास्त्रज्ञांचा अंदाज बरोबर असेल, तर विश्वातील माहितीचे प्रमाण मर्यादित आहे, म्हणून आपण मोजू शकतो, विचार करू शकतो आणि करू शकतो त्या प्रत्येक गोष्टीला मर्यादा आहे.

क्वांटम फोम
विश्वाच्या फॅब्रिकसारखे

स्पेस-टाइम सतत आणि गुळगुळीत दिसते,परंतु, सूक्ष्म स्तरावर ते अगदी वेगळ्या पद्धतीने मांडले जाण्याची शक्यता आहे. 1955 मध्ये, भौतिकशास्त्रज्ञ जॉन व्हीलर यांनी क्वांटम फोमची संकल्पना मांडली. ही संकल्पना या गृहीतावर आधारित आहे की, सामान्य कणांबरोबरच असे आभासी कण आहेत जे ऊर्जेपासून तयार होतात आणि हायझेनबर्ग अनिश्चिततेच्या तत्त्वानुसार नष्ट होतात. या प्रक्रिया क्वांटम चढ-उतारांना जन्म देतात, म्हणूनच प्लँक मूल्यांच्या प्रमाणात स्पेस-टाइम वक्र आहे.

क्वांटम फोमची संकल्पना अप्रतिम चित्रे रंगवते - उदाहरणार्थ, आभासी कणांच्या परस्परसंवादातून मिळविलेले सर्वात लहान कृष्णविवर आणि वर्महोल - आणि विश्वाचा जन्म आणि त्याची रचना स्पष्ट करण्यासाठी उपयोगी पडू शकतात. तथापि, हे सिद्ध करणे किंवा ते नाकारणे अद्याप शक्य झाले नाही - काही शास्त्रज्ञांना शंका आहे की आभासी कण अस्तित्वात आहेत.

आपले विश्व हे त्रिमितीय जगांच्या टक्कराचे परिणाम आहे

पॉल स्टीनहार्ट आणि नील तुरोक यांनी प्रस्तावित केलेले मॉडेल बिग बँग सिद्धांतासारखे आहे,परंतु बिग बँगला वगळले आहे. संशोधक सहमत आहेत की गेल्या 15 अब्ज वर्षांपासून विश्वाचा विस्तार होत आहे आणि थंड होत आहे, परंतु त्यांचा असा विश्वास आहे की त्यापूर्वी कोणतीही एकलता नव्हती. त्यांच्या मते, प्रथम विश्व थंड आणि जवळजवळ रिकामे होते, आणि उच्च होते, परंतु अंतिम तापमान आणि घनता दोन त्रिमितीय जगांच्या टक्करने दिली गेली - ब्रेन दुसर्या, लपलेल्या परिमाणांसह फिरत आहेत. वेगवेगळ्या बिंदूंवर, टक्कर एकाच वेळी घडली नाही, कारण विश्व एकसंध नाही - अशा प्रकारे आकाशगंगा दिसू शकतात.

एकपायरोटिक मॉडेल स्ट्रिंग सिद्धांताच्या तरतुदींवर आधारित आहे, म्हणून, ते इतर जगाचे अस्तित्व गृहीत धरते. हे खरे आहे की, आपण त्यांचे निरीक्षण करू शकत नाही, कारण कण आणि प्रकाश तेथे प्रवेश करत नाहीत. 2002 मध्ये, स्टीनहार्ट आणि तुरोक यांनी त्यांचे मॉडेल वाढवले आणि त्याला चक्रीय म्हटले. तिच्या मते, टक्कर झाल्यानंतर, कोन वेगळे होतात, आणि नंतर पुन्हा एकत्र होतात, आणि असेच अनंत.

स्पेस-टाइम - अतिप्रवाह द्रव

आधुनिक भौतिकशास्त्राचे मुख्य कार्य म्हणजे विरोधाभास दूर करणे सामान्य सापेक्षता आणि क्वांटम मेकॅनिक्स दरम्यान.काही संशोधकांचा असा विश्वास आहे की स्पेस-टाइम हा अतिप्रवाह द्रव आहे ही संकल्पना त्यांच्यापासून मुक्त होण्यास मदत करेल. भौतिकशास्त्रज्ञ टेड जेकबसन यांनी स्पेस-टाइमची पाण्याशी तुलना केली. वैयक्तिक पाण्याच्या रेणूंमध्ये त्याचे गुणधर्म नसतात, परंतु तरीही ते सेट केले जातात. स्टेफानो लिबेराटी आणि लुका मॅकिओन यांनी प्रकाश क्वांटावर गृहीतकांची चाचणी घेण्याचे ठरविले. त्यांनी सुचवले की स्पेसटाइम केवळ विशेष प्रकरणांमध्ये द्रवाप्रमाणे वागतो, उदाहरणार्थ, फोटॉनसह. महान ऊर्जा. अशा फोटॉनची उर्जा इतर माध्यमांमधील ओलसर लाटांप्रमाणे लांब अंतरावर गमावली पाहिजे.

लिबेराटी आणि मॅकिओन यांनी पृथ्वीपासून 6,500 प्रकाश-वर्षांवर असलेल्या क्रॅब नेब्युलामधील सुपरनोव्हा अवशेषातून रेडिएशनचे निरीक्षण केले. त्यांना कोणतेही विचलन आढळले नाही आणि त्यांनी असा निष्कर्ष काढला की स्पेस-टाइमचे द्रव प्रभाव एकतर अत्यंत कमकुवत किंवा अस्तित्वात नसलेले असतात. परंतु जर फोटॉनची ऊर्जा कमी झाली, तर याचा अर्थ व्हॅक्यूममध्ये प्रकाशाचा वेग स्थिर नाही, जो सामान्य सापेक्षतेच्या विरुद्ध आहे. लिबरेटी आणि मॅकिओन यांनी संकल्पना सोडली नाही. तथापि, अवकाश-काळ हा अतिप्रवाह द्रव आहे या कल्पनेचे समर्थक देखील पुष्टी मिळण्याची आशा करत नाहीत.

ब्रह्मांड
ब्लॅक होल मध्ये

नोलन बंधूंचा अपवाद वगळता लोकांना ब्लॅक होल्समध्ये काय आहे हे माहित नाही.निकोडेम पोपलाव्स्कीच्या मते, ते इतर विश्वाकडे नेतात. आईन्स्टाईनचा असा विश्वास होता की ब्लॅक होलमध्ये पडणारे पदार्थ एकलतेमध्ये संकुचित होते. पोपलाव्स्कीच्या समीकरणांनुसार, कृष्णविवराच्या दुसऱ्या टोकाला एक पांढरा छिद्र आहे - एक वस्तू ज्यामधून केवळ पदार्थ आणि प्रकाश बाहेर पडतो. ही जोडी एक वर्महोल बनवते आणि सर्वकाही, एका बाजूला पोहोचते आणि दुसरीकडे सोडते. नवीन जग. 1990 च्या दशकाच्या सुरुवातीस, भौतिकशास्त्रज्ञ ली स्मोलिन यांनी एक समान आणि काहीसे अनोळखी गृहीतक मांडले: ते कृष्णविवराच्या पलीकडे असलेल्या विश्वांवर देखील विश्वास ठेवत होते, परंतु त्यांनी विचार केला की ते नैसर्गिक निवडीसारख्या नियमाचे पालन करतात: ते पुनरुत्पादन करतात आणि उत्परिवर्तन करतात. उत्क्रांती

पोपलाव्स्कीचा सिद्धांत आधुनिक भौतिकशास्त्रातील काही "गडद" ठिकाणांवर थोडा प्रकाश टाकू शकतो: उदाहरणार्थ, आपल्या विश्वाच्या काठावर बिग बॅंग आणि गॅमा-किरण फुटण्याआधी वैश्विक एकलता कोठून आली किंवा विश्व गोलाकार का नाही? , पण, वरवर पाहता, सपाट. शास्त्रज्ञाचे समीक्षक असे दर्शवतात की प्राथमिक जगाचे स्वरूप, ज्यापासून इतर सर्व विश्वांची उत्पत्ती झाली, हे अजूनही एक रहस्य आहे. तथापि, संशयवादी देखील असे मानत नाहीत की पोपलाव्स्कीची गृहीतक आइन्स्टाईनच्या एकलतेबद्दलच्या अनुमानापेक्षा कमी प्रशंसनीय आहे.

टेरी प्रॅचेट यांनी विश्वाच्या निर्मितीच्या पारंपारिक दृष्टिकोनाचे वर्णन असे केले: "सुरुवातीला स्फोट झाले असे काहीही नव्हते." कॉस्मॉलॉजीच्या आधुनिक दृष्टिकोनातून असे सूचित होते की विस्तारित विश्वाचा परिणाम म्हणून उदय झाला मोठा आवाज, आणि सीएमबीच्या रूपातील पुराव्यांद्वारे आणि स्पेक्ट्रमच्या लाल टोकाकडे दूरच्या प्रकाशाच्या स्थलांतरामुळे हे चांगले समर्थित आहे: विश्व सतत विस्तारत आहे.

आणि तरीही, प्रत्येकाला याची खात्री पटली नाही. वर्षानुवर्षे, विविध पर्याय आणि मते ऑफर केली गेली आहेत. काही मनोरंजक गृहितके राहिली आहेत, अरेरे, आमच्या वापरून पडताळता येत नाहीत आधुनिक तंत्रज्ञान. इतर विश्वाच्या अगम्यतेच्या विरोधात बंड करून कल्पनारम्य उड्डाण आहेत, जे सामान्य ज्ञानाच्या मानवी कल्पनांना झुगारत असल्याचे दिसते.

स्थिर विश्वाचा सिद्धांत

आपल्या तारकीय परिसरात अस्तित्वात नसलेल्या दूरच्या (आणि जुन्या, आपल्या दृष्टिकोनातून) आकाशगंगांमधील क्वासारच्या निरीक्षणामुळे सिद्धांतकारांचा उत्साह थंड झाला आणि शेवटी जेव्हा शास्त्रज्ञांनी वैश्विक पार्श्वभूमी रेडिएशनचा शोध लावला तेव्हा ते कमी झाले. तथापि, जरी हॉयलच्या सिद्धांताने त्यांना सन्मान मिळवून दिला नाही, तरीही त्यांनी अनेक अभ्यास केले ज्याने हेलियमपेक्षा जड अणू विश्वात कसे दिसले हे दाखवले. (ते प्रक्रियेत दिसले जीवन चक्रयेथे प्रथम तारे उच्च तापमानआणि दबाव). गंमत म्हणजे, तो "बिग बँग" या शब्दाच्या प्रवर्तकांपैकी एक होता.

एडविन हबलच्या लक्षात आले की जवळच्या तारकीय पिंडांनी उत्सर्जित केलेल्या प्रकाशाच्या तुलनेत दूरच्या आकाशगंगांमधून प्रकाशाची तरंगलांबी स्पेक्ट्रमच्या लाल टोकाकडे सरकते, जे फोटॉनद्वारे उर्जेचे नुकसान दर्शवते. "रेडशिफ्ट" हे डॉपलर इफेक्टचे कार्य म्हणून बिग बँग नंतरच्या विस्ताराच्या संदर्भात स्पष्ट केले आहे. स्थिर विश्वाच्या मॉडेल्सच्या समर्थकांनी त्याऐवजी असे सुचवले आहे की प्रकाशाचे फोटॉन स्पेसमधून प्रवास करताना हळूहळू ऊर्जा गमावतात, लांब तरंगलांबीकडे जातात, स्पेक्ट्रमच्या लाल टोकाला कमी ऊर्जावान असतात. हा सिद्धांत प्रथम फ्रिट्झ झ्विकीने 1929 मध्ये मांडला होता.

थकलेल्या प्रकाशाशी संबंधित अनेक समस्या आहेत. प्रथम, फोटॉनची गती न बदलता त्याची उर्जा बदलण्याचा कोणताही मार्ग नाही, ज्यामुळे आपण पाळत नाही असा अस्पष्ट परिणाम होऊ शकतो. दुसरे, ते सुपरनोव्हा प्रकाश उत्सर्जनाचे निरीक्षण केलेले नमुने स्पष्ट करत नाही, जे विस्तारत असलेल्या विश्वाच्या मॉडेल आणि विशेष सापेक्षतेशी पूर्णपणे जुळतात. शेवटी, बहुतेक थकलेले प्रकाश मॉडेल न-विस्तारित विश्वावर आधारित असतात, परंतु याचा परिणाम पार्श्वभूमी रेडिएशन स्पेक्ट्रममध्ये होतो जो आमच्या निरीक्षणांशी विसंगत असतो. संख्यात्मकदृष्ट्या, थकलेल्या प्रकाशाची गृहितकं बरोबर असल्‍यास, सर्व निरीक्षण केलेले कॉस्मिक बॅकग्राउंड रेडिएशन अ‍ॅन्ड्रोमेडा आकाशगंगा (आपल्‍या सर्वात जवळील आकाशगंगा) पेक्षा आपल्या जवळ असलेल्या स्त्रोतांकडून आले असते आणि त्यापलीकडील सर्व काही आपल्यासाठी अदृश्य असेल.

शाश्वत महागाई

सुरुवातीच्या विश्वातील बहुतेक वर्तमान मॉडेल्स निर्वात ऊर्जेमुळे होणारी घातांकीय वाढ (इन्फ्लेशन म्हणून ओळखल्या जाणार्‍या) कमी कालावधीची मांडणी करतात, ज्या दरम्यान शेजारील कण अवकाशाच्या विशाल प्रदेशाद्वारे वेगाने विभक्त झाले होते. या चलनवाढीनंतर, व्हॅक्यूम उर्जा गरम प्लाझ्मा सूपमध्ये विघटित झाली, ज्यामध्ये अणू, रेणू आणि असे बरेच काही तयार झाले. शाश्वत चलनवाढीच्या सिद्धांतामध्ये, चलनवाढीची ही प्रक्रिया कधीच संपली नाही. त्याऐवजी, स्पेसचे बुडबुडे विस्तारणे थांबवतील आणि कमी-ऊर्जा स्थितीत प्रवेश करतील, केवळ महागाईच्या जागेत विस्तारण्यासाठी. असे बुडबुडे पाण्याच्या उकळत्या भांड्यात वाफेच्या बुडबुड्यांसारखे असतील, फक्त यावेळी भांडे नेहमीच मोठे होईल.

या सिद्धांतानुसार, आपले विश्व हे एकापेक्षा जास्त विश्वाच्या बुडबुड्यांपैकी एक आहे, ज्याचे वैशिष्ट्य सतत फुगवते. या सिद्धांताचा एक पैलू ज्याची चाचणी केली जाऊ शकते ती अशी धारणा आहे की दोन ब्रह्मांड जे भेटण्यास पुरेसे जवळ आहेत ते प्रत्येक विश्वाच्या स्पेस-टाइममध्ये व्यत्यय आणतील. CMB पार्श्वभूमीत अशा गडबडीचा पुरावा शोधणे हा अशा सिद्धांतासाठी सर्वोत्तम आधार असेल.

पहिले महागाईचे मॉडेल सोव्हिएत शास्त्रज्ञ अॅलेक्सी स्टारोबिन्स्की यांनी प्रस्तावित केले होते, परंतु ते पश्चिमेत प्रसिद्ध झाले ते भौतिकशास्त्रज्ञ अॅलन गुट यांच्यामुळे, ज्यांनी सुचवले की सुरुवातीचे विश्व थंड होऊ शकले असते आणि बिग बँगच्या आधीपासून घातांकीय वाढ सुरू होऊ शकते. आंद्रे लिंडेने हे सिद्धांत घेतले आणि त्यांच्या आधारावर "शाश्वत अराजक विस्तार" च्या सिद्धांताचा विकास केला, त्यानुसार, बिग बँगच्या गरजेऐवजी, आवश्यक संभाव्य उर्जेसह, विस्तार स्केलर स्पेसच्या कोणत्याही टप्प्यावर सुरू होऊ शकतो आणि होऊ शकतो. संपूर्ण मल्टीव्हर्समध्ये सतत.

लिंडे काय म्हणतात ते येथे आहे: "भौतिकशास्त्राचा एक नियम असलेल्या विश्वाऐवजी, शाश्वत अराजक महागाई एक स्वयं-शाश्वत आणि अनंतकाळ अस्तित्वात असलेले बहुविश्व सूचित करते ज्यामध्ये सर्वकाही शक्य आहे."

चार-आयामी कृष्णविवराचे मृगजळ

स्टँडर्ड बिग बँग मॉडेलचा असा दावा आहे की विश्वाचा स्फोट अनंत दाट एकवचनातून झाला आहे, परंतु त्या क्रूर घटनेनंतर तुलनेने कमी कालावधी (वैश्विक मानकांनुसार) दिल्यामुळे त्याचे जवळचे-एकसमान तापमान स्पष्ट करणे सोपे होत नाही. . काहींचा असा विश्वास आहे की हे एका अज्ञात उर्जेचे स्पष्टीकरण देऊ शकते ज्यामुळे विश्वाचा विस्तार झाला. वेगवान गतीस्वेता. सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राच्या परिमिती संस्थेतील भौतिकशास्त्रज्ञांच्या गटाने असे सुचवले आहे की विश्व हे मूलत: त्रिमितीय मृगजळ असू शकते जे एका चार-आयामी ताऱ्याच्या क्षितिजाच्या कृष्णविवरात कोसळते.

नियायेश अफशोर्डी आणि सहकाऱ्यांनी म्युनिकमधील लुडविग मॅक्सिमिलियन युनिव्हर्सिटीच्या टीमने 2000 मध्ये तयार केलेल्या प्रस्तावाचा अभ्यास केला की आपले विश्व हे चार-आयामी "बल्क ब्रह्मांड" मध्ये अस्तित्वात असलेली फक्त एक पडदा असू शकते. त्यांना असे वाटले की जर या विशाल विश्वामध्ये चार-आयामी तारे देखील असतील तर ते आपल्या विश्वातील त्यांच्या त्रिमितीय समकक्षांसारखे वागू शकतील - सुपरनोव्हामध्ये स्फोट होऊन ब्लॅक होलमध्ये कोसळतील.

त्रिमितीय कृष्णविवर गोलाकार पृष्ठभागाने वेढलेले आहेत - घटना क्षितिज. 3D ब्लॅक होलच्या घटना क्षितिजाची पृष्ठभाग 2D असली तरी, 4D ब्लॅक होलच्या घटना क्षितिजाचा आकार 3D-एक हायपरस्फियर असणे आवश्यक आहे. जेव्हा अफशोर्डीच्या टीमने चार-आयामी ताऱ्याच्या मृत्यूचे अनुकरण केले तेव्हा त्यांना आढळले की उद्रेक झालेल्या पदार्थाने घटना क्षितिजभोवती त्रि-आयामी ब्रेन (पडदा) तयार केला आणि हळू हळू विस्तारला. संघाने असे गृहीत धरले की आपले विश्व हे चार-आयामी कोसळणाऱ्या ताऱ्याच्या बाहेरील थरांच्या ढिगाऱ्यातून तयार झालेले मृगजळ असू शकते.

कारण 4D व्हॉल्यूमेट्रिक ब्रह्मांड खूप जुने असू शकते, किंवा अगदी अमर्यादपणे जुने असू शकते, हे आपल्या विश्वात पाळले जाणारे एकसमान तापमान स्पष्ट करते, जरी काही अलीकडील पुरावे असे सूचित करतात की पारंपारिक मॉडेल अधिक योग्य बनवणारे विचलन असू शकतात.

मिरर ब्रह्मांड

भौतिकशास्त्रातील एक गोंधळात टाकणारी समस्या अशी आहे की गुरुत्वाकर्षण, इलेक्ट्रोडायनामिक्स आणि सापेक्षता यासह जवळजवळ सर्व स्वीकारलेली मॉडेल्स विश्वाचे वर्णन करण्यासाठी तितकेच चांगले कार्य करतात, मग वेळ पुढे किंवा मागे गेला. वास्तविक जगामध्ये, आपल्याला माहित आहे की वेळ फक्त एका दिशेने फिरतो आणि याचे प्रमाणित स्पष्टीकरण असे आहे की वेळेबद्दलची आपली धारणा केवळ एन्ट्रॉपीचे उत्पादन आहे, ज्या क्रमाने विकारात विरघळते. या सिद्धांताची अडचण अशी आहे की आपल्या विश्वाची सुरुवात अत्यंत क्रमबद्ध स्थिती आणि कमी एन्ट्रॉपीने झाली आहे. अनेक शास्त्रज्ञ काळाची दिशा ठरवणाऱ्या कमी-एंट्रोपी आरंभीच्या विश्वाच्या कल्पनेशी असहमत आहेत.

ऑक्सफर्ड विद्यापीठाचे ज्युलियन बार्बोर, न्यू ब्रन्सविक विद्यापीठाचे टिम कोझलोव्स्की आणि सैद्धांतिक भौतिकशास्त्राच्या परिमिती संस्थेचे फ्लॅव्हियो मर्काटी यांनी एक सिद्धांत विकसित केला की गुरुत्वाकर्षणामुळे वेळ पुढे जातो. त्यांनी न्यूटोनियन गुरुत्वाकर्षणाच्या प्रभावाखाली 1000 बिंदू एकमेकांशी संवाद साधणाऱ्या कणांच्या संगणकीय सिम्युलेशनचा अभ्यास केला. असे दिसून आले की त्यांचा आकार किंवा आकार विचारात न घेता, कण शेवटी कमी जटिलतेची स्थिती तयार करतात. किमान आकारआणि जास्तीत जास्त घनता. कणांची ही प्रणाली नंतर दोन्ही दिशांमध्ये विस्तारते, दोन सममितीय आणि विरुद्ध वेळेचे बाण तयार करते आणि त्यासह दोन्ही बाजूंना अधिक क्रमबद्ध आणि जटिल संरचना तयार करते.

यावरून असे सूचित होते की बिग बँगमुळे एक नव्हे तर दोन विश्वांची निर्मिती झाली, ज्यातील प्रत्येक काळ दुसऱ्यापासून विरुद्ध दिशेने वाहत होता. बार्बरच्या मते:

"ही दोन-भविष्यातील परिस्थिती दोन्ही दिशांना एकच गोंधळलेला भूतकाळ दर्शवेल, याचा अर्थ मध्यवर्ती राज्याच्या दोन्ही बाजूला मूलत: दोन विश्वे असतील. जर ते पुरेसे गुंतागुंतीचे असतील तर, दोन्ही बाजू अशा निरीक्षकांना समर्थन देतील जे उलट दिशेने वेळ काढू शकतात. कोणताही संवेदनाशील प्राणी त्यांच्या वेळेचा बाण मध्य राज्यापासून दूर जाणे म्हणून परिभाषित करेल. त्यांना वाटेल की आपण आता त्यांच्या दूरच्या भूतकाळात जगत आहोत.”

कॉन्फॉर्मल चक्रीय कॉस्मॉलॉजी

ऑक्सफर्ड विद्यापीठातील भौतिकशास्त्रज्ञ सर रॉजर पेनरोज यांचा असा विश्वास आहे की, बिग बँग ही विश्वाची सुरुवात नव्हती, तर केवळ एक संक्रमण होते कारण ते विस्तार आणि आकुंचन चक्रातून जात होते. पेनरोजने प्रस्तावित केले की स्पेसची भूमिती कालांतराने बदलते आणि अधिकाधिक क्लिष्ट होत जाते, ज्याचे वर्णन वेयल वक्रता टेन्सरच्या गणितीय संकल्पनेद्वारे केले जाते, जी शून्यापासून सुरू होते आणि वेळेनुसार वाढते. त्याचा असा विश्वास आहे की कृष्णविवर विश्वाची एंट्रॉपी कमी करून कार्य करतात आणि जेव्हा नंतरचे विस्ताराच्या शेवटी पोहोचते तेव्हा कृष्णविवर पदार्थ आणि ऊर्जा आणि शेवटी एकमेकांना शोषून घेतात. कृष्णविवरांमध्ये पदार्थाचा क्षय होत असताना, हॉकिंग रेडिएशनच्या प्रक्रियेत ते अदृश्य होते, जागा एकसंध बनते आणि निरुपयोगी उर्जेने भरते.

हे conformal invariance ची संकल्पना, भिन्न तराजू असलेल्या परंतु समान आकार असलेल्या भूमितींची सममितीकडे नेते. जेव्हा ब्रह्मांड यापुढे मूळ परिस्थितीची पूर्तता करू शकत नाही, तेव्हा पेनरोझचा असा विश्वास आहे की कॉन्फॉर्मल ट्रान्सफॉर्मेशनमुळे जागेची भूमिती गुळगुळीत होईल आणि खराब झालेले कण शून्य एन्ट्रॉपीच्या स्थितीत परत येतील. ब्रह्मांड आपसूकच कोसळत आहे, दुसर्‍या महास्फोटासाठी तयार आहे. हे खालीलप्रमाणे आहे की विश्वाचा विस्तार आणि आकुंचन या पुनरावृत्ती प्रक्रियेद्वारे वैशिष्ट्यीकृत आहे, ज्याला पेनरोझने "इऑन्स" म्हणतात.

आर्मेनियातील येरेवन इन्स्टिट्यूट ऑफ फिजिक्सचे वाहगन (वाहे) गुरझाद्यान पॅनरोज आणि त्यांचे साथीदार यांनी नासा उपग्रह CMB डेटा गोळा केला आणि सांगितले की त्यांना डेटामध्ये 12 भिन्न केंद्रित रिंग सापडल्या आहेत, ज्याचा त्यांना विश्वास आहे की ते सुपरमॅसिव्हच्या टक्करमुळे गुरुत्वाकर्षण लहरींचे पुरावे असू शकतात. मागील युगाच्या शेवटी ब्लॅक होल. आतापर्यंत, कॉन्फॉर्मल चक्रीय विश्वविज्ञानाच्या सिद्धांताचा हा मुख्य पुरावा आहे.

कोल्ड बिग बँग आणि कोसळणारे विश्व

स्टँडर्ड बिग बँग मॉडेल म्हणते की सर्व पदार्थ एकलतेतून स्फोट झाल्यानंतर, ते एका उष्ण आणि दाट विश्वात फुगले आणि अब्जावधी वर्षांमध्ये हळूहळू थंड होऊ लागले. परंतु ही एकलता सामान्य सापेक्षता आणि क्वांटम मेकॅनिक्समध्ये बसवण्याचा प्रयत्न करताना अनेक समस्या निर्माण करते, म्हणून हेडलबर्ग विद्यापीठातील विश्वशास्त्रज्ञ क्रिस्टोफ वेटेरिच यांनी असे सुचवले आहे की विश्वाची सुरुवात एक थंड आणि विशाल रिकाम्या जागेच्या रूपात होऊ शकते जी केवळ सक्रिय होते. मानक मॉडेलनुसार विस्तार करण्याऐवजी करार.

या मॉडेलमध्ये, खगोलशास्त्रज्ञांनी पाहिलेली रेडशिफ्ट हे विश्वाचे वस्तुमान आकुंचन पावत असताना वाढल्यामुळे असू शकते. अणूंद्वारे उत्सर्जित होणारा प्रकाश कणांच्या वस्तुमानानुसार निर्धारित केला जातो, प्रकाश स्पेक्ट्रमच्या निळ्या भागाकडे आणि लाल भागाकडे कमी जाताना अधिक ऊर्जा दिसून येते.

वेटेरिचच्या सिद्धांताची मुख्य अडचण अशी आहे की मोजमापांनी त्याची पुष्टी केली जाऊ शकत नाही, कारण आपण केवळ वेगवेगळ्या वस्तुमानांच्या गुणोत्तरांची तुलना करत आहोत, स्वतःच्या वस्तुमानांची नाही. एका भौतिकशास्त्रज्ञाने तक्रार केली की हे मॉडेल असे म्हणण्यासारखे आहे की विश्वाचा विस्तार होत नाही, परंतु ज्या शासकाने आपण त्याचे मोजमाप करतो तो संकुचित होत आहे. वेटेरिचने म्हटले आहे की तो त्याच्या सिद्धांताला बिग बँगचा पर्याय मानत नाही; त्याने फक्त असे नमूद केले की ते विश्वाच्या सर्व ज्ञात निरीक्षणांशी संबंधित आहे आणि ते अधिक "नैसर्गिक" स्पष्टीकरण असू शकते.

कार्टर मंडळे

जिम कार्टर हा एक हौशी शास्त्रज्ञ आहे ज्याने "झिरक्लोन्स", काल्पनिक गोल यांत्रिक वस्तूंच्या शाश्वत पदानुक्रमावर आधारित विश्वाबद्दल वैयक्तिक सिद्धांत विकसित केला आहे. त्यांचा असा विश्वास आहे की विश्वाचा संपूर्ण इतिहास पुनरुत्पादन आणि विखंडन प्रक्रियेत विकसित होत असलेल्या झिरक्लोनच्या पिढ्या म्हणून स्पष्ट केला जाऊ शकतो. त्याच्यापासून निघणाऱ्या बुडबुड्यांचे आदर्श अंगठी पाहून शास्त्रज्ञ हा निष्कर्ष काढला. श्वसन यंत्र 1970 च्या दशकात तो स्कूबा डायव्हिंग करत असताना आणि नियंत्रित धुराच्या कड्या, कचरापेटी आणि रबर शीट यांचा समावेश असलेल्या प्रयोगांनी त्याच्या सिद्धांताला सार्थ ठरवले. कार्टरने त्यांना झिरक्लोन सिंक्रोनी नावाच्या प्रक्रियेचे भौतिक अवतार मानले.

ते म्हणाले की, बिग बँग सिद्धांतापेक्षा झिरक्लोन सिंक्रोनी हे विश्वाच्या निर्मितीचे चांगले स्पष्टीकरण आहे. त्याचा सजीव विश्वाचा सिद्धांत असे मानतो की किमान एक हायड्रोजन अणू नेहमीच अस्तित्वात असतो. सुरुवातीला, एकच अँटीहाइड्रोजन अणू त्रिमितीय शून्यात तरंगत होता. या कणाचे वस्तुमान संपूर्ण विश्वासारखेच होते आणि त्यात सकारात्मक चार्ज केलेले प्रोटॉन आणि नकारात्मक चार्ज केलेले अँटीप्रोटॉन होते. ब्रह्मांड संपूर्ण आदर्श द्वैतमध्ये होते, परंतु नकारात्मक अँटीप्रोटॉन सकारात्मक प्रोटॉनपेक्षा गुरुत्वाकर्षणाने थोड्या वेगाने विस्तारत होते, ज्यामुळे सापेक्ष वस्तुमान कमी झाले. नकारात्मक कण सकारात्मक कण घेईपर्यंत ते एकमेकांकडे विस्तारत गेले आणि त्यांनी अँटीन्यूट्रॉन तयार केले.

प्रतिन्युट्रॉन वस्तुमानात देखील असंतुलित होता, परंतु अखेरीस तो समतोल स्थितीत परत आला, ज्यामुळे त्याचे कण आणि प्रतिकणापासून दोन नवीन न्यूट्रॉनमध्ये विभाजन झाले. या प्रक्रियेमुळे न्यूट्रॉनच्या संख्येत घातांकीय वाढ झाली, ज्यापैकी काही यापुढे विभागले गेले नाहीत, परंतु फोटॉनमध्ये नष्ट झाले, ज्यामुळे वैश्विक किरणांचा आधार बनला. शेवटी, विश्व हे स्थिर न्यूट्रॉनचे वस्तुमान बनले जे क्षय होण्याआधी काही काळ अस्तित्वात होते आणि इलेक्ट्रॉन्सला पहिल्यांदा प्रोटॉनसह एकत्र करण्याची परवानगी दिली, पहिले हायड्रोजन अणू तयार झाले आणि ब्रह्मांड इलेक्ट्रॉन आणि प्रोटॉनने भरले, सक्रियपणे नवीन तयार करण्यासाठी संवाद साधला. घटक.

थोडे वेडेपणा दुखत नाही. बहुतेक भौतिकशास्त्रज्ञ कार्टरच्या कल्पनांना असंतुलितांचे भ्रम मानतात, जे अनुभवजन्य तपासणीच्या अधीन नाहीत. कार्टरचे स्मोक रिंग प्रयोग 13 वर्षांपूर्वी आता बदनाम झालेल्या एथर सिद्धांतासाठी पुरावा म्हणून वापरले गेले.

प्लाझ्मा विश्व

मानक कॉस्मॉलॉजीमध्ये गुरुत्वाकर्षण ही मुख्य प्रेरक शक्ती राहते, तर प्लाझ्मा कॉस्मॉलॉजीमध्ये (विद्युत विश्वाच्या सिद्धांतामध्ये) इलेक्ट्रोमॅग्नेटिझमवर मोठी पैज लावली जाते. या सिद्धांताच्या पहिल्या समर्थकांपैकी एक रशियन मानसोपचारतज्ज्ञ इमॅन्युएल वेलीकोव्स्की होते, ज्यांनी 1946 मध्ये "गुरुत्वाकर्षणाशिवाय अंतराळ" नावाचा एक शोधनिबंध लिहिला, ज्यामध्ये त्यांनी म्हटले की गुरुत्वाकर्षण ही एक विद्युत चुंबकीय घटना आहे जी अणूंच्या शुल्कांमधील परस्परसंवादामुळे उद्भवते. आणि सूर्याचे चुंबकीय क्षेत्र आणि ग्रह. भविष्यात, हे सिद्धांत राल्फ जर्गेन्सने 70 च्या दशकात आधीच तयार केले होते, ज्यांनी असा युक्तिवाद केला की तारे थर्मोन्यूक्लियर प्रक्रियेवर नव्हे तर इलेक्ट्रिकलवर कार्य करतात.

सिद्धांताच्या अनेक पुनरावृत्ती आहेत, परंतु अनेक घटक समान राहतात. प्लाझ्मा ब्रह्मांड सिद्धांत असा दावा करतात की सूर्य आणि तारे विद्युत प्रवाहाद्वारे चालतात, ग्रहांच्या पृष्ठभागाची काही वैशिष्ट्ये "सुपर लाइटनिंग" मुळे होतात आणि धूमकेतूची पुच्छ, मंगळावरील धूळ डेव्हिल आणि आकाशगंगा निर्मिती या सर्व विद्युतीय प्रक्रिया आहेत. या सिद्धांतांनुसार, खोल जागा इलेक्ट्रॉन आणि आयनच्या अवाढव्य तंतूंनी भरलेली असते, जी अंतराळातील विद्युत चुंबकीय शक्तींच्या क्रियेमुळे वळते आणि आकाशगंगेसारखे भौतिक पदार्थ तयार करतात. प्लाझ्मा कॉस्मोलॉजिस्ट असे मानतात की विश्वाचा आकार आणि वय असीम आहे.

1991 मध्ये एरिक लर्नर यांनी लिहिलेले द बिग बॅंग नेव्हर हॅपन्ड हे या विषयावरील सर्वात प्रभावशाली पुस्तकांपैकी एक होते. त्यांनी असा युक्तिवाद केला की बिग बँग सिद्धांताने ड्युटेरियम, लिथियम-7 आणि हेलियम-4 सारख्या प्रकाश घटकांच्या घनतेचा चुकीचा अंदाज लावला, की आकाशगंगांमधील रिक्त जागा बिग बॅंग सिद्धांताच्या कालमर्यादेनुसार स्पष्ट केल्या जाऊ शकत नाहीत आणि दूरवरच्या आकाशगंगांच्या पृष्ठभागाची चमक स्थिर असल्याचे दिसून आले. , विस्तारत असलेल्या विश्वामध्ये ही चमक रेडशिफ्टमुळे अंतरानुसार कमी होत गेली पाहिजे. त्यांनी असा युक्तिवाद देखील केला की बिग बँग सिद्धांताला बर्याच काल्पनिक गोष्टींची आवश्यकता आहे (फुगाई, गडद पदार्थ, गडद ऊर्जा) आणि ऊर्जा संरक्षणाच्या कायद्याचे उल्लंघन करते, कारण विश्वाचा जन्म कथितपणे शून्यातून झाला आहे.

त्याउलट, ते म्हणतात, प्लाझ्मा सिद्धांत प्रकाश घटकांची विपुलता, विश्वाची मॅक्रोस्कोपिक रचना आणि वैश्विक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमीला कारणीभूत असलेल्या रेडिओ लहरींचे शोषण यांचा अचूक अंदाज लावतो. बर्‍याच विश्वशास्त्रज्ञांचा असा युक्तिवाद आहे की बिग बँग कॉस्मॉलॉजीची लर्नरची टीका त्यांच्या लेखनाच्या वेळी चुकीच्या मानल्या गेलेल्या संकल्पनांवर आधारित आहे आणि त्यांच्या स्पष्टीकरणावर आहे की बिग बँग कॉस्मॉलॉजिस्टच्या निरीक्षणांमुळे ते सोडवण्यापेक्षा जास्त समस्या येतात.

बिंदू विपशॉट

आतापर्यंत, आपण विश्वाच्या धार्मिक किंवा पौराणिक सृजन कथांना स्पर्श केला नाही, परंतु आम्ही हिंदू सृजन कथेला अपवाद करू, कारण ती सहजपणे जोडली जाऊ शकते. वैज्ञानिक सिद्धांत. कार्ल सेगनने एकदा म्हटले होते की "हा एकमेव धर्म आहे ज्यामध्ये कालमर्यादा आधुनिक वैज्ञानिक विश्वविज्ञानाशी सुसंगत आहे. त्याचे चक्र आपल्या सामान्य दिवस आणि रात्रीपासून ब्रह्मदेवाच्या दिवस आणि रात्रीपर्यंत जाते, 8.64 अब्ज वर्षे लांब. पृथ्वी किंवा सूर्यापेक्षा जास्त काळ अस्तित्वात आहे, बिग बँग झाल्यापासून जवळजवळ अर्धा वेळ."

विश्वाच्या पारंपारिक बिग बँग कल्पनेच्या सर्वात जवळची गोष्ट बिंदू-विपशॉट (संस्कृतमध्ये शब्दशः "पॉइंट-बँग") या हिंदू संकल्पनेमध्ये आढळते. वैदिक स्तोत्रे प्राचीन भारतअसे म्हटले जाते की बिंदू विपशॉटने ओम या अक्षराच्या ध्वनी लहरी निर्माण केल्या, ज्याचा अर्थ ब्रह्म, पूर्ण वास्तविकता किंवा देव आहे. "ब्राह्मण" या शब्दाचे संस्कृत मूळ ब्रह आहे ज्याचा अर्थ "महान वाढ" असा होतो, जो शब्द ब्राह्मण शास्त्रानुसार बिग बँगशी संबंधित असू शकतो. पहिल्या ध्वनी "ओम" चा अर्थ महास्फोटाचे कंपन म्हणून केला जातो, जो खगोलशास्त्रज्ञांनी कॉस्मिक मायक्रोवेव्ह पार्श्वभूमी रेडिएशनच्या स्वरूपात शोधला आहे.

उपनिषदांनी बिग बँगला एक (ब्राह्मण) अनेक बनण्याची इच्छा असल्याचे स्पष्ट केले आहे, जे इच्छेनुसार बिग बँगने साध्य केले आहे. सृष्टीला अनेकदा लीला किंवा "दैवी खेळ" म्हणून चित्रित केले जाते, या अर्थाने की विश्वाची निर्मिती खेळाचा एक भाग म्हणून केली गेली होती आणि बिग बॅंग लॉन्च देखील त्याचा एक भाग होता. पण तो कसा खेळेल हे माहीत असलेला सर्वज्ञ खेळाडू असेल तर खेळ मनोरंजक असेल का?

विश्व हे रहस्यमय आहे आणि जितके जास्त विज्ञान त्याबद्दल शिकते तितके ते अधिक आश्चर्यकारक दिसते. येथे सादर केलेल्या सिद्धांतांवरील पहिली प्रतिक्रिया कदाचित हास्य असू शकते. परंतु आपल्याला आधीच माहित असलेल्यापेक्षा अनोळखी काय असू शकते?

1. आजूबाजूचे सर्व काही - "मॅट्रिक्स"

अनेकांनी हा चित्रपट पाहिला आहे, जिथे कीनू रीव्हजचा नायक हे संपूर्ण जाणून आश्चर्यचकित झाला आहे जग- "द मॅट्रिक्स", म्हणजे, संगणकाच्या सुपर-माइंडद्वारे लोकांसाठी तयार केलेल्या वस्तीसारखे काहीतरी. अर्थात, हे काल्पनिक आहे, परंतु असे शास्त्रज्ञ होते जे ही कल्पना गंभीरपणे घेण्यास तयार होते.