कहां से आया बड़ा धमाका। महाशक्ति

वैज्ञानिक दुनिया में, यह आमतौर पर स्वीकार किया जाता है कि ब्रह्मांड की उत्पत्ति बिग बैंग के परिणामस्वरूप हुई थी। यह सिद्धांत इस तथ्य पर आधारित है कि ऊर्जा और पदार्थ (सभी चीजों की नींव) पहले विलक्षणता की स्थिति में थे। यह, बदले में, तापमान, घनत्व और दबाव की अनंतता की विशेषता है। विलक्षणता राज्य अपने आप में आधुनिक दुनिया के लिए ज्ञात भौतिकी के सभी नियमों को खारिज कर देता है। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ब्रह्मांड की उत्पत्ति एक सूक्ष्म कण से हुई है, जो अज्ञात कारणों से सुदूर अतीत में अस्थिर अवस्था में आकर विस्फोट कर गया।

लोकप्रिय विज्ञान प्रकाशनों में वैज्ञानिक एफ। हॉयल के कार्यों के प्रकाशन के बाद 1949 से "बिग बैंग" शब्द का उपयोग किया गया है। आज, "गतिशील विकसित मॉडल" का सिद्धांत इतनी अच्छी तरह से विकसित किया गया है कि भौतिक विज्ञानी ब्रह्मांड में होने वाली प्रक्रियाओं का वर्णन सूक्ष्म कण के विस्फोट के 10 सेकंड बाद कर सकते हैं, जिसने सभी के लिए नींव रखी।

सिद्धांत के कई प्रमाण हैं। मुख्य में से एक अवशेष विकिरण है, जो पूरे ब्रह्मांड में व्याप्त है। आधुनिक वैज्ञानिकों के अनुसार, यह केवल बिग बैंग के परिणामस्वरूप, सूक्ष्म कणों की परस्पर क्रिया के कारण उत्पन्न हो सकता है। यह अवशेष विकिरण है जो उस समय के बारे में सीखना संभव बनाता है जब ब्रह्मांड एक धधकते स्थान की तरह था, और सितारों, ग्रहों और आकाशगंगा का कोई निशान नहीं था। बिग बैंग से सभी चीजों के जन्म का दूसरा प्रमाण ब्रह्माण्ड संबंधी रेडशिफ्ट है, जिसमें विकिरण की आवृत्ति में कमी होती है। यह विशेष रूप से आकाशगंगा से सितारों, आकाशगंगाओं को हटाने की पुष्टि करता है और सामान्य रूप से एक दूसरे से। अर्थात्, यह इंगित करता है कि ब्रह्मांड का विस्तार पहले हुआ और आज भी जारी है।

ब्रह्मांड का एक संक्षिप्त इतिहास

• 10-45 - 10-37 सेकंड- मुद्रास्फीति विस्तार


• 10 -6 सेकंड- क्वार्क और इलेक्ट्रॉनों का उद्भव


• 10 -5 सेकंड- प्रोटॉन और न्यूट्रॉन का निर्माण


• 10 -4 सेकंड - 3 मिनट।- ड्यूटेरियम, हीलियम और लिथियम के नाभिक का उद्भव


• 400 हजार वर्ष- परमाणुओं का निर्माण


• 15 मिलियन वर्ष- गैस बादल का निरंतर विस्तार


• 1 अरब वर्ष- पहले सितारों और आकाशगंगाओं का जन्म


• 10 - 15 अरब वर्ष- ग्रहों का उदय और बुद्धिमान जीवन


• 10 14 अरब वर्ष- सितारों के जन्म की प्रक्रिया की समाप्ति


• 10 37 अरब वर्ष- सभी सितारों की ऊर्जा की कमी


• 10 40 अरब वर्ष- ब्लैक होल का वाष्पीकरण और प्राथमिक कणों का निर्माण


• 10 100 अरब वर्ष- सभी ब्लैक होल के वाष्पीकरण का पूरा होना

बिग बैंग थ्योरी विज्ञान में एक वास्तविक सफलता बन गई है। इसने वैज्ञानिकों को ब्रह्मांड के जन्म के बारे में कई सवालों के जवाब देने की अनुमति दी। लेकिन साथ ही इस सिद्धांत ने नए रहस्यों को जन्म दिया। मुख्य एक ही बिग बैंग का कारण है। दूसरा प्रश्न, जिसका आधुनिक विज्ञान के पास कोई उत्तर नहीं है, यह है कि अंतरिक्ष और समय कैसे प्रकट हुए। कुछ शोधकर्ताओं के अनुसार, वे पदार्थ, ऊर्जा के साथ पैदा हुए थे। यानी ये बिग बैंग का परिणाम हैं। लेकिन फिर यह पता चलता है कि उस समय, अंतरिक्ष में किसी तरह की शुरुआत होनी चाहिए। यही है, एक निश्चित इकाई जो लगातार मौजूद है और उनके संकेतकों पर निर्भर नहीं है, ब्रह्मांड को जन्म देने वाले सूक्ष्म कण में अस्थिरता की प्रक्रियाओं को अच्छी तरह से शुरू कर सकती है।

इस दिशा में जितना अधिक शोध किया जाता है, खगोल भौतिकीविदों के पास उतने ही अधिक प्रश्न होते हैं। उनके उत्तर भविष्य में मानवता की प्रतीक्षा कर रहे हैं।

बिग बैंग सिद्धांत लगभग उतना ही स्वीकृत ब्रह्मांडीय मॉडल बन गया है जितना कि सूर्य के चारों ओर पृथ्वी का घूमना। सिद्धांत के अनुसार, लगभग 14 अरब साल पहले, पूर्ण शून्यता में स्वतःस्फूर्त दोलनों ने ब्रह्मांड का उदय किया। एक उप-परमाणु कण के आकार का एक विभाजन सेकंड में अकल्पनीय आकार तक फैल गया। लेकिन इस सिद्धांत में कई ऐसी समस्याएं हैं जिन पर भौतिक विज्ञानी संघर्ष कर रहे हैं, अधिक से अधिक नई परिकल्पनाओं को सामने रख रहे हैं।

बिग बैंग थ्योरी में क्या गलत है?

यह सिद्धांत से चलता है,कि सभी ग्रह और तारे विस्फोट के परिणामस्वरूप अंतरिक्ष में बिखरी धूल से बने हैं। लेकिन इससे पहले क्या हुआ यह स्पष्ट नहीं है: यहां स्पेस-टाइम का हमारा गणितीय मॉडल काम करना बंद कर देता है। ब्रह्मांड एक प्रारंभिक विलक्षण अवस्था से उत्पन्न हुआ जिसमें आधुनिक भौतिकी को लागू नहीं किया जा सकता है। सिद्धांत भी एक विलक्षणता या पदार्थ और इसकी घटना के लिए ऊर्जा के उद्भव के कारणों पर विचार नहीं करता है। ऐसा माना जाता है कि प्रारंभिक विलक्षणता के अस्तित्व और उत्पत्ति के प्रश्न का उत्तर क्वांटम गुरुत्व के सिद्धांत द्वारा दिया जाएगा।

अधिकांश ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल भविष्यवाणी करते हैंकि पूरा ब्रह्मांड देखने योग्य भाग से बहुत बड़ा है - एक गोलाकार क्षेत्र जिसका व्यास लगभग 90 बिलियन प्रकाश वर्ष है। हम ब्रह्मांड का केवल वही हिस्सा देखते हैं, जिससे प्रकाश 13.8 अरब वर्षों में पृथ्वी तक पहुंचने में कामयाब रहा। लेकिन टेलीस्कोप बेहतर हो रहे हैं, हम अधिक से अधिक दूर की वस्तुओं का पता लगा रहे हैं, और अभी तक यह मानने का कोई कारण नहीं है कि यह प्रक्रिया रुक जाएगी।

बिग बैंग के बाद से, ब्रह्मांड तेजी के साथ विस्तार कर रहा है।आधुनिक भौतिकी का सबसे कठिन रहस्य यह है कि त्वरण का कारण क्या है। कार्य परिकल्पना यह है कि ब्रह्मांड में एक अदृश्य घटक होता है जिसे "डार्क एनर्जी" कहा जाता है। बिग बैंग सिद्धांत यह स्पष्ट नहीं करता है कि क्या ब्रह्मांड अनिश्चित काल तक विस्तारित होगा, और यदि हां, तो यह क्या होगा - इसके गायब होने या कुछ और।

यद्यपि न्यूटोनियन यांत्रिकी को सापेक्षतावादी भौतिकी द्वारा प्रतिस्थापित किया गया है,इसे गलत नहीं कहा जा सकता। हालाँकि, दुनिया की धारणा और ब्रह्मांड का वर्णन करने वाले मॉडल पूरी तरह से बदल गए हैं। बिग बैंग थ्योरी ने कई ऐसी चीजों की भविष्यवाणी की थी जो पहले नहीं जानी जाती थीं। इस प्रकार यदि इसके स्थान पर कोई दूसरा सिद्धांत आता है तो उसे समान होना चाहिए और दुनिया की समझ का विस्तार करना चाहिए।

हम वैकल्पिक बिग बैंग मॉडल का वर्णन करने वाले सबसे दिलचस्प सिद्धांतों पर ध्यान केंद्रित करेंगे।

ब्रह्मांड एक ब्लैक होल की मृगतृष्णा की तरह है

पेरीमीटर इंस्टीट्यूट फॉर थ्योरेटिकल फिजिक्स के वैज्ञानिकों का कहना है कि ब्रह्मांड की उत्पत्ति चार-आयामी ब्रह्मांड में एक तारे के पतन से हुई है। उनके शोध के परिणाम साइंटिफिक अमेरिकन में प्रकाशित हुए थे। न्यायेश अफशोर्दी, रॉबर्ट मान और राज़ी पुरहसन का कहना है कि हमारा त्रि-आयामी ब्रह्मांड एक तरह का "होलोग्राफिक मिराज" बन गया है जब एक चार-आयामी तारा ढह जाता है। बिग बैंग सिद्धांत के विपरीत, जिसके अनुसार ब्रह्मांड अत्यंत गर्म और घने अंतरिक्ष-समय से उत्पन्न हुआ, जहां भौतिकी के मानक नियम लागू नहीं होते हैं, चार-आयामी ब्रह्मांड के बारे में नई परिकल्पना उत्पत्ति और इसके तेजी से विस्तार दोनों के कारणों की व्याख्या करती है।

अफशोर्दी और उनके सहयोगियों द्वारा तैयार किए गए परिदृश्य के अनुसार, हमारा त्रि-आयामी ब्रह्मांड एक प्रकार की झिल्ली है जो एक और भी अधिक विशाल ब्रह्मांड के माध्यम से तैरता है जो पहले से ही चार आयामों में मौजूद है। यदि इस चार-आयामी अंतरिक्ष में अपने स्वयं के चार-आयामी तारे मौजूद होते, तो वे भी हमारे ब्रह्मांड में त्रि-आयामी सितारों की तरह फट जाते। भीतरी परत ब्लैक होल बन जाएगी, और बाहरी परत अंतरिक्ष में फेंक दी जाएगी।

हमारे ब्रह्मांड में, ब्लैक होल एक गोले से घिरे होते हैं जिसे घटना क्षितिज कहा जाता है। और अगर त्रि-आयामी अंतरिक्ष में यह सीमा द्वि-आयामी है (एक झिल्ली की तरह), तो चार-आयामी ब्रह्मांड में घटना क्षितिज एक क्षेत्र द्वारा सीमित होगा जो तीन आयामों में मौजूद है। एक चार-आयामी तारे के पतन के कंप्यूटर सिमुलेशन से पता चला है कि इसके त्रि-आयामी घटना क्षितिज का धीरे-धीरे विस्तार होगा। खगोल भौतिकविदों का मानना ​​है कि इसे हम 3डी झिल्ली के विकास को ब्रह्मांड का विस्तार कहते हुए देखते हैं।

बड़ा फ्रीज

बिग बैंग का एक विकल्प बिग फ्रीज हो सकता है। जेम्स क्वाच के नेतृत्व में मेलबर्न विश्वविद्यालय के भौतिकविदों की एक टीम ने ब्रह्मांड के जन्म का एक मॉडल प्रस्तुत किया, जो अंतरिक्ष की तीन दिशाओं में अपने स्पलैश और विस्तार की तुलना में अनाकार ऊर्जा को जमने की एक क्रमिक प्रक्रिया की तरह दिखता है।

वैज्ञानिकों के अनुसार, निराकार ऊर्जा, पानी की तरह, क्रिस्टलीकरण के लिए ठंडी हो गई है, जिससे सामान्य तीन स्थानिक और एक बार के आयाम बन गए हैं।

बिग फ्रीज थ्योरी अंतरिक्ष और समय की निरंतरता और सुगमता के बारे में अल्बर्ट आइंस्टीन के वर्तमान में स्वीकृत दावे पर संदेह करती है। यह संभव है कि अंतरिक्ष के अपने घटक भाग हों - अविभाज्य बिल्डिंग ब्लॉक्स जैसे छोटे परमाणु या कंप्यूटर ग्राफिक्स में पिक्सेल। ये ब्लॉक इतने छोटे हैं कि उनका निरीक्षण करना असंभव है, हालांकि, नए सिद्धांत के बाद, उन दोषों का पता लगाना संभव है जो अन्य कणों के प्रवाह को अपवर्तित करना चाहिए। वैज्ञानिकों ने एक गणितीय उपकरण का उपयोग करके ऐसे प्रभावों की गणना की है, और अब वे प्रयोगात्मक रूप से उनका पता लगाने का प्रयास करेंगे।

एक ब्रह्मांड जिसकी शुरुआत या अंत नहीं है

मिस्र में बेन्हा विश्वविद्यालय के अहमद फरग अली और कनाडा में लेथब्रिज विश्वविद्यालय के सौरिया दास ने बिग बैंग को हटाकर विलक्षणता की समस्या का एक नया समाधान प्रस्तावित किया है। वे प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी डेविड बोहम के विचारों को फ्रीडमैन समीकरण में लाए, जिसमें ब्रह्मांड के विस्तार और बिग बैंग का वर्णन किया गया था। दास कहते हैं, "यह आश्चर्यजनक है कि छोटे संशोधन संभावित रूप से इतने सारे मुद्दों को हल कर सकते हैं।"

परिणामी मॉडल सामान्य सापेक्षता और क्वांटम सिद्धांत को जोड़ता है। वह न केवल बिग बैंग से पहले की विलक्षणता को नकारती है, बल्कि समय के साथ ब्रह्मांड को अपनी मूल स्थिति में वापस अनुबंधित करने की अनुमति नहीं देती है। प्राप्त आंकड़ों के अनुसार, ब्रह्मांड का एक सीमित आकार और एक अनंत जीवनकाल है। भौतिक शब्दों में, मॉडल एक काल्पनिक क्वांटम द्रव से भरे ब्रह्मांड का वर्णन करता है, जिसमें गुरुत्वाकर्षण - कण होते हैं जो गुरुत्वाकर्षण संपर्क प्रदान करते हैं।

वैज्ञानिकों का यह भी दावा है कि उनके निष्कर्ष ब्रह्मांड के घनत्व के नवीनतम मापों के अनुरूप हैं।

अंतहीन अराजक मुद्रास्फीति

"मुद्रास्फीति" शब्द ब्रह्मांड के तेजी से विस्तार को संदर्भित करता है, जो बिग बैंग के बाद पहले क्षणों में तेजी से हुआ। मुद्रास्फीति का सिद्धांत अपने आप में बिग बैंग के सिद्धांत का खंडन नहीं करता है, बल्कि इसकी अलग तरह से व्याख्या करता है। यह सिद्धांत भौतिकी में कई मूलभूत समस्याओं को हल करता है।

मुद्रास्फीति मॉडल के अनुसार, इसकी स्थापना के कुछ ही समय बाद, ब्रह्मांड बहुत ही कम समय के लिए तेजी से विस्तारित हुआ: इसका आकार कई गुना दोगुना हो गया। वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि 10 से -36 डिग्री सेकंड में ब्रह्मांड का आकार कम से कम 10 से 30-50 गुना बढ़ गया है, और संभवतः इससे भी अधिक। मुद्रास्फीति के चरण के अंत में, ब्रह्मांड मुक्त क्वार्क, ग्लून्स, लेप्टान और उच्च-ऊर्जा क्वांटा के सुपरहॉट प्लाज्मा से भर गया था।

अवधारणा का तात्पर्य हैदुनिया में क्या मौजूद है कई पृथक ब्रह्मांडअलग डिवाइस के साथ

भौतिक विज्ञानी इस निष्कर्ष पर पहुंचे हैं कि मुद्रास्फीति मॉडल का तर्क नए ब्रह्मांडों के निरंतर एकाधिक जन्म के विचार का खंडन नहीं करता है। क्वांटम के उतार-चढ़ाव - ठीक वैसे ही जिन्होंने हमारी दुनिया को जन्म दिया - किसी भी मात्रा में हो सकता है, बशर्ते कि स्थितियाँ सही हों। यह बहुत संभव है कि हमारा ब्रह्मांड पूर्ववर्ती दुनिया में बने उतार-चढ़ाव वाले क्षेत्र से उभरा हो। यह भी माना जा सकता है कि हमारे ब्रह्मांड में कभी न कहीं एक उतार-चढ़ाव होगा, जो पूरी तरह से अलग तरह के एक युवा ब्रह्मांड को "बाहर" कर देगा। इस मॉडल में, बाल ब्रह्मांड लगातार विकसित हो सकते हैं। इसके अलावा, यह बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है कि नई दुनिया में समान भौतिक नियम स्थापित हों। अवधारणा का तात्पर्य है कि दुनिया में विभिन्न उपकरणों के साथ कई अलग-अलग ब्रह्मांड हैं।

चक्रीय सिद्धांत

पॉल स्टीनहार्ड्ट, भौतिकविदों में से एक, जिन्होंने मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान की नींव रखी, ने इस सिद्धांत को और विकसित करने का निर्णय लिया। प्रिंसटन में सैद्धांतिक भौतिकी केंद्र के प्रमुख वैज्ञानिक ने सैद्धांतिक भौतिकी के लिए परिधि संस्थान के नील टुरोक के साथ मिलकर एंडलेस यूनिवर्स: बियॉन्ड द बिग बैंग नामक पुस्तक में एक वैकल्पिक सिद्धांत तैयार किया। ("अनंत ब्रह्मांड: बिग बैंग से परे")।उनका मॉडल क्वांटम सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत के सामान्यीकरण पर आधारित है जिसे एम-सिद्धांत के रूप में जाना जाता है। उनके अनुसार, भौतिक दुनिया के 11 आयाम हैं - दस स्थानिक और एक अस्थायी। निचले आयामों के रिक्त स्थान इसमें "तैरते हैं", तथाकथित ब्रैन्स ("झिल्ली" के लिए संक्षिप्त)।हमारा ब्रह्मांड ऐसा ही एक मस्तिष्क है।

स्टाइनहार्ड्ट और टुरोक मॉडल का तर्क है कि बिग बैंग हमारे ब्रैन के एक अन्य ब्रेन - एक अज्ञात ब्रह्मांड के साथ टकराने के परिणामस्वरूप हुआ। इस परिदृश्य में, टकराव अंतहीन होते हैं। स्टाइनहार्ड्ट और टुरोक की परिकल्पना के अनुसार, एक और त्रि-आयामी ब्रैन हमारे ब्रैन के बगल में "तैरता है", एक छोटी दूरी से अलग होता है। यह फैलता है, चपटा होता है और खाली होता है, लेकिन एक खरब वर्षों के बाद ब्रैन्स अभिसरण करना शुरू कर देंगे और अंततः टकराएंगे। इससे भारी मात्रा में ऊर्जा, कण और विकिरण निकलेंगे। यह प्रलय ब्रह्मांड के विस्तार और शीतलन का एक और चक्र शुरू करेगी। यह स्टाइनहार्ड्ट और टुरोक मॉडल से इस प्रकार है कि ये चक्र अतीत में थे और निश्चित रूप से भविष्य में दोहराए जाएंगे। ये चक्र कैसे शुरू हुए, सिद्धांत खामोश है।

ब्रह्मांड
कंप्यूटर की तरह

ब्रह्मांड की संरचना के बारे में एक और परिकल्पना कहती है कि हमारी पूरी दुनिया एक मैट्रिक्स या कंप्यूटर प्रोग्राम से ज्यादा कुछ नहीं है। यह विचार कि ब्रह्मांड एक डिजिटल कंप्यूटर है, जर्मन इंजीनियर और कंप्यूटर अग्रणी कोनराड ज़ूस ने अपनी पुस्तक कैलकुलेटिंग स्पेस में अग्रणी किया था। ("कंप्यूटिंग स्पेस")।ब्रह्मांड को एक विशाल कंप्यूटर के रूप में देखने वालों में भौतिक विज्ञानी स्टीफन वोल्फ्राम और जेरार्ड "टी हूफ्ट" हैं।

डिजिटल भौतिकी सिद्धांतकार मानते हैं कि ब्रह्मांड अनिवार्य रूप से सूचना है और इसलिए गणना योग्य है। इन धारणाओं से यह निष्कर्ष निकलता है कि ब्रह्मांड को कंप्यूटर प्रोग्राम या डिजिटल कंप्यूटिंग डिवाइस के परिणाम के रूप में देखा जा सकता है। यह कंप्यूटर, उदाहरण के लिए, एक विशाल सेलुलर ऑटोमेटन या एक सार्वभौमिक ट्यूरिंग मशीन हो सकता है।

अप्रत्यक्ष साक्ष्य ब्रह्मांड की आभासी प्रकृतिक्वांटम यांत्रिकी में अनिश्चितता सिद्धांत कहा जाता है

सिद्धांत के अनुसार, भौतिक दुनिया की प्रत्येक वस्तु और घटना प्रश्न पूछने और उत्तर "हां" या "नहीं" दर्ज करने से आती है। यानी जो कुछ भी हमें घेरता है, उसके पीछे एक निश्चित कोड छिपा होता है, जो कंप्यूटर प्रोग्राम के बाइनरी कोड के समान होता है। और हम एक प्रकार का इंटरफ़ेस हैं जिसके माध्यम से "सार्वभौमिक इंटरनेट" के डेटा तक पहुंच दिखाई देती है। क्वांटम यांत्रिकी में अनिश्चितता के सिद्धांत को ब्रह्मांड की आभासी प्रकृति का अप्रत्यक्ष प्रमाण कहा जाता है: पदार्थ के कण अस्थिर रूप में मौजूद हो सकते हैं, और एक विशिष्ट अवस्था में "स्थिर" होते हैं, जब उनका अवलोकन किया जाता है।

डिजिटल भौतिकी के अनुयायी जॉन आर्चीबाल्ड व्हीलर ने लिखा: "यह कल्पना करना अनुचित नहीं होगा कि जानकारी भौतिकी के साथ-साथ कंप्यूटर के मूल में भी है। सब कुछ थोड़ा सा। दूसरे शब्दों में, जो कुछ भी मौजूद है - हर कण, बल का हर क्षेत्र, यहां तक ​​​​कि अंतरिक्ष-समय सातत्य भी - अपना कार्य, इसका अर्थ और अंततः, इसका अस्तित्व प्राप्त करता है।"

हमारा शरीर, भोजन, घर, ग्रह और ब्रह्मांड छोटे-छोटे कणों से बने हैं। ये कण क्या हैं और ये प्रकृति में कैसे उत्पन्न होते हैं? वे कैसे परस्पर क्रिया करते हैं, परमाणुओं, अणुओं, पिंडों, ग्रहों, तारों, आकाशगंगाओं में संयोजित होते हैं और अंत में, वे अस्तित्व से कैसे गायब हो जाते हैं? सबसे छोटे परमाणु से लेकर सबसे बड़ी आकाशगंगाओं तक, हमारे चारों ओर हर चीज के निर्माण के लिए काफी कुछ परिकल्पनाएं हैं, लेकिन उनमें से एक सबसे अलग है, जो शायद सबसे बुनियादी है। सच है, यह उचित उत्तरों की तुलना में अधिक प्रश्न उठाता है। यह बिग बैंग थ्योरी के बारे में है।
सबसे पहले, इस सिद्धांत से जुड़े कुछ रोचक तथ्य।
प्रथम।बिग बैंग थ्योरी एक पुजारी द्वारा बनाई गई थी।
इस तथ्य के बावजूद कि ईसाई धर्म अभी भी 7 दिनों में सब कुछ के निर्माण के रूप में ऐसे सिद्धांतों का पालन करता है, बिग बैंग सिद्धांत एक कैथोलिक पादरी द्वारा विकसित किया गया था जो एक खगोल विज्ञानी भौतिक विज्ञानी भी था। पुजारी का नाम जॉर्जेस लेमैत्रे था। वह ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर देखे गए ढांचे की उत्पत्ति के सवाल को उठाने वाले पहले व्यक्ति थे।
उन्होंने "बिग बैंग", तथाकथित "आदिम परमाणु" की अवधारणा को आगे रखा, और बाद में इसके टुकड़ों को सितारों और आकाशगंगाओं में बदल दिया। 1927 में, जे. लेमैत्रे का एक लेख प्रकाशित हुआ था, "ए होमोजेनियस यूनिवर्स ऑफ़ कॉन्स्टेंट मास एंड इंक्रीजिंग रेडियस, एक्स्ट्रैगैलेक्टिक नेबुला के रेडियल वेलोसिटीज़ की व्याख्या।"
दिलचस्प बात यह है कि इस सिद्धांत के बारे में जानने वाले आइंस्टीन ने निम्नलिखित कहा: "आपकी गणना सही है, लेकिन भौतिकी का आपका ज्ञान भयानक है।" इसके बावजूद, पुजारी ने अपने सिद्धांत का बचाव करना जारी रखा, और 1933 में आइंस्टीन ने सार्वजनिक रूप से यह कहते हुए छोड़ दिया कि बिग बैंग सिद्धांत की व्याख्या उनके द्वारा अब तक सुनी गई सबसे अधिक आश्वस्त करने वाली थी।
1931 की आइंस्टीन की पांडुलिपि हाल ही में मिली थी, जिसमें उन्होंने ब्रह्मांड के जन्म के बिग बैंग सिद्धांत का एक विकल्प निर्धारित किया है। यह सिद्धांत लगभग उसी के समान है जिसे अल्फ्रेड हॉयल ने पिछली शताब्दी के 40 के दशक के अंत में स्वतंत्र रूप से विकसित किया था, आइंस्टीन के काम के बारे में नहीं जानते थे। बिग बैंग के सिद्धांत में, आइंस्टीन विस्फोट से पहले एकवचन (एकल, अद्वितीय - एड।) पदार्थ की स्थिति से संतुष्ट नहीं थे, इसलिए उन्होंने असीम रूप से विस्तारित ब्रह्मांड पर विचार किया। अपने घनत्व को बनाए रखने के लिए, अनंत ब्रह्मांड के अंतहीन विस्तार के रूप में, पदार्थ अपने आप में प्रकट हुआ। आइंस्टीन का मानना ​​​​था कि इस प्रक्रिया को बिना किसी संशोधन के सामान्य सापेक्षता का उपयोग करके वर्णित किया जा सकता है, लेकिन नोट्स में उन्होंने कुछ गणनाओं को पार कर लिया। वैज्ञानिक ने अपने तर्क में एक त्रुटि पाई और इस सिद्धांत को छोड़ दिया, जिसकी पुष्टि आगे के अवलोकनों से नहीं होगी।
दूसरा।साइंस फिक्शन लेखक एडगर एलन पो ने 1848 में कुछ इसी तरह का प्रस्ताव रखा था। बेशक, वह भौतिक विज्ञानी नहीं था, इसलिए वह गणना द्वारा समर्थित सिद्धांत नहीं बना सका। हां, उस समय ऐसे मॉडल के लिए गणना प्रणाली बनाने के लिए अभी भी कोई गणितीय उपकरण पर्याप्त नहीं था। इसके बजाय, उन्होंने काल्पनिक काम "यूरेका" बनाया, जो "ब्लैक होल" की खोज का अनुमान लगाता है और ओल्बर्स विरोधाभास की व्याख्या करता है। काम का पूरा शीर्षक: "यूरेका (भौतिक और आध्यात्मिक ब्रह्मांड का अनुभव)"। लेखक ने स्वयं इस पुस्तक को "मानवता ने अब तक का सबसे बड़ा रहस्योद्घाटन" माना है। (विज्ञान में, ओल्बर्स विरोधाभास एक सरल तर्क है जो हमें बताता है कि रात के आकाश का अंधेरा हमारे ब्रह्मांड की अनंतता के सिद्धांत के साथ संघर्ष करता है। पृथ्वी की दृष्टि की रेखा तुरंत समाप्त हो जाएगी जब यह एक तारे तक पहुंच जाएगा, ठीक उसी तरह जैसे एक में घने जंगल हम खुद को दूर के पेड़ों की "दीवार" से घिरा हुआ पाते हैं (ओल्बर्स विरोधाभास को एक गैर-स्थिर ब्रह्मांड के लिए बिग बैंग मॉडल की अप्रत्यक्ष पुष्टि माना जाता है)। इसके अलावा, "यूरेका" में ई. पो ने एक "आदिम कण", "बिल्कुल अद्वितीय, व्यक्तिगत" की बात की। कविता की स्वयं आलोचना की गई थी, और इसे कलात्मक दृष्टिकोण से असफल माना गया था। हालांकि, वैज्ञानिक अभी भी यह नहीं समझ पा रहे हैं कि ई. पो विज्ञान से इतने आगे कैसे हो सकते हैं।
तीसरा।सिद्धांत का नाम संयोग से बना था।
नाम के लेखक, अंग्रेजी खगोलशास्त्री सर अल्फ्रेड हॉयल, इस सिद्धांत के विरोधी थे, वे ब्रह्मांड के अस्तित्व की स्थिरता में विश्वास करते थे और "बिग बैंग" सिद्धांत के नाम का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे। 1949 में रेडियो पर बोलते हुए, उन्होंने एक ऐसे सिद्धांत की आलोचना की जिसका संक्षिप्त और संक्षिप्त नाम नहीं था। बिग बैंग सिद्धांत को "अपमानित" करने के लिए, उन्होंने इस शब्द को गढ़ा। हालांकि, "बिग बैंग" अब ब्रह्मांड की उत्पत्ति के सिद्धांत के लिए आधिकारिक और आम तौर पर मान्यता प्राप्त नाम है।
बिग बैंग सिद्धांत का विकास पिछली शताब्दी के 60 के दशक के मध्य में वैज्ञानिकों ए। फ्रीडमैन और डी। गामो द्वारा किया गया था, जो आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित था। उनकी मान्यताओं के अनुसार, एक बार हमारा ब्रह्मांड एक असीम रूप से छोटा थक्का था, जो बहुत अधिक तापमान (अरबों डिग्री तक) के लिए अति-घना और गरमागरम था। यह अस्थिर गठन अचानक फट गया। सैद्धांतिक गणना के अनुसार, ब्रह्मांड का निर्माण 13.5 अरब साल पहले बहुत कम मात्रा में भारी घनत्व और तापमान में शुरू हुआ था। नतीजतन, ब्रह्मांड तेजी से विस्तार करना शुरू कर दिया।
अंतरिक्ष विज्ञान में विस्फोट की अवधि को ब्रह्मांडीय विलक्षणता कहा जाता है। विस्फोट के समय, पदार्थ के कण अलग-अलग दिशाओं में प्रचंड गति से बिखर गए। विस्फोट के अगले क्षण, जब युवा ब्रह्मांड का विस्तार होना शुरू हुआ, उसे बिग बैंग कहा गया।
इसके अलावा, सिद्धांत के अनुसार, घटनाएं निम्नानुसार सामने आईं। सभी दिशाओं में बिखरे गरमागरम कणों का तापमान बहुत अधिक था और वे परमाणुओं में संयोजित नहीं हो सकते थे। यह प्रक्रिया बहुत बाद में शुरू हुई, दस लाख वर्षों के बाद, जब नवगठित ब्रह्मांड लगभग 40,000 C के तापमान तक ठंडा हो गया। सबसे पहले हाइड्रोजन और हीलियम जैसे रासायनिक तत्व बने। जैसे ही ब्रह्मांड ठंडा हुआ, अन्य रासायनिक तत्व, भारी वाले, बन गए। इसके समर्थन में सिद्धांत के समर्थक इस विशेषता तथ्य का हवाला देते हैं कि तत्वों और परमाणुओं के बनने की यह प्रक्रिया हमारे सूर्य सहित हर तारे की गहराई में वर्तमान समय में भी जारी है। तारों का कोर तापमान अभी भी बहुत अधिक है। ठंडा होने पर, कण गैस और धूल के बादलों में एकत्र हो गए। टकराते हुए, वे एक साथ चिपक गए, एक पूरे का निर्माण किया।
इस एकीकरण को प्रभावित करने वाले मुख्य बल गुरुत्वाकर्षण बल थे। यह छोटी वस्तुओं को बड़ी वस्तुओं की ओर आकर्षित करने की प्रक्रिया के लिए धन्यवाद है कि ग्रहों, सितारों और आकाशगंगाओं का निर्माण हुआ। ब्रह्मांड का विस्तार अभी हो रहा है, क्योंकि अब भी वैज्ञानिकों का कहना है कि निकटतम आकाशगंगाएं विस्तार कर रही हैं और हमसे दूर जा रही हैं।
बहुत बाद (5 अरब साल पहले), फिर से वैज्ञानिकों के सिद्धांत के अनुसार, धूल और गैस के बादलों के संघनन के परिणामस्वरूप, हमारे सौर मंडल का निर्माण हुआ। निहारिका के मोटे होने से सूर्य का निर्माण हुआ, धूल और गैस के छोटे-छोटे संचय से हमारी पृथ्वी सहित ग्रह बने। एक शक्तिशाली गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र ने इन नवजात ग्रहों को सूर्य के चारों ओर घूमने के लिए मजबूर किया, जो लगातार मोटा हो रहा था, जिसका अर्थ है कि बनाने वाले तारे के अंदर शक्तिशाली दबाव उत्पन्न हुआ, जिसने अंततः एक रास्ता खोज लिया, जो तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो गया, जिसका अर्थ है सूर्य में किरणें, जिन्हें हम आज देख सकते हैं।
पृथ्वी ग्रह के ठंडा होने से इसकी चट्टानें भी पिघल गईं, जो जमने के बाद प्राथमिक पृथ्वी की पपड़ी बन गईं।

शीतलन के दौरान पृथ्वी की आंतों से निकली गैसें अंतरिक्ष में भाग गईं, लेकिन पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण बल के कारण, भारी गैसों ने वातावरण का निर्माण किया, यानी हवा जो हमें सांस लेने की अनुमति देती है। तो, लगभग 4.5 अरब वर्षों के लिए, हमारे ग्रह पर जीवन के उद्भव के लिए स्थितियां बनाई गईं।
आधुनिक आंकड़ों के अनुसार हमारा ब्रह्मांड लगभग 13.8 अरब वर्ष पुराना है। ब्रह्मांड का अवलोकन योग्य भाग 13.7 बिलियन प्रकाश वर्ष के पार है। इसके घटक पदार्थ का औसत घनत्व 10-29 ग्राम / सेमी 3 है। वजन - 1050 टन से अधिक।
हालांकि, कई सवालों के जवाब प्राप्त किए बिना सभी वैज्ञानिक बिग बैंग सिद्धांत से सहमत नहीं थे। सबसे पहले, प्रकृति के मौलिक नियम - ऊर्जा संरक्षण के नियम के बावजूद बिग बैंग कैसे उत्पन्न हो सकता है? और यहां तक ​​कि एक अकल्पनीय तापमान के साथ, ऊष्मप्रवैगिकी के नियमों के विपरीत?
डी। तलंत्सेव के अनुसार, "पूर्ण अराजकता और उसके बाद के विस्फोट के अस्तित्व की अवधारणा थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम का खंडन करती है, जिसके अनुसार सभी प्राकृतिक सहज प्रक्रियाएं सिस्टम की एन्ट्रापी (अर्थात अराजकता, विकार) को बढ़ाती हैं।
प्राकृतिक प्रणालियों की एक सहज आत्म-जटिलता के रूप में विकास ऊष्मप्रवैगिकी के दूसरे नियम द्वारा पूरी तरह से और पूरी तरह से स्पष्ट रूप से निषिद्ध है। यह कानून हमें यह भी बताता है कि किसी भी परिस्थिति में अराजकता से खुद को कभी भी स्थापित नहीं किया जा सकता है। किसी भी प्राकृतिक प्रणाली की सहज जटिलता असंभव है। उदाहरण के लिए, "प्राथमिक सूप" कभी भी, किसी भी परिस्थिति में, किसी भी खरबों और अरबों वर्षों के लिए, अधिक उच्च संगठित प्रोटीन निकायों को जन्म नहीं दे सकता है, जो बदले में, कभी भी, किसी भी खरब वर्षों तक, "विकसित" नहीं हो सकता है। इतनी उच्च संगठित संरचना में, एक आदमी के रूप में।
इस प्रकार, ब्रह्मांड की उत्पत्ति पर यह "आम तौर पर स्वीकृत" आधुनिक दृष्टिकोण बिल्कुल गलत है, क्योंकि यह मौलिक अनुभवजन्य रूप से स्थापित वैज्ञानिक कानूनों में से एक का खंडन करता है - ऊष्मप्रवैगिकी का दूसरा नियम।
फिर भी, कई वैज्ञानिकों (ए। पेनज़ियास, आर। विल्सन, डब्ल्यू। डी सिटर, ए। एडिंगटन, के। विर्ट्ज़ और अन्य) द्वारा समर्थित बिग बैंग सिद्धांत, वैज्ञानिक हलकों में हावी है। वे अपने सिद्धांत को सिद्ध करने के लिए निम्नलिखित तथ्यों का हवाला देते हैं। इसलिए 1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन हबल ने तथाकथित रेडशिफ्ट की खोज की, या, दूसरे शब्दों में, यह देखा कि दूर की आकाशगंगाओं का प्रकाश अपेक्षा से कुछ अधिक लाल है, अर्थात। उनका विकिरण स्पेक्ट्रम के लाल पक्ष की ओर स्थानांतरित हो जाता है।
पहले यह पाया गया था कि जब कोई पिंड हमसे दूर जाता है, तो उसका विकिरण स्पेक्ट्रम के लाल पक्ष (रेडशिफ्ट) में स्थानांतरित हो जाता है, और जब वह, इसके विपरीत, हमारे पास पहुंचता है, तो उसका विकिरण स्पेक्ट्रम के बैंगनी पक्ष में स्थानांतरित हो जाता है। (वायलेट शिफ्ट)। इस प्रकार, हबल द्वारा खोजे गए रेडशिफ्ट ने इस तथ्य के पक्ष में गवाही दी कि आकाशगंगाएं हमसे और एक दूसरे से जबरदस्त गति से दूर जा रही हैं, यानी आश्चर्यजनक रूप से, ब्रह्मांड वर्तमान में विस्तार कर रहा है, और सभी दिशाओं में समान है। यानी अंतरिक्ष वस्तुओं की सापेक्ष स्थिति नहीं बदलती है, लेकिन केवल उनके बीच की दूरियां बदलती हैं। उसी तरह, गुब्बारे की सतह पर बिंदुओं का स्थान नहीं बदलता है, लेकिन फुलाए जाने पर उनके बीच की दूरी बदल जाती है।
लेकिन अगर ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, तो यह सवाल अवश्य उठता है: कौन सी ताकतें बिखरती आकाशगंगाओं को प्रारंभिक वेग प्रदान करती हैं और आवश्यक ऊर्जा प्रदान करती हैं। आधुनिक विज्ञान बताता है कि बिग बैंग ब्रह्मांड के वर्तमान विस्तार का प्रारंभिक बिंदु और कारण था।
बिग बैंग परिकल्पना की एक और अप्रत्यक्ष पुष्टि ब्रह्मांड के अवशेष विकिरण (लैटिन अवशेष - अवशेष से) है, जिसे 1965 में खोजा गया था। यह विकिरण है, जिसके अवशेष उस दूर के समय से हम तक पहुँचते हैं, जब अभी तक कोई तारे या ग्रह नहीं थे, और ब्रह्मांड के पदार्थ को एक सजातीय प्लाज्मा द्वारा दर्शाया गया था, जिसमें एक विशाल तापमान (लगभग 4000 डिग्री) था, जिसमें संलग्न था 15 मिलियन प्रकाश वर्ष की त्रिज्या वाला एक छोटा क्षेत्र।
सिद्धांत के विरोधियों का कहना है कि लेखकों ने अपने अध्ययन में केवल सेकंड के अंशों का अनुमान लगाया है जब ब्रह्मांड में इलेक्ट्रॉन, क्वार्क, न्यूट्रॉन, प्रोटॉन कथित तौर पर प्रकट हुए थे; फिर मिनटों में - जब हाइड्रोजन, हीलियम के नाभिक दिखाई दिए; सहस्राब्दी और अरबों वर्ष - जब परमाणु, पिंड, तारे, आकाशगंगा, ग्रह आदि प्रकट हुए, बिना यह बताए कि वे ऐसे निष्कर्ष क्यों देते हैं। सवालों का जिक्र नहीं है, यह सब क्यों और कैसे हुआ? बी. रसेल के अनुसार: "कई अवधारणाएं केवल इसलिए गहरी लगती हैं क्योंकि वे अस्पष्ट और भ्रमित हैं। और हर बार जब बिग बैंग की अवधारणा एक मृत अंत की ओर ले जाती है, तो बिना किसी सबूत के, कुछ नई "अद्भुत" इकाई जैसे कि बिग बैंग के प्रारंभिक चरण में अकथनीय ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति को पेश करना आवश्यक है, जिसके दौरान, एक सेकंड के छोटे-छोटे अंशों में, ब्रह्मांड अचानक परिमाण के कई क्रमों से बेवजह तेजी से फैल गया और आज भी विस्तार करना जारी है, और किसी कारण से त्वरण के साथ। ”
ऐसे बहुत से सवाल हैं जिनका जवाब मैं चाहता हूं। आधुनिक खगोलविद और भौतिक विज्ञानी उत्तर खोजने पर काम कर रहे हैं। विस्फोट की शुरुआत के लिए वर्तमान में देखे गए ब्रह्मांड के गठन के कारण क्या हुआ? अंतरिक्ष त्रि-आयामी और समय एक क्यों है? तेजी से फैलते ब्रह्मांड में स्थिर वस्तुएं - तारे और आकाशगंगा - कैसे दिखाई दीं? बिग बैंग की शुरुआत से पहले क्या हुआ था? ब्रह्मांड में सुपरक्लस्टर और आकाशगंगा समूहों की एक सेलुलर संरचना क्यों है? और इसका विस्तार हर समय क्यों नहीं हो रहा है जैसा कि विस्फोट के बाद होना चाहिए? आखिरकार, यह तारे या व्यक्तिगत आकाशगंगाएँ नहीं हैं जो बिखर रही हैं, बल्कि केवल आकाशगंगाओं के समूह हैं। जबकि तारे और आकाशगंगाएँ, इसके विपरीत, किसी न किसी तरह एक दूसरे से जुड़े हुए हैं और स्थिर संरचनाएँ बनाते हैं? इसके अलावा, आकाशगंगाओं के समूह, आप जिस भी दिशा में देखते हैं, लगभग उसी गति से बिखरते हैं? और धीमा नहीं, बल्कि तेज हो रहा है? और भी बहुत से ऐसे अन्य प्रश्न जिनके उत्तर यह सिद्धांत प्रदान नहीं करता है।
हमारे समय के सबसे प्रमुख भौतिकविदों में से एक, स्टीफन हॉकिंग ने टिप्पणी की: "जबकि अधिकांश वैज्ञानिक ब्रह्मांड का वर्णन करने वाले नए सिद्धांतों को विकसित करने में बहुत व्यस्त हैं, उनके पास खुद से यह पूछने का समय नहीं है कि यह क्यों है। दार्शनिक, जिनका काम "क्यों" प्रश्न पूछना है, वैज्ञानिक सिद्धांतों के विकास के साथ नहीं रह सकते। लेकिन अगर हम वास्तव में पूरे सिद्धांत को खोलते हैं, तो समय के साथ इसके मूल सिद्धांत सभी की समझ के लिए उपलब्ध हो जाएंगे, न कि केवल कुछ विशेषज्ञ। और फिर हम सभी, दार्शनिक, वैज्ञानिक और सामान्य लोग, इस चर्चा में भाग ले सकेंगे कि ऐसा क्यों हुआ कि हम अस्तित्व में हैं और ब्रह्मांड मौजूद है। और अगर इस तरह के प्रश्न का उत्तर मिल जाता है, तो यह मानव मन की पूर्ण विजय होगी, क्योंकि तब हम ईश्वर की योजना को समझ पाएंगे।"
ब्रह्मांड की दैवीय उत्पत्ति और पृथ्वी पर हर चीज के बारे में प्रसिद्ध भौतिकविदों ने यही कहा है।
आइजैक न्यूटन (1643 -1727)- अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी, गणितज्ञ, खगोलशास्त्री। भौतिकी के शास्त्रीय सिद्धांत के संस्थापक: "ब्रह्मांड की अद्भुत संरचना और उसमें सामंजस्य केवल इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि ब्रह्मांड एक सर्वज्ञ और सर्वशक्तिमान होने की योजना के अनुसार बनाया गया था। यह मेरा पहला और आखिरी शब्द है।"
अल्बर्ट आइंस्टीन (1879 -1955)- सापेक्षता के विशेष और सामान्य सिद्धांत के लेखक, एक फोटॉन की अवधारणा की शुरुआत की, फोटोइलेक्ट्रिक प्रभाव के नियमों की खोज की, ब्रह्मांड विज्ञान की समस्याओं और एकीकृत क्षेत्र सिद्धांत पर काम किया। कई प्रमुख भौतिकविदों के अनुसार, आइंस्टीन भौतिकी के इतिहास में सबसे महत्वपूर्ण व्यक्ति हैं। भौतिकी में 1921 के नोबेल पुरस्कार विजेता ने कहा: "मेरे धर्म में असीम बुद्धि के लिए विनम्र प्रशंसा की भावना शामिल है, जो दुनिया की तस्वीर के सबसे छोटे विवरण में खुद को प्रकट करती है जिसे हम केवल आंशिक रूप से समझ सकते हैं और अपने दिमाग से पहचान सकते हैं। ब्रह्मांड की संरचना के उच्चतम तार्किक सामंजस्य में यह गहरा भावनात्मक विश्वास ईश्वर का मेरा विचार है।"
आर्थर कॉम्पटन (1892-1962),अमेरिकी भौतिक विज्ञानी, भौतिकी में नोबेल पुरस्कार विजेता 1927: "मेरे लिए, विश्वास इस ज्ञान से शुरू होता है कि सर्वोच्च कारण ने ब्रह्मांड और मनुष्य का निर्माण किया। मेरे लिए इस पर विश्वास करना मुश्किल नहीं है, क्योंकि एक योजना के अस्तित्व का तथ्य और, परिणामस्वरूप, कारण अकाट्य है। ब्रह्मांड में आदेश, जो हमारी निगाहों के सामने प्रकट होता है, स्वयं सबसे महान और सबसे उदात्त कथन की सच्चाई की गवाही देता है: "शुरुआत में ईश्वर है।"
और यहाँ रॉकेट भौतिकी के क्षेत्र में एक और वैज्ञानिक के शब्द हैं, डॉक्टर वर्नर वॉन ब्रौन:"ब्रह्मांड की तरह इस तरह की एक संगठित, सटीक संतुलित, राजसी रचना, केवल ईश्वरीय योजना का अवतार हो सकती है।"
यह दृष्टिकोण बहुत व्यापक है कि ईश्वर का अस्तित्व तर्कसंगत-तार्किक साधनों से अप्राप्य है, कि उसके अस्तित्व को केवल एक स्वयंसिद्ध के रूप में विश्वास पर लिया जा सकता है। "धन्य है वह जो विश्वास करता है" - ऐसी अभिव्यक्ति है। आप चाहते हैं - विश्वास करें, यदि आप चाहते हैं - विश्वास न करें - यह सभी का निजी व्यवसाय है। विज्ञान के लिए, यह सबसे अधिक बार माना जाता है कि इसका व्यवसाय हमारी भौतिक दुनिया का अध्ययन करना है, तर्कसंगत-अनुभवजन्य तरीकों से अध्ययन करना है, और चूंकि ईश्वर सारहीन है, इसलिए विज्ञान का उससे कोई लेना-देना नहीं है - चलो, बोलने के लिए, धर्म "सौदा करता है" उसके साथ। वास्तव में, यह सच नहीं है - यह विज्ञान है जो हमें ईश्वर के अस्तित्व का सबसे ठोस सबूत प्रदान करता है - हमारे चारों ओर की संपूर्ण भौतिक दुनिया के निर्माता। जब तक वैज्ञानिक प्रकृति में किसी भी प्रक्रिया को केवल भौतिकवादी स्थितियों से समझाने की कोशिश करते हैं, वे ऐसे समाधान नहीं खोज पाएंगे जो लगभग सत्य के समान हों।
जो कुछ कहा गया है उसकी पुष्टि में, हम शब्दों को उद्धृत करेंगे "नए युग के लोगों के रहस्योद्घाटन" पुस्तक के निर्माता।
"बीस। बिग बैंग के कारण का अध्ययन करने का प्रयास केवल गैर-अंतरिक्ष की प्रकृति के बारे में आपकी पूरी गलतफहमी को प्रदर्शित करता है, या बल्कि, विज्ञान के लोगों की अनिच्छा को इस दुनिया को दैवीय अंतरिक्ष की समानता में बनाई गई दुनिया के रूप में देखने के लिए प्रदर्शित करता है! मुझे कहना होगा कि आपके मॉडल या बिग बैंग के सिद्धांत का दुनिया की उत्पत्ति की वास्तविक प्रकृति से कोई लेना-देना नहीं है! ”
(14.05.10 से संदेश "आत्मा की पूर्णता")।
"25. अगर मैं आपको बता दूं कि आपका और आपके ग्रह का भौतिककरण कब और किन परिस्थितियों में हुआ, तो बिग बैंग का आपका पूरा सिद्धांत न केवल टूट जाएगा, बल्कि यह एक भौतिक व्यक्ति द्वारा समझाने का एक खाली प्रयास भी साबित होगा। न केवल पृथ्वी पर, बल्कि ब्रह्मांड में भी जीवन की दिव्य उत्पत्ति!"
(संदेश दिनांक 09.10.10 "जीवन की उत्पत्ति का रहस्य")।
"4. SELF सुधार की इस प्राकृतिक प्रक्रिया में न केवल भग्न समानता का सिद्धांत शामिल है, बल्कि अनंत काल के सभी सिद्धांत शामिल हैं, क्योंकि यदि कोई आगे की गति नहीं है, तो कोई महान रचनात्मक कारण नहीं है, और फिर यादृच्छिक संख्याओं का नियम (विचार का विचार) मौका) लागू होता है, और महान दुर्घटनाओं का विचार जिसे थ्योरी द बिग बैंग कहा जाता है, जो हमेशा के लिए खारिज और अस्वीकार करता है, आदेश की उपस्थिति, उच्च ब्रह्मांडीय कारण की उपस्थिति और, इसके अलावा, लोगों की महान आशा को खारिज करता है परिपूर्ण होने के लिए, और सबसे महत्वपूर्ण बात, मनुष्य के वास्तविक अर्थ को एक वस्तुनिष्ठ वास्तविकता के रूप में अस्वीकार करता है!"
(12/19/13 से संदेश "आशा है कि भीतर की ओर मुड़ रहा है")।

12. बिग बैंग का कारण क्या था?

घटना का विरोधाभास

ब्रह्मांड विज्ञान पर जो भी व्याख्यान मैंने कभी पढ़ा है, उनमें से कोई भी इस सवाल के बिना नहीं गया कि बिग बैंग का कारण क्या है? कुछ साल पहले तक, मुझे सही जवाब नहीं पता था; आज, मुझे लगता है कि वह प्रसिद्ध है।

अनिवार्य रूप से, इस प्रश्न में दो प्रश्न छिपे हुए हैं। सबसे पहले, हम यह जानना चाहेंगे कि ब्रह्मांड का विकास एक विस्फोट के साथ क्यों शुरू हुआ और सबसे पहले इस विस्फोट का कारण क्या था। लेकिन विशुद्ध रूप से भौतिक समस्या के पीछे दार्शनिक प्रकृति की एक और गहरी समस्या है। यदि बिग बैंग अंतरिक्ष और समय के उद्भव सहित ब्रह्मांड के भौतिक अस्तित्व की शुरुआत का प्रतीक है, तो हम किस अर्थ में बात कर सकते हैं किस कारण सेयह विस्फोट?

भौतिकी की दृष्टि से, एक विशाल विस्फोट के परिणामस्वरूप ब्रह्मांड का अचानक उदय कुछ हद तक विरोधाभासी लगता है। दुनिया को नियंत्रित करने वाली चार अंतःक्रियाओं में से केवल गुरुत्वाकर्षण ही ब्रह्मांडीय पैमाने पर प्रकट होता है, और जैसा कि हमारे अनुभव से पता चलता है, गुरुत्वाकर्षण में आकर्षण का चरित्र होता है। हालांकि, ब्रह्मांड के जन्म को चिह्नित करने वाले विस्फोट के लिए, जाहिरा तौर पर, एक अविश्वसनीय परिमाण की एक प्रतिकारक शक्ति की आवश्यकता थी, जो ब्रह्मांड को टुकड़ों में फाड़ सकती थी और इसके विस्तार का कारण बन सकती थी, जो आज भी जारी है।

यह अजीब लगता है, क्योंकि अगर ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण बल हावी हैं, तो इसका विस्तार नहीं होना चाहिए, बल्कि अनुबंध होना चाहिए। दरअसल, आकर्षण के गुरुत्वाकर्षण बल भौतिक वस्तुओं को विस्फोट के बजाय ढहने का कारण बनते हैं। उदाहरण के लिए, एक बहुत घना तारा अपने वजन का सामना करने की क्षमता खो देता है और न्यूट्रॉन स्टार या ब्लैक होल बनाने के लिए ढह जाता है। प्रारंभिक ब्रह्मांड में पदार्थ का संपीडन अनुपात सबसे सघन तारे की तुलना में काफी अधिक था; इसलिए, अक्सर यह सवाल उठता है कि मौलिक ब्रह्मांड शुरू से ही ब्लैक होल में क्यों नहीं गिरा।

उत्तर आमतौर पर यह है कि प्राथमिक विस्फोट को केवल प्रारंभिक स्थिति के रूप में लिया जाना चाहिए। यह उत्तर स्पष्ट रूप से असंतोषजनक और हैरान करने वाला है। बेशक, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, ब्रह्मांडीय विस्तार की दर शुरू से ही लगातार घट रही है, लेकिन जन्म के समय, ब्रह्मांड का विस्तार असीम रूप से तेजी से हो रहा था। विस्फोट किसी बल के कारण नहीं हुआ था - बस ब्रह्मांड का विकास विस्तार के साथ शुरू हुआ था। यदि विस्फोट कम हिंसक होता, तो गुरुत्वाकर्षण बहुत जल्द पदार्थ के बिखरने को रोक देता। नतीजतन, विस्तार को संकुचन से बदल दिया जाएगा, जो एक भयावह प्रकृति को ले जाएगा और ब्रह्मांड को ब्लैक होल की तरह बदल देगा। लेकिन वास्तव में, विस्फोट काफी "बड़ा" निकला, जिसने ब्रह्मांड के लिए अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण को दूर करना संभव बना दिया, या तो प्रारंभिक विस्फोट के बल के कारण हमेशा के लिए विस्तार करना जारी रखा, या कम से कम कई लोगों के लिए अस्तित्व में रहा। अरबों साल पहले संकुचित और गुमनामी में गायब हो गया।

इस पारंपरिक तस्वीर का नुकसान यह है कि यह किसी भी तरह से बिग बैंग की व्याख्या नहीं करती है। ब्रह्मांड की मौलिक संपत्ति को फिर से सरल रूप से अपनाई गई प्रारंभिक स्थिति के रूप में व्याख्यायित किया जाता है अनौपचारिक(इस मामले में); संक्षेप में, यह केवल दावा करता है कि बिग बैंग हुआ था। यह अभी भी स्पष्ट नहीं है कि विस्फोट का बल बिल्कुल समान क्यों था और अलग क्यों नहीं था। विस्फोट इतना तेज क्यों नहीं था कि ब्रह्मांड अब बहुत तेजी से फैल रहा है? कोई यह भी पूछ सकता है कि ब्रह्मांड वर्तमान में अधिक धीरे-धीरे विस्तार क्यों नहीं कर रहा है, या बिल्कुल नहीं। बेशक, अगर विस्फोट में पर्याप्त ताकत नहीं होती, तो ब्रह्मांड जल्द ही ढह जाता और इस तरह के सवाल पूछने वाला कोई नहीं होता। हालांकि, यह संभावना नहीं है कि इस तरह के तर्क को स्पष्टीकरण के रूप में लिया जा सकता है।

अधिक विस्तृत विश्लेषण से पता चलता है कि ब्रह्मांड की उत्पत्ति का विरोधाभास वास्तव में ऊपर वर्णित की तुलना में कहीं अधिक जटिल है। सावधानीपूर्वक माप से पता चलता है कि ब्रह्मांड की विस्तार दर उस महत्वपूर्ण मूल्य के बहुत करीब है जिस पर ब्रह्मांड अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण को दूर करने और हमेशा के लिए विस्तार करने में सक्षम है। यदि यह गति थोड़ी कम होती - और ब्रह्मांड का पतन हो जाता, और यदि यह थोड़ा और होता - तो ब्रह्मांडीय पदार्थ बहुत पहले पूरी तरह से नष्ट हो जाता। यह पता लगाना दिलचस्प है कि ब्रह्मांड के विस्तार की दर दो संभावित आपदाओं के बीच इस बहुत ही संकीर्ण स्वीकार्य अंतराल के भीतर कितनी सटीक रूप से आती है। यदि 1 एस के अनुरूप समय पर, जब विस्तार पैटर्न पहले से ही स्पष्ट रूप से परिभाषित किया गया था, तो विस्तार दर इसके वास्तविक मूल्य से 10 ^ -18 से अधिक भिन्न होगी, यह नाजुक संतुलन को पूरी तरह से उल्लंघन करने के लिए पर्याप्त होगा। इस प्रकार, ब्रह्मांड के विस्फोट की शक्ति इसकी गुरुत्वाकर्षण बातचीत के लिए लगभग अविश्वसनीय सटीकता से मेल खाती है। इसलिए, बिग बैंग केवल किसी प्रकार का दूर का विस्फोट नहीं है - यह एक बहुत ही निश्चित बल का विस्फोट था। बिग बैंग सिद्धांत के पारंपरिक संस्करण में, किसी को न केवल विस्फोट के तथ्य को स्वीकार करना होगा, बल्कि इस तथ्य को भी स्वीकार करना होगा कि विस्फोट बेहद सनकी तरीके से हुआ था। दूसरे शब्दों में, प्रारंभिक शर्तें अत्यंत विशिष्ट हैं।

ब्रह्मांड की विस्तार दर कई स्पष्ट ब्रह्मांडीय रहस्यों में से एक है। दूसरा अंतरिक्ष में ब्रह्मांड के विस्तार की तस्वीर से जुड़ा है। आधुनिक अवलोकनों के अनुसार। बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड पदार्थ और ऊर्जा के वितरण के मामले में बेहद सजातीय है। पृथ्वी और दूर की आकाशगंगा से देखने पर ब्रह्मांड की वैश्विक संरचना लगभग समान होती है। आकाशगंगाएँ समान औसत घनत्व के साथ अंतरिक्ष में बिखरी हुई हैं, और प्रत्येक बिंदु से ब्रह्मांड सभी दिशाओं में समान दिखता है। ब्रह्मांड को भरने वाला प्राथमिक तापीय विकिरण कम से कम 10-4 की सटीकता के साथ सभी दिशाओं में समान तापमान वाले पृथ्वी पर गिरता है। हमारे रास्ते में, यह विकिरण अरबों प्रकाश वर्ष अंतरिक्ष के माध्यम से यात्रा करता है और एकरूपता से किसी भी विचलन का सामना करता है जो इसका सामना करता है।

जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार होता है, ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर एकरूपता बनी रहती है। यह इस प्रकार है कि विस्तार बहुत उच्च सटीकता के साथ एक समान और आइसोट्रोपिक है। इसका मतलब है कि ब्रह्मांड की विस्तार दर न केवल सभी दिशाओं में समान है, बल्कि विभिन्न क्षेत्रों में भी स्थिर है। यदि ब्रह्मांड एक दिशा में अन्य की तुलना में तेजी से विस्तारित होता है, तो इससे इस दिशा में पृष्ठभूमि थर्मल विकिरण के तापमान में कमी आएगी और पृथ्वी से दिखाई देने वाली आकाशगंगाओं की गति की तस्वीर बदल जाएगी। इस प्रकार, ब्रह्मांड का विकास केवल एक कड़ाई से परिभाषित बल के विस्फोट से शुरू नहीं हुआ - विस्फोट स्पष्ट रूप से "संगठित" था, अर्थात, एक साथ, सभी बिंदुओं और सभी दिशाओं में समान बल के साथ हुआ।

यह अत्यधिक संभावना नहीं है कि इस तरह के एक साथ और समन्वित विस्फोट विशुद्ध रूप से अनायास हो सकता है, और इस संदेह को बिग बैंग के पारंपरिक सिद्धांत के ढांचे के भीतर इस तथ्य से पुष्ट किया जाता है कि आदिम ब्रह्मांड के विभिन्न क्षेत्र एक-दूसरे से संबंधित नहीं हैं। तथ्य यह है कि, सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, कोई भी भौतिक प्रभाव प्रकाश से तेज गति से यात्रा नहीं कर सकता है। नतीजतन, अंतरिक्ष के विभिन्न क्षेत्र एक निश्चित अवधि के बाद ही एक-दूसरे से यथोचित रूप से संबंधित हो सकते हैं। उदाहरण के लिए, विस्फोट के 1 सेकंड के बाद, प्रकाश एक से अधिक प्रकाश सेकंड की दूरी तय कर सकता है, जो कि 300 हजार किमी से मेल खाती है। 1 सेकंड के बाद बड़ी दूरी से अलग किए गए ब्रह्मांड के क्षेत्र अभी तक एक दूसरे को प्रभावित नहीं करेंगे। लेकिन इस समय तक, ब्रह्मांड का जो क्षेत्र हम देख रहे थे, वह पहले से ही कम से कम 10 ^ 14 किमी व्यास के स्थान पर कब्जा कर चुका था। नतीजतन, ब्रह्मांड में लगभग 10 ^ 27 असंबंधित क्षेत्र शामिल थे, जिनमें से प्रत्येक, फिर भी, बिल्कुल उसी दर से विस्तारित हुआ। आज भी, तारों वाले आकाश के विपरीत पक्षों से आने वाले थर्मल कॉस्मिक विकिरण को देखते हुए, हम ब्रह्मांड के क्षेत्रों के ठीक उसी "फिंगरप्रिंट" चिह्नों को दर्ज करते हैं, जो विशाल दूरी से अलग होते हैं: ये दूरियां उस दूरी से 90 गुना अधिक होती हैं जो प्रकाश कर सकता था थर्मल विकिरण के उत्सर्जन के क्षण से यात्रा ...

अंतरिक्ष के विभिन्न क्षेत्रों की ऐसी उल्लेखनीय संगति की व्याख्या कैसे की जा सकती है, जो स्पष्ट रूप से एक दूसरे से कभी नहीं जुड़े हैं? यह समान व्यवहार कैसे आया? पारंपरिक उत्तर फिर से विशेष प्रारंभिक स्थितियों को संदर्भित करता है। प्राथमिक विस्फोट के गुणों की असाधारण समरूपता को केवल एक तथ्य के रूप में देखा जाता है: इस तरह ब्रह्मांड अस्तित्व में आया।

ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर एकरूपता और भी रहस्यमय लगती है जब आप समझते हैं कि छोटे पैमाने पर, ब्रह्मांड सजातीय से बहुत दूर है। अलग-अलग आकाशगंगाओं और आकाशगंगा समूहों का अस्तित्व सख्त एकरूपता से विचलन को इंगित करता है, और इसके अलावा, यह विचलन, पैमाने और परिमाण में हर जगह समान है। चूंकि गुरुत्वाकर्षण पदार्थ के किसी भी प्रारंभिक संचय को बढ़ाता है, बिग बैंग के दौरान आकाशगंगाओं के निर्माण के लिए आवश्यक असमानता की डिग्री अब की तुलना में काफी कम थी। हालाँकि, बिग बैंग के प्रारंभिक चरण में अभी भी थोड़ी विषमता होनी चाहिए, अन्यथा आकाशगंगाएँ कभी नहीं बनतीं। पुराने बिग बैंग सिद्धांत में, इन असंतुलन को प्रारंभिक चरण में "प्रारंभिक स्थितियों" के लिए भी जिम्मेदार ठहराया गया था। इस प्रकार, हमें यह मानना ​​​​पड़ा कि ब्रह्मांड का विकास पूरी तरह से आदर्श से नहीं, बल्कि एक अत्यंत असामान्य स्थिति से शुरू हुआ है।

जो कुछ कहा गया है, उसका सारांश इस प्रकार दिया जा सकता है: यदि ब्रह्मांड में एकमात्र बल गुरुत्वाकर्षण आकर्षण है, तो बिग बैंग की व्याख्या "भगवान द्वारा भेजी गई" के रूप में की जानी चाहिए, अर्थात। अकारण, दी गई प्रारंभिक शर्तों के साथ। इसके अलावा, यह एक अद्भुत स्थिरता की विशेषता है; मौजूदा संरचना तक पहुंचने के लिए, ब्रह्मांड को शुरू से ही ठीक से विकसित होना था। यह ब्रह्मांड की उत्पत्ति का विरोधाभास है।

एंटीग्रैविटी के लिए खोजें

ब्रह्मांड की उत्पत्ति का विरोधाभास हाल के वर्षों में ही सुलझाया गया है; हालाँकि, समाधान के मूल विचार को दूर के इतिहास में खोजा जा सकता है, ऐसे समय में जब न तो ब्रह्मांड के विस्तार का सिद्धांत और न ही बिग बैंग का सिद्धांत मौजूद था। यहां तक ​​कि न्यूटन भी समझ गए थे कि ब्रह्मांड की स्थिरता की समस्या कितनी जटिल है। बिना सहारे के तारे अंतरिक्ष में अपनी स्थिति कैसे बनाए रखते हैं? गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की सार्वभौम प्रकृति के कारण तारे एक-दूसरे के करीब गुच्छों में सिकुड़ गए होंगे।

इस बेतुकेपन से बचने के लिए न्यूटन ने एक बहुत ही जिज्ञासु तर्क का सहारा लिया। यदि ब्रह्मांड अपने गुरुत्वाकर्षण के तहत ढह गया, तो प्रत्येक तारा सितारों के समूह के केंद्र की ओर "गिर" जाएगा। हालांकि, मान लीजिए कि ब्रह्मांड अनंत है और सितारों को औसतन समान रूप से अनंत स्थान पर वितरित किया जाता है। इस मामले में, कोई भी सामान्य केंद्र नहीं होगा, जिसकी ओर सभी तारे गिर सकते हैं, क्योंकि अनंत ब्रह्मांड में सभी क्षेत्र समान हैं। कोई भी तारा अपने सभी पड़ोसियों के गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के प्रभाव का अनुभव करेगा, लेकिन अलग-अलग दिशाओं में इन प्रभावों के औसत के कारण, इस तारे को तारों के पूरे सेट के सापेक्ष एक निश्चित स्थिति में ले जाने के लिए कोई परिणामी बल नहीं होगा।

न्यूटन के 200 साल बाद जब आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण का एक नया सिद्धांत बनाया, तो वह इस समस्या से भी हैरान थे कि ब्रह्मांड कैसे ढहने से बच सकता है। ब्रह्मांड के विस्तार की हबल की खोज से पहले ब्रह्मांड विज्ञान पर उनका पहला काम प्रकाशित हुआ था; इसलिए, न्यूटन की तरह आइंस्टीन ने भी यह मान लिया था कि ब्रह्मांड स्थिर है। हालाँकि, आइंस्टीन ने ब्रह्मांड की स्थिरता की समस्या को और अधिक प्रत्यक्ष तरीके से हल करने का प्रयास किया। उनका मानना ​​​​था कि ब्रह्मांड के अपने गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में पतन को रोकने के लिए, एक और ब्रह्मांडीय बल होना चाहिए जो गुरुत्वाकर्षण का सामना कर सके। गुरुत्वाकर्षण खिंचाव की भरपाई के लिए यह बल गुरुत्वाकर्षण के बजाय प्रतिकारक होना चाहिए। इस अर्थ में, इस तरह के बल को "एंटीग्रेविटेशनल" कहा जा सकता है, हालांकि ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के बल की बात करना अधिक सही होगा। इस मामले में आइंस्टीन ने सिर्फ मनमाने ढंग से इस बल का आविष्कार नहीं किया था। उन्होंने दिखाया कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के उनके समीकरणों में एक अतिरिक्त शब्द पेश किया जा सकता है, जो वांछित गुणों के साथ एक बल की उपस्थिति की ओर जाता है।

इस तथ्य के बावजूद कि गुरुत्वाकर्षण बल का विरोध करने वाले प्रतिकारक बल की अवधारणा अपने आप में काफी सरल और स्वाभाविक है, वास्तव में ऐसे बल के गुण पूरी तरह से असामान्य हो जाते हैं। बेशक, पृथ्वी पर ऐसा कोई बल नहीं देखा गया है, और ग्रहों के खगोल विज्ञान के अस्तित्व के कई शताब्दियों के लिए इसका कोई संकेत नहीं मिला है। जाहिर है, अगर ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण का बल मौजूद है, तो छोटी दूरी पर इसका कोई ध्यान देने योग्य प्रभाव नहीं होना चाहिए, लेकिन खगोलीय पैमाने पर इसका मूल्य काफी बढ़ जाता है। यह व्यवहार बलों की प्रकृति का अध्ययन करने के सभी पिछले अनुभव का खंडन करता है: वे आमतौर पर कम दूरी पर तीव्र होते हैं और बढ़ती दूरी के साथ कमजोर होते हैं। तो, व्युत्क्रम वर्ग नियम के अनुसार विद्युत चुम्बकीय और गुरुत्वाकर्षण परस्पर क्रिया लगातार घट रही है। फिर भी, आइंस्टीन के सिद्धांत में, इस तरह के असामान्य गुणों के साथ स्वाभाविक रूप से एक बल प्रकट हुआ।

आइंस्टीन द्वारा शुरू की गई ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण की शक्ति को प्रकृति में पांचवीं बातचीत के रूप में नहीं सोचना चाहिए। यह गुरुत्वाकर्षण की ही एक विचित्र अभिव्यक्ति है। यह दिखाना आसान है कि यदि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के स्रोत के रूप में असामान्य गुणों वाले माध्यम को चुना जाता है तो ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के प्रभावों को सामान्य गुरुत्वाकर्षण के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। एक साधारण भौतिक माध्यम (उदाहरण के लिए, गैस) दबाव डालता है, जबकि यहां वर्णित काल्पनिक माध्यम में होना चाहिए नकारात्मकदबाव, या तनाव। अधिक स्पष्ट रूप से कल्पना करने के लिए कि हम किस बारे में बात कर रहे हैं, आइए कल्पना करें कि हम इस तरह के एक ब्रह्मांडीय पदार्थ के साथ एक बर्तन भरने में कामयाब रहे हैं। फिर, सामान्य गैस के विपरीत, काल्पनिक अंतरिक्ष वातावरण पोत की दीवारों पर दबाव नहीं डालेगा, बल्कि उन्हें बर्तन में खींच लेगा।

इस प्रकार, हम ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण को गुरुत्वाकर्षण के अतिरिक्त या सामान्य गुरुत्वाकर्षण के कारण होने वाली घटना के रूप में मान सकते हैं, जो एक अदृश्य गैसीय माध्यम में निहित है जो सभी जगह भरता है और नकारात्मक दबाव होता है। इस तथ्य में कोई विरोधाभास नहीं है कि, एक ओर, नकारात्मक दबाव पोत की दीवार को चूसता हुआ प्रतीत होता है, और दूसरी ओर, यह काल्पनिक वातावरण आकाशगंगाओं को पीछे हटाता है, और उन्हें आकर्षित नहीं करता है। आखिरकार, प्रतिकर्षण पर्यावरण के गुरुत्वाकर्षण के कारण है, और किसी भी तरह से एक यांत्रिक क्रिया नहीं है। किसी भी मामले में, यांत्रिक बल स्वयं दबाव से नहीं, बल्कि दबाव के अंतर से निर्मित होते हैं, लेकिन यह माना जाता है कि काल्पनिक माध्यम पूरे स्थान को भर देता है। इसे पोत की दीवारों द्वारा सीमित नहीं किया जा सकता है, और इस वातावरण में एक पर्यवेक्षक इसे एक मूर्त पदार्थ के रूप में बिल्कुल भी नहीं समझेगा। जगह पूरी तरह से खाली दिखेगी और महसूस होगी।

काल्पनिक वातावरण की ऐसी अद्भुत विशेषताओं के बावजूद, आइंस्टीन ने एक बार कहा था कि उन्होंने ब्रह्मांड का एक संतोषजनक मॉडल बनाया था, जिसमें गुरुत्वाकर्षण आकर्षण और उनके द्वारा खोजे गए ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के बीच संतुलन बनाए रखा गया था। सरल गणनाओं का उपयोग करते हुए, आइंस्टीन ने ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण को संतुलित करने के लिए आवश्यक ब्रह्मांडीय प्रतिकारक बल के परिमाण का अनुमान लगाया। वह इस बात की पुष्टि करने में सक्षम था कि सौर मंडल के भीतर प्रतिकर्षण इतना छोटा होना चाहिए (और यहां तक ​​कि आकाशगंगा के पैमाने पर भी) कि इसे प्रयोगात्मक रूप से पता नहीं लगाया जा सकता है। कुछ देर के लिए तो ऐसा लगा कि सदियों पुराने रहस्य को बखूबी सुलझा लिया गया है।

हालांकि, फिर स्थिति बदतर के लिए बदल गई। सबसे पहले, संतुलन स्थिरता की समस्या उत्पन्न हुई। आइंस्टीन का मुख्य विचार आकर्षण और प्रतिकर्षण की शक्तियों के सख्त संतुलन पर आधारित था। लेकिन, कई अन्य सख्त संतुलन मामलों की तरह, यहां भी सूक्ष्म विवरण सामने आए। यदि, उदाहरण के लिए, आइंस्टीन के स्थिर ब्रह्मांड का थोड़ा विस्तार हुआ, तो गुरुत्वाकर्षण आकर्षण (दूरी के साथ घटता) थोड़ा कम हो जाएगा, जबकि ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण (दूरी के साथ बढ़ता हुआ) का बल थोड़ा बढ़ जाएगा। इससे प्रतिकूल शक्तियों के पक्ष में असंतुलन पैदा हो जाएगा, जो सर्व-विजेता प्रतिकर्षण के प्रभाव में ब्रह्मांड के और असीमित विस्तार का कारण बनेगा। यदि, इसके विपरीत, आइंस्टीन के स्थिर ब्रह्मांड को थोड़ा संकुचित किया गया था, तो गुरुत्वाकर्षण बल बढ़ जाएगा, और ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण का बल कम हो जाएगा, जिससे आकर्षण की शक्तियों के पक्ष में असंतुलन हो जाएगा और परिणामस्वरूप, एक कभी तेज संपीड़न, और अंततः एक पतन के लिए जो आइंस्टीन को लगा कि वह बच गया है। इस प्रकार, थोड़ी सी भी विचलन पर, सख्त संतुलन गड़बड़ा जाएगा, और एक लौकिक तबाही अपरिहार्य होगी।

बाद में, 1927 में, हबल ने आकाशगंगा मंदी (यानी, ब्रह्मांड का विस्तार) की घटना की खोज की, जिसने संतुलन की समस्या को अर्थहीन बना दिया। यह स्पष्ट हो गया कि ब्रह्मांड को संपीड़न और पतन से कोई खतरा नहीं है, क्योंकि यह विस्तार।यदि आइंस्टीन ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के बल की खोज से विचलित नहीं हुए होते, तो वे शायद सैद्धांतिक रूप से इस निष्कर्ष पर पहुंच जाते, इस प्रकार ब्रह्मांड के विस्तार की भविष्यवाणी खगोलविदों की तुलना में दस साल पहले की गई थी। इस तरह की भविष्यवाणी निस्संदेह विज्ञान के इतिहास में सबसे उत्कृष्ट में से एक के रूप में नीचे जाएगी (ऐसी भविष्यवाणी 1922-1923 में पेत्रोग्राद विश्वविद्यालय के प्रोफेसर ए.ए.फ्रिडमैन द्वारा आइंस्टीन के समीकरण के आधार पर की गई थी)। अंत में, आइंस्टीन को निराशा के साथ ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण को अस्वीकार करना पड़ा, जिसे बाद में उन्होंने "अपने जीवन की सबसे बड़ी गलती" माना। हालांकि, कहानी यहीं खत्म नहीं हुई।

आइंस्टीन ने एक स्थिर ब्रह्मांड की अस्तित्वहीन समस्या को हल करने के लिए ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण का आविष्कार किया। लेकिन, जैसा कि हमेशा होता है, बोतल से निकले जिन्न को वापस नहीं भगाया जा सकता। यह विचार कि ब्रह्मांड की गतिकी संभवतः आकर्षण और विकर्षण की शक्तियों के विरोध के कारण थी, जीवित रही। और यद्यपि खगोलीय अवलोकनों ने ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के अस्तित्व का कोई सबूत नहीं दिया, वे इसकी अनुपस्थिति को साबित नहीं कर सके - यह प्रकट करने के लिए बहुत कमजोर हो सकता है।

आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के समीकरण, हालांकि वे एक प्रतिकारक बल की उपस्थिति को स्वीकार करते हैं: इसके परिमाण पर प्रतिबंध नहीं लगाते हैं। कड़वे अनुभव से सीखा, आइंस्टीन को यह मानने का अधिकार था कि इस बल का परिमाण सख्ती से शून्य है, इस प्रकार पूरी तरह से प्रतिकर्षण को छोड़कर। हालाँकि, यह किसी भी तरह से आवश्यक नहीं था। कुछ वैज्ञानिकों ने समीकरणों में प्रतिकर्षण रखना आवश्यक समझा, हालांकि मूल कार्य की दृष्टि से अब यह आवश्यक नहीं रहा। इन वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि उचित प्रमाण के अभाव में यह मानने का कोई कारण नहीं है कि प्रतिकारक बल शून्य था।

विस्तारित ब्रह्मांड के परिदृश्य में प्रतिकारक बल के संरक्षण के परिणामों का पता लगाना मुश्किल नहीं था। विकास के प्रारंभिक चरणों में, जब ब्रह्मांड अभी भी संकुचित अवस्था में है, तो प्रतिकर्षण की उपेक्षा की जा सकती है। इस चरण के दौरान, गुरुत्वाकर्षण आकर्षण ने विस्तार की दर को धीमा कर दिया - पूरी तरह से सादृश्य में कि कैसे पृथ्वी का गुरुत्वाकर्षण लंबवत ऊपर की ओर लॉन्च किए गए रॉकेट की गति को धीमा कर देता है। यदि हम बिना स्पष्टीकरण के स्वीकार करते हैं कि ब्रह्मांड का विकास तेजी से विस्तार के साथ शुरू हुआ, तो गुरुत्वाकर्षण को विस्तार दर को वर्तमान समय में देखे गए मूल्य तक लगातार कम करना चाहिए। समय बीतने के साथ, जैसे-जैसे पदार्थ नष्ट होता है, गुरुत्वाकर्षण संपर्क कमजोर होता जाता है। इसके विपरीत, जैसे-जैसे आकाशगंगाएँ एक-दूसरे से दूर होती जाती हैं, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण बढ़ता जाता है। अंततः, प्रतिकर्षण गुरुत्वाकर्षण आकर्षण को पार कर जाएगा और ब्रह्मांड की विस्तार दर फिर से बढ़ने लगेगी। इसलिए, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ब्रह्मांड में ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण हावी है, और विस्तार हमेशा के लिए होगा।

खगोलविदों ने दिखाया है कि ब्रह्मांड का यह असामान्य व्यवहार, जब विस्तार पहले धीमा हो जाता है और फिर तेज हो जाता है, आकाशगंगाओं के देखे गए आंदोलन में परिलक्षित होना चाहिए। लेकिन सबसे सावधानीपूर्वक खगोलीय टिप्पणियों के साथ, इस तरह के व्यवहार के किसी भी ठोस सबूत को प्रकट करना संभव नहीं था, हालांकि समय-समय पर विपरीत बयान भी दिए जाते हैं।

यह दिलचस्प है कि डच खगोलशास्त्री विलेम डी सिटर ने 1916 की शुरुआत में एक विस्तारित ब्रह्मांड के विचार को सामने रखा था - हबल ने इस घटना को प्रयोगात्मक रूप से खोजने से कई साल पहले। डी सिटर ने तर्क दिया कि यदि ब्रह्मांड से साधारण पदार्थ को हटा दिया जाता है, तो गुरुत्वाकर्षण आकर्षण गायब हो जाएगा, और प्रतिकारक बल अंतरिक्ष में सर्वोच्च शासन करेंगे। इससे ब्रह्मांड का विस्तार होगा - उस समय यह एक अभिनव विचार था।

चूँकि प्रेक्षक एक अजीब अदृश्य गैसीय माध्यम को नकारात्मक दबाव के साथ देखने में असमर्थ है, इसलिए उसे बस ऐसा लगेगा कि खाली जगह का विस्तार हो रहा है। विभिन्न स्थानों पर परीक्षण निकायों को लटकाकर और एक दूसरे से उनकी दूरी को देखकर विस्तार का पता लगाया जा सकता है। खाली स्थान के विस्तार के विचार को उस समय एक प्रकार की जिज्ञासा माना जाता था, हालाँकि, जैसा कि हम देखेंगे, यह भविष्यसूचक निकला।

तो इन कहानियों से क्या निष्कर्ष निकालना है? तथ्य यह है कि खगोलविद ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण का पता नहीं लगाते हैं, अभी तक प्रकृति में इसकी अनुपस्थिति के तार्किक प्रमाण के रूप में काम नहीं कर सकते हैं। यह संभव है कि आधुनिक उपकरणों के साथ पंजीकृत होने के लिए यह बहुत कमजोर है। अवलोकन सटीकता हमेशा सीमित होती है, और इसलिए इस बल की केवल ऊपरी सीमा का अनुमान लगाया जा सकता है। इसके खिलाफ कोई तर्क दे सकता है कि सौंदर्य की दृष्टि से, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण के अभाव में प्रकृति के नियम सरल दिखाई देंगे। इस तरह की चर्चाएँ कई वर्षों तक बिना किसी निश्चित परिणाम के खींची गईं, जब तक कि अचानक समस्या को पूरी तरह से नए दृष्टिकोण से नहीं देखा गया, जिसने इसे अप्रत्याशित प्रासंगिकता दी।

मुद्रास्फीति: बिग बैंग समझाया गया

पिछले खंडों में, हमने कहा था कि यदि ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण की शक्ति मौजूद है, तो यह बहुत कमजोर, इतना कमजोर होना चाहिए कि बिग बैंग पर इसका कोई महत्वपूर्ण प्रभाव न पड़े। हालाँकि, यह निष्कर्ष इस धारणा पर आधारित है कि समय के साथ प्रतिकर्षण की मात्रा नहीं बदलती है। आइंस्टीन के समय में, यह राय सभी वैज्ञानिकों द्वारा साझा की गई थी, क्योंकि ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण को "हाथ से" सिद्धांत में पेश किया गया था। यह कभी किसी के साथ नहीं हुआ कि ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण हो सकता है तलब किया जाएअन्य भौतिक प्रक्रियाएं जो ब्रह्मांड के विस्तार के रूप में उत्पन्न होती हैं। यदि ऐसी संभावना की परिकल्पना की गई होती, तो ब्रह्मांड विज्ञान अलग हो सकता था। विशेष रूप से, ब्रह्मांड के विकास के परिदृश्य को बाहर नहीं किया गया है, जो मानता है कि विकास के शुरुआती चरणों की चरम स्थितियों में, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण एक पल के लिए गुरुत्वाकर्षण पर हावी हो गया, जिससे ब्रह्मांड विस्फोट हो गया, जिसके बाद इसकी भूमिका व्यावहारिक रूप से थी घटाकर शून्य कर दिया गया।

यह सामान्य तस्वीर ब्रह्मांड के विकास के शुरुआती चरणों में पदार्थ और बलों के व्यवहार के अध्ययन पर हाल के काम से उभरती है। यह स्पष्ट हो गया कि एक विशाल ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण महाशक्ति की कार्रवाई का एक अनिवार्य परिणाम है। तो, आइंस्टीन ने दरवाजे के माध्यम से जो "गुरुत्वाकर्षण-विरोधी" चलाया, वह खिड़की से वापस आ गया!

ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण की नई खोज को समझने की कुंजी क्वांटम निर्वात की प्रकृति से आती है। हमने देखा है कि कैसे इस तरह का प्रतिकर्षण एक असामान्य अदृश्य वातावरण के कारण हो सकता है, जो खाली जगह से अप्रभेद्य है, लेकिन नकारात्मक दबाव रखता है। आज भौतिकविदों का मानना ​​है कि ये क्वांटम वैक्यूम के गुण हैं।

अध्याय 7 में यह नोट किया गया था कि निर्वात को क्वांटम गतिविधि का एक प्रकार का "एंजाइम" माना जाना चाहिए, जो आभासी कणों से भरा हुआ है और जटिल अंतःक्रियाओं से संतृप्त है। यह समझना बहुत महत्वपूर्ण है कि निर्वात क्वांटम विवरण में निर्णायक भूमिका निभाता है। जिसे हम कण कहते हैं वह केवल दुर्लभ गड़बड़ी है, जैसे गतिविधि के पूरे समुद्र की सतह पर "बुलबुले"।

70 के दशक के उत्तरार्ध में, यह स्पष्ट हो गया कि चार अंतःक्रियाओं के एकीकरण के लिए निर्वात की भौतिक प्रकृति के बारे में विचारों के पूर्ण संशोधन की आवश्यकता है। सिद्धांत मानता है कि निर्वात की ऊर्जा किसी भी तरह से स्पष्ट रूप से प्रकट नहीं होती है। सीधे शब्दों में कहें, तो एक निर्वात उत्तेजित हो सकता है और बहुत भिन्न ऊर्जाओं के साथ कई अवस्थाओं में से एक में हो सकता है, जैसे एक परमाणु उच्च ऊर्जा स्तरों पर जाकर उत्तेजित हो सकता है। ये आंतरिक निर्वात अवस्थाएँ - यदि हम उनका अवलोकन कर सकें - बिल्कुल एक जैसी दिखेंगी, हालाँकि उनके गुण पूरी तरह से भिन्न हैं।

सबसे पहले, निर्वात में निहित ऊर्जा एक राज्य से दूसरे राज्य में भारी मात्रा में प्रवाहित होती है। उदाहरण के लिए, भव्य एकीकरण सिद्धांतों में, निम्नतम और उच्चतम निर्वात ऊर्जाओं के बीच का अंतर अकल्पनीय रूप से बड़ा है। इन राशियों के विशाल पैमाने का कुछ अंदाजा लगाने के लिए, आइए हम सूर्य द्वारा अपने अस्तित्व की पूरी अवधि (लगभग 5 बिलियन वर्ष) के लिए जारी ऊर्जा का अनुमान लगाएं। आइए कल्पना करें कि सूर्य द्वारा उत्सर्जित ऊर्जा की यह सभी विशाल मात्रा सौर मंडल से छोटे आकार के अंतरिक्ष के क्षेत्र में संलग्न है। इस मामले में प्राप्त ऊर्जा घनत्व टीवीओ में निर्वात अवस्था के अनुरूप ऊर्जा घनत्व के करीब हैं।

जबरदस्त ऊर्जा अंतर के साथ, विभिन्न निर्वात राज्य समान रूप से विशाल दबाव अंतर के अनुरूप हैं। लेकिन यही वह जगह है जहां "चाल" निहित है: ये सभी दबाव - नकारात्मक।क्वांटम वैक्यूम ठीक उसी तरह से व्यवहार करता है जैसे पहले उल्लेखित काल्पनिक वातावरण जो ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण बनाता है, केवल इस बार दबाव के संख्यात्मक मान इतने महान हैं कि प्रतिकर्षण उस बल से 10 ^ 120 गुना अधिक है जिसकी आइंस्टीन को आवश्यकता थी स्थिर ब्रह्मांड में संतुलन बनाए रखें।

अब बिग बैंग की व्याख्या का रास्ता खुला है। आइए मान लें कि शुरुआत में ब्रह्मांड निर्वात की उत्तेजित अवस्था में था, जिसे "झूठा" निर्वात कहा जाता है। इस अवस्था में, ब्रह्मांड में इस तरह के परिमाण का एक ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण कार्य करता है, जिससे ब्रह्मांड का अनियंत्रित और तेजी से विस्तार होता है। अनिवार्य रूप से, इस चरण में, ब्रह्मांड डी सिटर मॉडल के अनुरूप होगा, जिसकी चर्चा पिछले खंड में की गई थी। हालांकि, अंतर यह है कि डी सिटर के लिए, ब्रह्मांड खगोलीय समय के पैमाने पर चुपचाप विस्तार कर रहा है, जबकि "झूठी" क्वांटम वैक्यूम से ब्रह्मांड के विकास में "डी सिटर चरण" वास्तव में शांत से बहुत दूर है। इस मामले में ब्रह्मांड के कब्जे वाले स्थान का आयतन हर 10 ^ -34 सेकंड (या उसी क्रम के समय की अवधि) से दोगुना होना चाहिए।

ब्रह्मांड के इस तरह के सुपर-विस्तार में कई विशिष्ट विशेषताएं हैं: सभी दूरियां तेजी से बढ़ती हैं (हम पहले ही अध्याय 4 में एक घातांक की अवधारणा से मिल चुके हैं)। इसका मतलब है कि हर 10 ^ -34 सेकंड में ब्रह्मांड के सभी क्षेत्र अपने आकार को दोगुना कर देते हैं, और फिर यह दोहरीकरण प्रक्रिया तेजी से जारी रहती है। इस प्रकार का विस्तार, पहली बार 1980 में देखा गया। एमआईटी (मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी, यूएसए) के एलन गुथ, उन्होंने "मुद्रास्फीति" कहा। अत्यंत तेज और लगातार हो रहे विस्तार के परिणामस्वरूप, बहुत जल्द ऐसा प्रतीत होगा कि ब्रह्मांड के सभी भाग एक विस्फोट की तरह उड़ रहे हैं। और यह बिग बैंग है!

हालाँकि, किसी न किसी तरह, लेकिन मुद्रास्फीति का दौर रुकना चाहिए। जैसा कि सभी उत्साहित क्वांटम सिस्टम में होता है, "झूठा" वैक्यूम अस्थिर होता है और क्षय हो जाता है। जब क्षय होता है, तो प्रतिकर्षण गायब हो जाता है। यह, बदले में, मुद्रास्फीति के अंत और ब्रह्मांड के सामान्य गुरुत्वाकर्षण आकर्षण की शक्ति के लिए संक्रमण की ओर जाता है। बेशक, मुद्रास्फीति की अवधि के दौरान प्राप्त प्रारंभिक गति के कारण इस मामले में ब्रह्मांड का विस्तार जारी रहेगा, लेकिन विस्तार दर में लगातार कमी आएगी। इस प्रकार, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण से वर्तमान तक बचा हुआ एकमात्र निशान ब्रह्मांड के विस्तार का क्रमिक धीमा होना है।

"मुद्रास्फीति परिदृश्य" के अनुसार, ब्रह्मांड ने निर्वात की स्थिति से अपना अस्तित्व शुरू किया, पदार्थ और विकिरण से रहित। लेकिन, भले ही वे शुरू में मौजूद हों, मुद्रास्फीति के चरण में विस्तार की जबरदस्त गति के कारण उनके निशान जल्दी से गायब हो जाएंगे। इस चरण के अनुरूप बहुत कम समय में, अंतरिक्ष का वह क्षेत्र जो आज संपूर्ण अवलोकन योग्य ब्रह्मांड में व्याप्त है, एक प्रोटॉन के आकार के एक अरबवें हिस्से से कुछ सेंटीमीटर तक बढ़ गया है। मूल रूप से मौजूद किसी भी सामग्री का घनत्व वास्तव में शून्य हो जाएगा।

तो, मुद्रास्फीति के चरण के अंत तक, ब्रह्मांड खाली और ठंडा था। हालांकि, जब मुद्रास्फीति सूख गई, तो ब्रह्मांड अचानक "गर्म" हो गया। अंतरिक्ष को रोशन करने वाली गर्मी का यह विस्फोट एक "झूठे" निर्वात में फंसे ऊर्जा के विशाल भंडार के कारण है। जब निर्वात की स्थिति विघटित हो गई, तो इसकी ऊर्जा विकिरण के रूप में निकली, जिसने तुरंत ब्रह्मांड को लगभग 10 ^ 27 K तक गर्म कर दिया, जो कि TVO में प्रक्रियाओं के आगे बढ़ने के लिए पर्याप्त है। उसी क्षण से, ब्रह्मांड "हॉट" बिग बैंग के मानक सिद्धांत के अनुसार विकसित हुआ। तापीय ऊर्जा के कारण, पदार्थ और एंटीमैटर दिखाई दिए, फिर ब्रह्मांड ठंडा होने लगा और धीरे-धीरे आज देखे गए इसके सभी तत्व "फ्रीज" होने लगे।

तो कठिन समस्या है - बिग बैंग का कारण क्या है? - मुद्रास्फीति के सिद्धांत की मदद से हल करने में कामयाब रहे; क्वांटम वैक्यूम में निहित प्रतिकर्षण के तहत खाली स्थान अनायास फट गया। हालांकि, रहस्य अभी भी बना हुआ है। ब्रह्मांड में मौजूद पदार्थ और विकिरण के निर्माण में जो प्राथमिक विस्फोट हुआ, उसकी विशाल ऊर्जा कहीं से आनी पड़ी! हम ब्रह्मांड के अस्तित्व की व्याख्या तब तक नहीं कर सकते जब तक हमें प्राथमिक ऊर्जा का स्रोत नहीं मिल जाता।

अंतरिक्ष बूटस्ट्रैप

अंग्रेज़ी। बूटस्ट्रैपशाब्दिक अर्थ है "लेसिंग", एक आलंकारिक अर्थ में - आत्म-संगति, प्राथमिक कणों की प्रणाली में पदानुक्रम की अनुपस्थिति।

ब्रह्मांड का जन्म ऊर्जा के एक विशाल विस्फोट की प्रक्रिया में हुआ था। हम अभी भी इसके निशान पाते हैं - यह पृष्ठभूमि थर्मल विकिरण और ब्रह्मांडीय पदार्थ है (विशेष रूप से, परमाणु जो सितारों और ग्रहों को बनाते हैं), "द्रव्यमान" के रूप में एक निश्चित ऊर्जा संग्रहित करते हैं। इस ऊर्जा के निशान आकाशगंगाओं के बिखरने और खगोलीय पिंडों की हिंसक गतिविधि में भी प्रकट होते हैं। प्राथमिक ऊर्जा ने उभरते हुए ब्रह्मांड की "वसंत की शुरुआत" की और आज भी इसे क्रिया में लाना जारी है।

यह ऊर्जा कहां से आई, जिसने हमारे ब्रह्मांड में प्राण फूंक दिए? मुद्रास्फीति के सिद्धांत के अनुसार, यह खाली जगह की ऊर्जा है, अन्यथा - क्वांटम वैक्यूम की। हालाँकि, क्या ऐसा उत्तर हमें पूरी तरह से संतुष्ट कर सकता है? यह पूछना स्वाभाविक है कि निर्वात ने अपनी ऊर्जा कैसे अर्जित की।

सामान्य तौर पर, जब हम यह सवाल पूछते हैं कि ऊर्जा कहाँ से आई है, तो हम अनिवार्य रूप से इस ऊर्जा की प्रकृति के बारे में एक महत्वपूर्ण धारणा बना रहे हैं। भौतिकी के मूलभूत नियमों में से एक है ऊर्जा संरक्षण का नियम,जिसके अनुसार ऊर्जा के विभिन्न रूप बदल सकते हैं और एक से दूसरे में प्रवाहित हो सकते हैं, लेकिन ऊर्जा की कुल मात्रा अपरिवर्तित रहती है।

ऐसे उदाहरण देना कठिन नहीं है जिनमें इस कानून के संचालन की जाँच करना संभव हो। मान लीजिए कि हमारे पास एक इंजन और ईंधन की आपूर्ति है, और इंजन का उपयोग विद्युत जनरेटर को चलाने के लिए किया जाता है, जो बदले में हीटर को शक्ति प्रदान करता है। जब ईंधन को जलाया जाता है, तो उसमें संग्रहीत रासायनिक ऊर्जा यांत्रिक ऊर्जा में, फिर विद्युत ऊर्जा में और अंत में, तापीय ऊर्जा में परिवर्तित हो जाती है। या यूं कहें कि टावर के ऊपर लोड उठाने के लिए इंजन का इस्तेमाल किया जाता है, जिसके बाद लोड स्वतंत्र रूप से गिरता है; जमीन से टकराने पर, ठीक उसी तरह की ऊष्मा ऊर्जा उत्पन्न होती है, जैसे हीटर के उदाहरण में। तथ्य यह है कि, ऊर्जा कैसे भी स्थानांतरित की जाती है या इसका रूप कैसे भी बदल जाता है, यह स्पष्ट रूप से बनाया या नष्ट नहीं किया जा सकता है। इंजीनियर अपने दैनिक व्यवहार में इस नियम का प्रयोग करते हैं।

यदि ऊर्जा को न तो बनाया जा सकता है और न ही नष्ट किया जा सकता है, तो प्राथमिक ऊर्जा कैसे उत्पन्न होती है? क्या यह सिर्फ पहले क्षण में इंजेक्शन नहीं लगाया गया है (एक प्रकार की नई प्रारंभिक स्थिति जिसे द्वारा स्वीकार किया गया है) अनौपचारिक)? यदि हां, तो ब्रह्मांड में दी गई ऊर्जा क्यों है और कुछ अन्य मात्रा में ऊर्जा क्यों नहीं है? देखने योग्य ब्रह्मांड में लगभग 10 ^ 68 जे (जूल) ऊर्जा होती है - क्यों, कहते हैं, 10 ^ 99 या 10 ^ 10000 या कोई अन्य संख्या नहीं?

मुद्रास्फीति का सिद्धांत इस पहेली के लिए एक संभावित वैज्ञानिक व्याख्या प्रस्तुत करता है। इस सिद्धांत के अनुसार। ब्रह्मांड में पहले तो व्यावहारिक रूप से शून्य के बराबर ऊर्जा थी, और पहले 10 ^ 32 सेकंड में यह ऊर्जा की एक पूरी विशाल मात्रा को जीवन में लाने में कामयाब रहा। इस चमत्कार को समझने की कुंजी इस उल्लेखनीय तथ्य में पाई जानी है कि सामान्य अर्थों में ऊर्जा के संरक्षण का नियम लागू नहींविस्तारित ब्रह्मांड के लिए।

वास्तव में, हम पहले ही एक समान तथ्य से मिल चुके हैं। ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार से ब्रह्मांड के तापमान में कमी आती है: तदनुसार, तापीय विकिरण की ऊर्जा, जो प्राथमिक चरण में इतनी बड़ी होती है, समाप्त हो जाती है और तापमान पूर्ण शून्य के करीब मूल्यों तक गिर जाता है। यह सारी ऊष्मा ऊर्जा कहाँ गई? एक मायने में, इसका उपयोग ब्रह्मांड द्वारा विस्तार के लिए किया गया था और यह दबाव प्रदान करता था जो बिग बैंग की शक्ति का पूरक था। जब एक साधारण तरल फैलता है, तो इसका बाहरी दबाव तरल की ऊर्जा का उपयोग करके काम करता है। जब एक साधारण गैस फैलती है, तो उसकी आंतरिक ऊर्जा काम करने में खर्च होती है। इसके पूर्णतः विपरीत, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण एक ऐसे वातावरण के व्यवहार के समान है जिसमें नकारात्मकदबाव। ऐसे वातावरण के विस्तार के साथ, इसकी ऊर्जा घटती नहीं है, बल्कि बढ़ जाती है। मुद्रास्फीति की अवधि के दौरान ठीक यही हुआ, जब ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण ने ब्रह्मांड को तेजी से विस्तार करने के लिए मजबूर किया। इस पूरी अवधि के दौरान, निर्वात की कुल ऊर्जा में वृद्धि जारी रही, जब तक कि अवधि के अंत तक, मुद्रास्फीति एक विशाल मूल्य तक नहीं पहुंच गई। एक बार मुद्रास्फीति की अवधि समाप्त होने के बाद, सभी संग्रहीत ऊर्जा एक विशाल विस्फोट में जारी की गई, जिससे बिग बैंग के पूर्ण पैमाने पर गर्मी और पदार्थ उत्पन्न हुआ। उसी क्षण से, सकारात्मक दबाव के साथ सामान्य विस्तार शुरू हुआ, जिससे ऊर्जा फिर से घटने लगी।

प्राथमिक ऊर्जा का उद्भव किसी प्रकार के जादू से चिह्नित होता है। रहस्यमय नकारात्मक दबाव वाला एक निर्वात अविश्वसनीय संभावनाओं से संपन्न प्रतीत होता है। एक ओर, यह एक विशाल प्रतिकारक बल बनाता है जो इसके निरंतर-त्वरित विस्तार को सुनिश्चित करता है, और दूसरी ओर, विस्तार स्वयं निर्वात ऊर्जा में वृद्धि को बल देता है। निर्वात, संक्षेप में, बड़ी मात्रा में ऊर्जा के साथ खुद को खिलाता है। इसमें एक आंतरिक अस्थिरता है जो निरंतर विस्तार और असीमित ऊर्जा उत्पादन सुनिश्चित करती है। और केवल एक झूठे निर्वात का क्वांटम क्षय इस "ब्रह्मांडीय अपव्यय" को समाप्त करता है।

निर्वात प्रकृति के जादू, ऊर्जा के अथाह घड़े के रूप में कार्य करता है। सिद्धांत रूप में, मुद्रास्फीति के विस्तार के दौरान जारी की जा सकने वाली ऊर्जा की मात्रा की कोई सीमा नहीं है। यह कथन अपनी सदियों पुरानी "कुछ भी नहीं से पैदा नहीं होगा" के साथ पारंपरिक सोच में एक क्रांति का प्रतीक है (यह कहावत कम से कम परमेनिड्स के युग की है, यानी 5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व)। कुछ समय पहले तक, कुछ भी नहीं से "सृजन" की संभावना का विचार पूरी तरह से धर्मों की क्षमता के भीतर था। विशेष रूप से, ईसाइयों ने लंबे समय से माना है कि भगवान ने दुनिया को कुछ भी नहीं बनाया है, लेकिन विशुद्ध रूप से भौतिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप सभी पदार्थों और ऊर्जा के सहज उद्भव की संभावना के विचार को वैज्ञानिकों ने दस साल भी बिल्कुल अस्वीकार्य माना था। पहले।

जो लोग "कुछ नहीं" से "कुछ" के उद्भव की पूरी अवधारणा के साथ आंतरिक रूप से नहीं आ सकते हैं, उनके पास ब्रह्मांड के विस्तार के दौरान ऊर्जा के उद्भव को अलग तरह से देखने का अवसर है। चूँकि साधारण गुरुत्वाकर्षण में आकर्षण का गुण होता है, पदार्थ के भागों को एक दूसरे से हटाने के लिए इन भागों के बीच अभिनय करने वाले गुरुत्वाकर्षण को दूर करने के लिए कार्य करना आवश्यक है। इसका मतलब है कि निकायों की प्रणाली की गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा नकारात्मक है; जब सिस्टम में नए पिंड जोड़े जाते हैं, तो ऊर्जा निकलती है, और इसके परिणामस्वरूप, गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा "और भी अधिक नकारात्मक" हो जाती है। यदि हम इस तर्क को मुद्रास्फीति के स्तर पर ब्रह्मांड पर लागू करते हैं, तो यह ठीक गर्मी और पदार्थ की उपस्थिति है जो परिणामी द्रव्यमान की नकारात्मक गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा को "क्षतिपूर्ति" करती है। इस मामले में, पूरे ब्रह्मांड की कुल ऊर्जा शून्य है और कोई नई ऊर्जा बिल्कुल भी उत्पन्न नहीं होती है! "दुनिया के निर्माण" की प्रक्रिया के बारे में ऐसा दृष्टिकोण बेशक आकर्षक है, लेकिन इसे अभी भी बहुत गंभीरता से नहीं लिया जाना चाहिए, क्योंकि सामान्य तौर पर गुरुत्वाकर्षण के संबंध में ऊर्जा की अवधारणा की स्थिति संदिग्ध है।

निर्वात के बारे में यहां जो कुछ भी कहा गया है, वह एक लड़के के बारे में भौतिकविदों की प्रिय कहानी की याद दिलाता है, जो एक दलदल में गिरकर, अपने ही जूतों की फीतों से खुद को खींच लेता है। स्व-निर्मित ब्रह्मांड इस लड़के की याद दिलाता है - यह खुद को अपने "लेस" से भी खींचता है (इस प्रक्रिया को "बूटस्ट्रैप" शब्द द्वारा दर्शाया गया है)। दरअसल, अपनी भौतिक प्रकृति के लिए धन्यवाद, ब्रह्मांड अपने आप में पदार्थ के "निर्माण" और "पुनरोद्धार" के लिए आवश्यक सभी ऊर्जा को उत्तेजित करता है, और इसे उत्पन्न करने वाले विस्फोट को भी शुरू करता है। यह ब्रह्मांडीय बूटस्ट्रैप है; हम उसकी अद्भुत शक्ति के लिए अपने अस्तित्व के ऋणी हैं।

मुद्रास्फीति के सिद्धांत की सफलता

गुथ द्वारा इस मौलिक विचार को सामने रखने के बाद कि ब्रह्मांड बहुत तेजी से विस्तार के शुरुआती दौर से गुजरा है, यह स्पष्ट हो गया कि ऐसा परिदृश्य बिग बैंग ब्रह्मांड विज्ञान की कई विशेषताओं को खूबसूरती से समझाएगा जो पहले विश्वास पर लिया गया था।

पिछले खंडों में से एक में, हमने बहुत उच्च स्तर के संगठन और प्रारंभिक विस्फोट की सुसंगतता के विरोधाभासों का सामना किया। इसका एक उल्लेखनीय उदाहरण विस्फोट का बल है, जो ब्रह्मांड के गुरुत्वाकर्षण के परिमाण के लिए ठीक "सज्जित" निकला, जिसके परिणामस्वरूप हमारे समय में ब्रह्मांड के विस्तार की दर बहुत अधिक है। संपीड़न (पतन) और तेजी से मंदी को अलग करने वाले सीमा मूल्य के करीब। मुद्रास्फीति के परिदृश्य की निर्णायक परीक्षा ठीक यही है कि क्या यह इतनी सटीक परिभाषित शक्ति के बिग बैंग के लिए प्रदान करता है। यह पता चला है कि मुद्रास्फीति चरण (जो इसकी सबसे विशिष्ट संपत्ति है) में घातीय विस्तार के कारण, विस्फोट बल स्वचालित रूप से ब्रह्मांड की अपनी गुरुत्वाकर्षण पर काबू पाने की संभावना को सख्ती से सुनिश्चित करता है। मुद्रास्फीति वास्तव में देखी गई विस्तार की दर को जन्म दे सकती है।

एक और "महान रहस्य" ब्रह्मांड की एकरूपता से बड़े पैमाने पर जुड़ा हुआ है। मुद्रास्फीति सिद्धांत के आधार पर इसका तुरंत समाधान भी किया जाता है। ब्रह्मांड की संरचना में किसी भी प्रारंभिक अनियमितता को उसके आकार में जबरदस्त वृद्धि के साथ पूरी तरह से मिटा दिया जाना चाहिए, जैसे कि फुलाए हुए गुब्बारे पर सिलवटों को फुलाए जाने पर चिकना किया जाता है। और स्थानिक क्षेत्रों के आकार में लगभग 10 ^ 50 गुना वृद्धि के परिणामस्वरूप, कोई भी प्रारंभिक गड़बड़ी नगण्य हो जाती है।

हालांकि, इस बारे में बात करना गलत होगा पूर्णएकरूपता। आधुनिक आकाशगंगाओं और आकाशगंगा समूहों के उद्भव को संभव बनाने के लिए, प्रारंभिक ब्रह्मांड की संरचना में कुछ "ढेलेदार" होना आवश्यक था। प्रारंभ में, खगोलविदों को उम्मीद थी कि बिग बैंग के बाद गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के प्रभाव में पदार्थ के संचय द्वारा आकाशगंगाओं के अस्तित्व को समझाया जा सकता है। गैस बादल को अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में संकुचित किया जाना चाहिए, और फिर छोटे टुकड़ों में विघटित हो जाना चाहिए, और बदले में - और भी छोटे टुकड़ों में, आदि। शायद बिग बैंग से उत्पन्न गैस का वितरण पूरी तरह से सजातीय था, लेकिन विशुद्ध रूप से यादृच्छिक प्रक्रियाओं के कारण, यहाँ और वहाँ मोटा होना और दुर्लभ होना उत्पन्न हुआ। गुरुत्वाकर्षण ने इन उतार-चढ़ावों को और तेज कर दिया, जिससे एकाग्रता के क्षेत्रों में वृद्धि हुई और उनके द्वारा अतिरिक्त पदार्थ का अवशोषण हुआ। फिर ये क्षेत्र सिकुड़ गए और क्रमिक रूप से विघटित हो गए, और सबसे छोटे समूह तारों में बदल गए। अंत में, संरचनाओं का एक पदानुक्रम उत्पन्न हुआ: तारे समूहों में एकजुट हुए, वे आकाशगंगाओं में और आगे आकाशगंगा समूहों में।

दुर्भाग्य से, यदि शुरू से ही गैस में विषमताएं नहीं होतीं, तो आकाशगंगाओं के निर्माण के लिए ऐसा तंत्र ब्रह्मांड की उम्र की तुलना में बहुत अधिक समय में काम करता। तथ्य यह है कि मोटा होना और विखंडन की प्रक्रियाओं ने ब्रह्मांड के विस्तार के साथ प्रतिस्पर्धा की, जो गैस के बिखरने के साथ था। बिग बैंग सिद्धांत के मूल संस्करण में, यह माना गया था कि आकाशगंगाओं के "भ्रूण" शुरू में ब्रह्मांड की संरचना में इसकी स्थापना के समय मौजूद थे। इसके अलावा, इन प्रारंभिक असमानताओं में अच्छी तरह से परिभाषित आयाम होने चाहिए: बहुत छोटे नहीं, अन्यथा वे कभी नहीं बनते, लेकिन बहुत बड़े भी नहीं होते, अन्यथा उच्च घनत्व वाले क्षेत्र बस ढह जाते, विशाल ब्लैक होल में बदल जाते। साथ ही, यह पूरी तरह से समझ से बाहर है कि आकाशगंगाओं के बिल्कुल इतने आकार क्यों हैं या क्लस्टर में इतनी संख्या में आकाशगंगाएं क्यों शामिल हैं।

मुद्रास्फीति का परिदृश्य गांगेय संरचना के लिए अधिक सुसंगत स्पष्टीकरण प्रदान करता है। मूल विचार काफी सरल है। मुद्रास्फीति इस तथ्य के कारण है कि ब्रह्मांड की क्वांटम अवस्था एक झूठे निर्वात की अस्थिर अवस्था है। अंततः, निर्वात की यह अवस्था विघटित हो जाती है, और इसकी अतिरिक्त ऊर्जा ऊष्मा और पदार्थ में परिवर्तित हो जाती है। इस समय, ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण गायब हो जाता है - और मुद्रास्फीति रुक ​​जाती है। हालांकि, झूठे वैक्यूम का क्षय सभी जगहों पर एक साथ सख्ती से नहीं होता है। किसी भी क्वांटम प्रक्रिया की तरह, झूठे वैक्यूम की क्षय दर में उतार-चढ़ाव होता है। ब्रह्मांड के कुछ क्षेत्रों में, क्षय दूसरों की तुलना में कुछ तेजी से आगे बढ़ता है। इन क्षेत्रों में महंगाई पहले खत्म हो जाएगी। नतीजतन, असमानता अंतिम स्थिति में बनी रहती है। यह संभव है कि ये विषमताएं गुरुत्वाकर्षण संपीड़न के "भ्रूण" (केंद्रों) के रूप में काम कर सकती हैं और अंत में, आकाशगंगाओं और उनके समूहों के गठन का कारण बन सकती हैं। हालांकि, बहुत सीमित सफलता के साथ उतार-चढ़ाव तंत्र का गणितीय मॉडलिंग किया गया है। एक नियम के रूप में, प्रभाव बहुत बड़ा निकला, गणना की गई विषमताएं बहुत महत्वपूर्ण हैं। सच है, बहुत अधिक कच्चे मॉडल का उपयोग किया गया था और, शायद, अधिक सूक्ष्म दृष्टिकोण अधिक सफल होता। जबकि सिद्धांत पूर्ण से बहुत दूर है, यह कम से कम उस तंत्र की प्रकृति का वर्णन करता है जो विशेष प्रारंभिक स्थितियों की आवश्यकता के बिना आकाशगंगाओं के उद्भव का कारण बन सकता है।

गाउट द्वारा प्रस्तावित मुद्रास्फीति परिदृश्य के संस्करण में, झूठा वैक्यूम पहले "सच्चे" में बदल जाता है, या सबसे कम ऊर्जा वाले वैक्यूम राज्य में बदल जाता है, जिसे हम खाली जगह से पहचानते हैं। इस परिवर्तन की प्रकृति चरण संक्रमण के समान है (उदाहरण के लिए, गैस से तरल में)। इस मामले में, झूठे निर्वात में, वास्तविक निर्वात के बुलबुले का एक यादृच्छिक गठन होगा, जो प्रकाश की गति से विस्तार करते हुए, अंतरिक्ष के बड़े क्षेत्रों पर कब्जा कर लेगा। मुद्रास्फीति के अपने "चमत्कारी" कार्य को करने के लिए झूठे निर्वात के लंबे समय तक अस्तित्व में रहने के लिए, इन दो राज्यों को एक ऊर्जा अवरोध से अलग किया जाना चाहिए जिसके माध्यम से सिस्टम की "क्वांटम टनलिंग" होनी चाहिए, इसी तरह यह इलेक्ट्रॉनों के साथ कैसे होता है (देखें चौ.)... हालांकि, इस मॉडल में एक गंभीर खामी है: झूठे वैक्यूम से निकलने वाली सारी ऊर्जा बुलबुले की दीवारों में केंद्रित हो जाती है और पूरे बुलबुले में इसके पुनर्वितरण के लिए कोई तंत्र नहीं है। जब बुलबुले टकराते हैं और विलीन हो जाते हैं, तो ऊर्जा अंततः बेतरतीब ढंग से मिश्रित परतों में जमा हो जाती है। नतीजतन, ब्रह्मांड में बहुत मजबूत असमानताएं होंगी, और बड़े पैमाने पर एकरूपता बनाने के लिए मुद्रास्फीति का पूरा काम ध्वस्त हो जाएगा।

मुद्रास्फीति के परिदृश्य में और सुधार के साथ, इन कठिनाइयों को दूर किया गया। नए सिद्धांत में, दो निर्वात अवस्थाओं के बीच कोई सुरंग नहीं है; इसके बजाय, मापदंडों को चुना जाता है ताकि झूठे निर्वात का क्षय बहुत धीमा हो, और इस प्रकार ब्रह्मांड को मुद्रास्फीति के लिए पर्याप्त समय मिल सके। जब क्षय पूरा हो जाता है, तो झूठे निर्वात की ऊर्जा "बबल" के पूरे आयतन में निकल जाती है, जो जल्दी से 10 ^ 27 K तक गर्म हो जाती है। यह माना जाता है कि संपूर्ण अवलोकन योग्य ब्रह्मांड एक ऐसे बुलबुले में समाहित है। इस प्रकार, एक अति-बड़े पैमाने पर, ब्रह्मांड अत्यंत अनियमित हो सकता है, लेकिन हमारे अवलोकन के लिए सुलभ क्षेत्र (और ब्रह्मांड के बहुत बड़े हिस्से) पूरी तरह से सजातीय क्षेत्र के भीतर है।

यह उत्सुक है कि गुथ ने मूल रूप से एक पूरी तरह से अलग ब्रह्माण्ड संबंधी समस्या को हल करने के लिए अपना मुद्रास्फीति सिद्धांत विकसित किया - प्रकृति में चुंबकीय मोनोपोल की अनुपस्थिति। जैसा कि अध्याय 9 में दिखाया गया है, मानक बिग बैंग सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि ब्रह्मांड के विकास के प्राथमिक चरण में, मोनोपोल अधिक मात्रा में उत्पन्न होने चाहिए। उनके साथ संभवतः उनके एक- और दो-आयामी समकक्ष - अजीब वस्तुएं होती हैं जिनमें "स्ट्रिंग" और "पत्ती" का चरित्र होता है। समस्या इन "अवांछित" वस्तुओं के ब्रह्मांड से छुटकारा पाने की थी। मुद्रास्फीति स्वचालित रूप से एकाधिकार और अन्य समान समस्याओं की समस्या को हल करती है, क्योंकि अंतरिक्ष का विशाल विस्तार प्रभावी रूप से उनके घनत्व को शून्य तक कम कर देता है।

यद्यपि मुद्रास्फीति का परिदृश्य केवल आंशिक रूप से और केवल प्रशंसनीय विकसित किया गया था, इससे अधिक कुछ नहीं, इसने कई विचारों को तैयार करने की अनुमति दी जो ब्रह्मांड विज्ञान के चेहरे को अपरिवर्तनीय रूप से बदलने का वादा करते हैं। अब हम न केवल बिग बैंग के कारण का स्पष्टीकरण दे सकते हैं, बल्कि यह भी समझना शुरू कर सकते हैं कि यह इतना "बड़ा" क्यों था और इसने ऐसा चरित्र क्यों ग्रहण किया। अब हम इस प्रश्न को संबोधित करना शुरू कर सकते हैं कि ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर एकरूपता कैसे उत्पन्न हुई, और इसके साथ-साथ - छोटे पैमाने की देखी गई असमानताएं (उदाहरण के लिए, आकाशगंगाएं)। मूल विस्फोट, जिसमें हम ब्रह्मांड कहते हैं, उत्पन्न हुआ, अब से एक रहस्य नहीं रह गया है जो भौतिक विज्ञान की सीमाओं से बाहर है।

एक ब्रह्मांड जो खुद बनाता है

और फिर भी, ब्रह्मांड की उत्पत्ति की व्याख्या करने में मुद्रास्फीति सिद्धांत की भारी सफलता के बावजूद, रहस्य बना हुआ है। ब्रह्मांड शुरू में एक झूठे निर्वात में कैसे समाप्त हुआ? महंगाई से पहले क्या हुआ था?

ब्रह्मांड की उत्पत्ति के एक सुसंगत, पूरी तरह से संतोषजनक वैज्ञानिक विवरण को यह बताना चाहिए कि कैसे अंतरिक्ष (अधिक सटीक, अंतरिक्ष-समय) उत्पन्न हुआ, जो तब मुद्रास्फीति से गुजरा। कुछ वैज्ञानिक यह मानने के लिए तैयार हैं कि अंतरिक्ष हमेशा मौजूद रहता है, जबकि अन्य मानते हैं कि यह मुद्दा आम तौर पर वैज्ञानिक दृष्टिकोण से परे है। और केवल कुछ ही अधिक दावा करते हैं और आश्वस्त हैं कि यह सवाल उठाना काफी वैध है कि कैसे सामान्य रूप से अंतरिक्ष (और विशेष रूप से एक गलत वैक्यूम) भौतिक प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप "कुछ नहीं" से शाब्दिक रूप से उत्पन्न हो सकता है, सिद्धांत रूप में, अध्ययन के योग्य।

जैसा कि उल्लेख किया गया है, हमने हाल ही में इस दृढ़ विश्वास को चुनौती दी है कि कुछ भी नहीं से कुछ नहीं आता है। ब्रह्मांडीय बूटस्ट्रैप कुछ भी नहीं से दुनिया के निर्माण की धार्मिक अवधारणा के करीब है (कुछ भी नहीं)।निस्संदेह, हमारे आस-पास की दुनिया में, कुछ वस्तुओं का अस्तित्व आमतौर पर अन्य वस्तुओं की उपस्थिति के कारण होता है। तो, पृथ्वी एक प्रोटोसोलर नेबुला से उत्पन्न हुई, जो बदले में, गैलेक्टिक गैसों आदि से उत्पन्न हुई। अगर हमें कोई वस्तु अचानक "कुछ भी नहीं" से उभरती हुई दिखाई देती है, तो हम स्पष्ट रूप से इसे एक चमत्कार के रूप में देखेंगे; उदाहरण के लिए, अगर हमें अचानक एक बंद खाली तिजोरी में सिक्कों, चाकुओं या मिठाइयों का ढेर मिल जाए तो हमें आश्चर्य होगा। रोजमर्रा की जिंदगी में, हम इस अहसास के आदी हैं कि सब कुछ कहीं से या किसी चीज से उत्पन्न होता है।

हालांकि, जब कम विशिष्ट चीजों की बात आती है तो चीजें इतनी स्पष्ट नहीं होती हैं। उदाहरण के लिए, पेंटिंग किससे आती है? बेशक, इसके लिए ब्रश, पेंट और कैनवास की आवश्यकता होती है, लेकिन ये सिर्फ उपकरण हैं। जिस तरह से पेंटिंग को चित्रित किया जाता है - आकार, रंग, बनावट, संरचना का चुनाव - ब्रश और पेंट के साथ पैदा नहीं होता है। यह कलाकार की रचनात्मक कल्पना का परिणाम है।

विचार और विचार कहाँ से आते हैं? विचार, निस्संदेह, वास्तविक हैं और, जाहिरा तौर पर, हमेशा मस्तिष्क की भागीदारी की आवश्यकता होती है। लेकिन मस्तिष्क केवल विचारों की प्राप्ति प्रदान करता है, और उनका कारण नहीं है। मस्तिष्क अपने आप में विचार उत्पन्न करता है, उदाहरण के लिए, एक कंप्यूटर - गणना। विचारों को अन्य विचारों से ट्रिगर किया जा सकता है, लेकिन यह विचार की प्रकृति को स्वयं प्रकट नहीं करता है। कुछ विचार संवेदनाओं से पैदा हो सकते हैं; स्मृति भी विचारों को जन्म देती है। हालाँकि, अधिकांश कलाकार अपने काम को परिणाम के रूप में देखते हैं। अप्रत्याशितप्रेरणा। अगर यह सच है, तो एक पेंटिंग का निर्माण - या कम से कम उसके विचार का जन्म - कुछ भी नहीं से कुछ के जन्म का एक उदाहरण है।

और फिर भी, क्या हम इस बात पर विचार कर सकते हैं कि भौतिक वस्तुएं और यहां तक ​​कि संपूर्ण ब्रह्मांड भी शून्य से उत्पन्न होता है? इस साहसिक परिकल्पना पर काफी गंभीरता से चर्चा की जाती है, उदाहरण के लिए, संयुक्त राज्य के पूर्वी तट पर वैज्ञानिक संस्थानों में, जहां कुछ सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी और ब्रह्मांड विज्ञानी एक गणितीय उपकरण विकसित कर रहे हैं जो किसी चीज के जन्म की संभावना का पता लगाने में मदद करेगा। कुछ भी नहीं। पसंदीदा के इस सर्कल में एमआईटी के एलन गुथ, हार्वर्ड यूनिवर्सिटी के सिडनी कोलमैन, टैफ्ट यूनिवर्सिटी के एलेक्स विलेनकिन, न्यूयॉर्क के एड टायन और हेंज पेजल्स शामिल हैं। उन सभी का मानना ​​​​है कि एक या दूसरे अर्थ में "कुछ भी अस्थिर नहीं है" और यह कि भौतिक ब्रह्मांड अनायास "कुछ भी नहीं खिलता", केवल भौतिकी के नियमों द्वारा शासित होता है। "इस तरह के विचार विशुद्ध रूप से अटकलें हैं," गुथ मानते हैं, "लेकिन एक निश्चित स्तर पर वे सही हो सकते हैं ... कभी-कभी यह कहा जाता है कि कोई मुफ्त दोपहर का भोजन नहीं है, लेकिन ब्रह्मांड ऐसा लगता है कि ऐसा मुफ्त लंच है।

इन सभी परिकल्पनाओं में, क्वांटम व्यवहार एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। जैसा कि हमने अध्याय 2 में कहा, क्वांटम व्यवहार की मुख्य विशेषता एक मजबूत कारण संबंध का नुकसान है। शास्त्रीय भौतिकी में, यांत्रिकी की प्रस्तुति ने कार्य-कारण के सख्त पालन का पालन किया। प्रत्येक कण की गति के सभी विवरण गति के नियमों द्वारा कड़ाई से पूर्व निर्धारित थे। यह माना जाता था कि आंदोलन निरंतर और सख्ती से अभिनय बलों द्वारा निर्धारित किया जाता है। गति के नियमों ने वस्तुतः कारण और प्रभाव के बीच संबंध को मूर्त रूप दिया। ब्रह्मांड को एक विशाल घड़ी की कल के रूप में देखा गया था, जिसके व्यवहार को इस समय क्या हो रहा है, इसके द्वारा सख्ती से नियंत्रित किया जाता है। यह इस तरह के एक सर्वव्यापी और बिल्कुल सख्त कार्य-कारण में विश्वास था जिसने पियरे लाप्लास को यह तर्क देने के लिए प्रेरित किया कि एक सुपर-शक्तिशाली कैलकुलेटर, सिद्धांत रूप में, यांत्रिकी के नियमों के आधार पर इतिहास और ब्रह्मांड के भाग्य दोनों की भविष्यवाणी करने में सक्षम है। इस दृष्टिकोण के अनुसार, ब्रह्मांड हमेशा के लिए अपने निर्धारित मार्ग का अनुसरण करने के लिए अभिशप्त है।

क्वांटम भौतिकी ने व्यवस्थित लेकिन निष्फल लाप्लास योजना को नष्ट कर दिया है। भौतिक विज्ञानी आश्वस्त हो गए हैं कि, परमाणु स्तर पर, पदार्थ और उसकी गति अनिश्चित और अप्रत्याशित है। कण "पागल" व्यवहार कर सकते हैं, जैसे कि कड़ाई से निर्धारित आंदोलनों का विरोध करना, अचानक बिना किसी स्पष्ट कारण के सबसे अप्रत्याशित स्थानों में दिखाई देना, और कभी-कभी "बिना किसी चेतावनी के" दिखाई देना और गायब हो जाना।

क्वांटम दुनिया पूरी तरह से कार्य-कारण से मुक्त नहीं है, लेकिन यह खुद को अनिश्चित और अस्पष्ट रूप से प्रकट करती है। उदाहरण के लिए, यदि एक परमाणु दूसरे परमाणु से टकराने के परिणामस्वरूप उत्तेजित अवस्था में है, तो यह आमतौर पर एक फोटॉन उत्सर्जित करते हुए सबसे कम ऊर्जा वाली अवस्था में जल्दी लौट आता है। एक फोटॉन का उद्भव, निश्चित रूप से, इस तथ्य का परिणाम है कि परमाणु पहले एक उत्तेजित अवस्था में चला गया है। हम विश्वास के साथ कह सकते हैं कि यह वह उत्तेजना थी जिसके कारण फोटॉन का उदय हुआ, और इस अर्थ में, कारण और प्रभाव के बीच संबंध संरक्षित है। हालांकि, एक फोटॉन की घटना का सही क्षण अप्रत्याशित है: एक परमाणु इसे किसी भी क्षण उत्सर्जित कर सकता है। भौतिक विज्ञानी फोटॉन की घटना के संभावित, या औसत, समय की गणना करने में सक्षम हैं, लेकिन प्रत्येक मामले में यह भविष्यवाणी करना असंभव है कि यह घटना कब होगी। जाहिरा तौर पर, ऐसी स्थिति को चिह्नित करने के लिए, यह कहना सबसे अच्छा है कि एक परमाणु के उत्तेजना से एक फोटॉन की उपस्थिति इतनी अधिक नहीं होती है जितना कि इसे "धक्का" देता है।

इस प्रकार, क्वांटम सूक्ष्म जगत कारण संबंधों के घने वेब में उलझा नहीं है, लेकिन फिर भी कई विनीत आदेशों और सुझावों को "सुनता है"। पुरानी न्यूटोनियन योजना में, बल, जैसा कि था, एक वस्तु को एक गैर-आपत्तिजनक आदेश के साथ संबोधित किया: "हटो!" क्वांटम भौतिकी में, बल और वस्तु के बीच संबंध एक आदेश के बजाय एक निमंत्रण पर आधारित होता है।

क्यों, सामान्य तौर पर, हम किसी वस्तु के अचानक जन्म के विचार को "कुछ भी नहीं" इतना अस्वीकार्य मानते हैं? फिर हमें चमत्कारों और अलौकिक घटनाओं के बारे में क्या सोचने पर मजबूर करता है? शायद पूरी बात केवल ऐसी घटनाओं की असामान्यता में है: रोजमर्रा की जिंदगी में, हम कभी भी वस्तुओं की अनुचित उपस्थिति में नहीं आते हैं। उदाहरण के लिए, जब एक जादूगर एक खरगोश को टोपी से बाहर निकालता है, तो हम जानते हैं कि हमें मूर्ख बनाया जा रहा है।

मान लीजिए कि हम वास्तव में ऐसी दुनिया में रहते हैं जहां समय-समय पर वस्तुएं स्पष्ट रूप से "कहीं से बाहर" दिखाई देती हैं, बिना किसी कारण के और, इसके अलावा, पूरी तरह से अप्रत्याशित तरीके से। ऐसी घटनाओं के अभ्यस्त होने के बाद, हम उनके द्वारा आश्चर्यचकित होना बंद कर देंगे। सहज जन्म को प्रकृति के शैतानों में से एक माना जाएगा। शायद, ऐसी दुनिया में, हमें अब अपनी भोलापन पर दबाव नहीं डालना पड़ेगा कि हम कल्पना करें कि पूरे भौतिक ब्रह्मांड का अचानक से कुछ भी नहीं है।

यह काल्पनिक दुनिया अनिवार्य रूप से वास्तविक से बहुत अलग नहीं है। यदि हम अपनी इंद्रियों की मदद से (और विशेष उपकरणों की मध्यस्थता के साथ नहीं) परमाणुओं के व्यवहार को सीधे देख सकते हैं, तो हमें अक्सर स्पष्ट रूप से परिभाषित कारणों के बिना वस्तुओं के प्रकट होने और गायब होने का निरीक्षण करना होगा।

"कुछ भी नहीं से जन्म" के सबसे करीब की घटना पर्याप्त रूप से मजबूत विद्युत क्षेत्र में होती है। "कुछ भी नहीं" क्षेत्र की ताकत के एक महत्वपूर्ण मूल्य पर, इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन पूरी तरह से यादृच्छिक तरीके से प्रकट होने लगते हैं। गणना से पता चलता है कि यूरेनियम नाभिक की सतह के पास, विद्युत क्षेत्र की ताकत उस सीमा के काफी करीब है जिसके आगे यह प्रभाव होता है। यदि 200 प्रोटॉन वाले परमाणु नाभिक होते (उनमें से 92 यूरेनियम नाभिक में होते हैं), तो इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन का एक सहज निर्माण होगा। दुर्भाग्य से, इतनी बड़ी संख्या में प्रोटॉन वाला एक नाभिक अत्यंत अस्थिर प्रतीत होता है, लेकिन इसके बारे में कोई पूर्ण निश्चितता नहीं है।

एक मजबूत विद्युत क्षेत्र में इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के सहज निर्माण को एक विशेष प्रकार की रेडियोधर्मिता के रूप में माना जा सकता है, जब क्षय खाली स्थान, निर्वात से गुजरता है। हम पहले ही क्षय के परिणामस्वरूप एक निर्वात अवस्था से दूसरी अवस्था में संक्रमण के बारे में बात कर चुके हैं। इस मामले में, वैक्यूम विघटित हो जाता है, एक ऐसी स्थिति में बदल जाता है जिसमें कण मौजूद होते हैं।

यद्यपि विद्युत क्षेत्र के कारण अंतरिक्ष के क्षय को समझना मुश्किल है, गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में एक समान प्रक्रिया प्रकृति में अच्छी तरह से हो सकती है। ब्लैक होल की सतह के करीब, गुरुत्वाकर्षण इतना मजबूत है कि निर्वात लगातार उत्पन्न कणों से भरा हुआ है। यह प्रसिद्ध ब्लैक होल विकिरण है जिसकी खोज स्टीफन हॉकिंग ने की थी। अंततः, यह गुरुत्वाकर्षण है जो इस विकिरण की पीढ़ी के लिए जिम्मेदार है, लेकिन यह नहीं कहा जा सकता है कि यह "पुराने न्यूटनियन अर्थ में" होता है: यह तर्क नहीं दिया जा सकता है कि किसी विशेष कण को ​​एक निश्चित स्थान पर एक निश्चित समय में प्रकट होना चाहिए। गुरुत्वाकर्षण बलों की कार्रवाई के परिणामस्वरूप समय ... किसी भी मामले में, चूंकि गुरुत्वाकर्षण केवल अंतरिक्ष-समय की वक्रता है, हम कह सकते हैं कि अंतरिक्ष-समय पदार्थ के जन्म का कारण बनता है।

खाली स्थान से पदार्थ के स्वतःस्फूर्त उद्भव को अक्सर "शून्य से" जन्म के रूप में कहा जाता है, जो आत्मा में जन्म के करीब है कुछ भी नहींईसाई सिद्धांत में। हालांकि, एक भौतिक विज्ञानी के लिए, खाली जगह "कुछ भी नहीं" नहीं है, बल्कि भौतिक ब्रह्मांड का एक बहुत ही महत्वपूर्ण हिस्सा है। यदि हम अभी भी इस प्रश्न का उत्तर देना चाहते हैं कि ब्रह्मांड की उत्पत्ति कैसे हुई, तो यह मान लेना पर्याप्त नहीं है कि खाली स्थान शुरू से ही मौजूद था। यह स्थान कहां से आया है, यह बताना आवश्यक है। जन्म का विचार अंतरिक्ष हीयह अजीब लग सकता है, लेकिन एक मायने में यह हमारे आसपास हर समय होता है। ब्रह्मांड का विस्तार अंतरिक्ष की निरंतर "सूजन" से ज्यादा कुछ नहीं है। हर दिन हमारी दूरबीनों के लिए ब्रह्मांड का क्षेत्रफल 10 ^ 18 घन प्रकाश वर्ष बढ़ रहा है। यह जगह कहां से आती है? रबर सादृश्य यहाँ सहायक है। यदि इलास्टिक बैंड को बाहर निकाला जाता है, तो यह "बड़ा हो जाता है"। अंतरिक्ष उस में एक सुपरलेस्टिक जैसा दिखता है, जहां तक ​​​​हम जानते हैं, यह बिना फाड़े अनिश्चित काल तक फैल सकता है।

अंतरिक्ष का खिंचाव और वक्रता एक लोचदार शरीर के विरूपण से मिलता-जुलता है जिसमें अंतरिक्ष की "गति" यांत्रिकी के नियमों के अनुसार उसी तरह होती है जैसे सामान्य पदार्थ की गति। इस मामले में, ये गुरुत्वाकर्षण के नियम हैं। क्वांटम सिद्धांत पदार्थ और अंतरिक्ष और समय पर समान रूप से लागू होता है। पिछले अध्यायों में हमने कहा था कि क्वांटम गुरुत्व को महाशक्ति की खोज में एक आवश्यक कदम के रूप में देखा जाता है। यह एक दिलचस्प संभावना पैदा करता है; यदि, क्वांटम सिद्धांत के अनुसार, पदार्थ के कण "शून्य से" उत्पन्न हो सकते हैं, तो गुरुत्वाकर्षण के संबंध में, क्या यह "शून्य से" और अंतरिक्ष के उद्भव का वर्णन नहीं करेगा? अगर ऐसा होता है, तो क्या 18 अरब साल पहले ब्रह्मांड का जन्म ऐसी ही एक प्रक्रिया का उदाहरण नहीं है?

मुफ्त भोजन?

क्वांटम ब्रह्मांड विज्ञान का मुख्य विचार ब्रह्मांड के लिए क्वांटम सिद्धांत को समग्र रूप से लागू करना है: अंतरिक्ष-समय और पदार्थ के लिए; सिद्धांतवादी इस विचार को विशेष रूप से गंभीरता से लेते हैं। पहली नज़र में, यहाँ एक विरोधाभास है: क्वांटम भौतिकी सबसे छोटी प्रणालियों से संबंधित है, जबकि ब्रह्मांड विज्ञान सबसे बड़े सिस्टम से संबंधित है। हालाँकि, ब्रह्मांड कभी बहुत छोटे आयामों तक सीमित था और इसलिए क्वांटम प्रभाव उस समय अत्यंत महत्वपूर्ण थे। गणना के परिणामों से संकेत मिलता है कि टीवीओ (10 ^ -32 एस) के युग में क्वांटम कानूनों को ध्यान में रखा जाना चाहिए, और प्लैंक (10 ^ -43 एस) के युग में, उन्हें शायद एक निर्णायक भूमिका निभानी चाहिए। कुछ सिद्धांतकारों (उदाहरण के लिए, विलेनकिन) के अनुसार, इन दो युगों के बीच एक ऐसा समय आया जब ब्रह्मांड का उदय हुआ। सिडनी कोलमैन के अनुसार, हमने नथिंग टू टाइम से एक लंबी छलांग लगाई है। जाहिर है, अंतरिक्ष-समय इस युग का अवशेष है। कोलमैन जिस क्वांटम छलांग की बात करते हैं, उसे एक तरह की "सुरंग प्रक्रिया" के रूप में देखा जा सकता है। हमने नोट किया कि मुद्रास्फीति के सिद्धांत के मूल संस्करण में, झूठी निर्वात अवस्था को ऊर्जा अवरोध के माध्यम से वास्तविक निर्वात अवस्था में सुरंग बनाना होगा। हालांकि, "कुछ भी नहीं" क्वांटम ब्रह्मांड के एक सहज उद्भव के मामले में, हमारा अंतर्ज्ञान इसकी क्षमताओं की सीमा तक पहुंच जाता है। सुरंग का एक सिरा अंतरिक्ष और समय में भौतिक ब्रह्मांड का प्रतिनिधित्व करता है, जो क्वांटम टनलिंग द्वारा "कुछ भी नहीं" से मिलता है। इसलिए, सुरंग का दूसरा सिरा इसी का प्रतिनिधित्व करता है। शायद यह कहना बेहतर होगा कि सुरंग का केवल एक छोर है, और दूसरा बस "अस्तित्व में नहीं है।"

ब्रह्मांड की उत्पत्ति की व्याख्या करने के इन प्रयासों की मुख्य कठिनाई एक झूठे निर्वात की स्थिति से इसके जन्म की प्रक्रिया का वर्णन करना है। यदि नया उभरा हुआ अंतरिक्ष-समय वास्तविक शून्य की स्थिति में होता, तो मुद्रास्फीति कभी नहीं हो सकती थी। बिग बैंग एक कमजोर विस्फोट में कम हो गया होगा, और अंतरिक्ष-समय एक पल बाद अस्तित्व में समाप्त हो जाएगा - यह बहुत ही क्वांटम प्रक्रियाओं से समाप्त हो गया होगा जिसके कारण यह मूल रूप से उत्पन्न हुआ था। यदि ब्रह्मांड झूठे निर्वात की स्थिति में नहीं होता, तो वह कभी भी एक ब्रह्मांडीय बूटस्ट्रैप में शामिल नहीं होता और अपने भ्रामक अस्तित्व को मूर्त रूप नहीं देता। शायद झूठी निर्वात अवस्था अपनी विशिष्ट चरम स्थितियों के कारण बेहतर होती है। उदाहरण के लिए, यदि ब्रह्मांड पर्याप्त रूप से उच्च प्रारंभिक तापमान पर उत्पन्न हुआ और फिर ठंडा हो गया, तो यह एक झूठे निर्वात में भी "चारों ओर दौड़" सकता है, लेकिन अभी तक इस प्रकार के कई तकनीकी प्रश्न अनसुलझे हैं।

लेकिन कोई फर्क नहीं पड़ता कि इन मूलभूत समस्याओं के साथ चीजें वास्तव में कैसी हैं, ब्रह्मांड को किसी न किसी तरह से उत्पन्न होना चाहिए, और क्वांटम भौतिकी विज्ञान का एकमात्र क्षेत्र है जिसमें बिना किसी स्पष्ट कारण के होने वाली घटना के बारे में बात करना समझ में आता है। यदि हम अंतरिक्ष-समय के बारे में बात कर रहे हैं, तो किसी भी मामले में सामान्य अर्थों में कार्य-कारण के बारे में बात करने का कोई मतलब नहीं है। आमतौर पर, कार्य-कारण की अवधारणा समय की अवधारणा से निकटता से संबंधित है, और इसलिए समय के उद्भव या "गैर-अस्तित्व से बाहर निकलने" की प्रक्रियाओं के बारे में कोई भी विचार कार्य-कारण की व्यापक अवधारणा पर आधारित होना चाहिए।

यदि अंतरिक्ष वास्तव में दस-आयामी है, तो सिद्धांत सभी दस आयामों को शुरुआती चरणों में काफी समान मानता है। मुद्रास्फीति की घटना को दस में से सात आयामों के स्वतःस्फूर्त संघनन (फोल्डिंग) से जोड़ने की संभावना आकर्षक है। इस परिदृश्य के अनुसार, मुद्रास्फीति की "प्रेरक शक्ति" अंतःक्रियाओं का उप-उत्पाद है जो अंतरिक्ष के अतिरिक्त आयामों में प्रकट होती है। इसके अलावा, दस-आयामी अंतरिक्ष स्वाभाविक रूप से इस तरह से विकसित हो सकता है कि मुद्रास्फीति के दौरान, तीन स्थानिक आयाम अन्य सात की कीमत पर दृढ़ता से बढ़ते हैं, जो इसके विपरीत, अनुबंध, अदृश्य हो जाते हैं? इस प्रकार, दस-आयामी अंतरिक्ष का क्वांटम माइक्रोबबल संकुचित होता है, और इसके कारण, तीन आयाम सूज जाते हैं, जिससे ब्रह्मांड बनता है: शेष सात आयाम सूक्ष्म जगत की कैद में रहते हैं, जहां से वे केवल अप्रत्यक्ष रूप से प्रकट होते हैं - के रूप में बातचीत। यह सिद्धांत बहुत आकर्षक लगता है।

इस तथ्य के बावजूद कि सिद्धांतकारों के पास अभी भी बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड की प्रकृति का अध्ययन करने के लिए बहुत काम है, घटनाओं की एक सामान्य रूपरेखा देना पहले से ही संभव है, जिसके परिणामस्वरूप ब्रह्मांड ने आज के रूप को देखा। बहुत शुरुआत में, ब्रह्मांड अनायास "शून्य से" उत्पन्न हुआ। एक प्रकार के एंजाइम के रूप में कार्य करने के लिए क्वांटम ऊर्जा की क्षमता के लिए धन्यवाद, खाली जगह के बुलबुले लगातार बढ़ती दर से सूज सकते हैं, बूटस्ट्रैप के लिए ऊर्जा के विशाल भंडार का निर्माण कर सकते हैं। स्व-निर्मित ऊर्जा से भरा यह मिथ्या निर्वात अस्थिर निकला और विघटित होने लगा, ऊर्जा को ऊष्मा के रूप में मुक्त कर दिया, जिससे प्रत्येक बुलबुला अग्नि-श्वास पदार्थ (आग का गोला) से भर गया। बुलबुले की मुद्रास्फीति (मुद्रास्फीति) रुक गई, लेकिन बिग बैंग शुरू हो गया। उस समय ब्रह्मांड की "घड़ी" 10 ^ -32 सेकेंड थी।

इस तरह के एक आग के गोले से, सभी पदार्थ और सभी भौतिक वस्तुएं उत्पन्न हुईं। जैसे ही यह ठंडा हुआ, अंतरिक्ष सामग्री लगातार चरण संक्रमण से गुज़री। प्राथमिक निराकार सामग्री से प्रत्येक संक्रमण के साथ, अधिक से अधिक विभिन्न संरचनाएं "जमे हुए" थीं। एक-एक कर बातचीत एक-दूसरे से अलग हो गई। कदम दर कदम, जिन वस्तुओं को अब हम उप-परमाणु कण कहते हैं, उन्होंने अपनी अब अंतर्निहित विशेषताएं प्राप्त कर लीं। जैसे-जैसे "स्पेस सूप" की संरचना अधिक जटिल होती गई, मुद्रास्फीति के समय से बची हुई बड़े पैमाने की अनियमितताएं आकाशगंगाओं में फैल गईं। आगे की संरचनाओं के निर्माण और विभिन्न प्रकार के पदार्थों के अलगाव की प्रक्रिया में, ब्रह्मांड ने अधिक से अधिक परिचित रूपों का अधिग्रहण किया; गर्म प्लाज्मा परमाणुओं में संघनित होता है, जिससे तारे, ग्रह और अंततः जीवन बनता है। इस तरह ब्रह्मांड ने खुद को "एहसास" किया।

पदार्थ, ऊर्जा, स्थान, समय, अंतःक्रिया, क्षेत्र, क्रम और संरचना - सब"निर्माता की मूल्य सूची" से उधार ली गई ये अवधारणाएं ब्रह्मांड की अभिन्न विशेषताओं के रूप में कार्य करती हैं। नई भौतिकी इन सभी चीजों की उत्पत्ति की वैज्ञानिक व्याख्या के लिए एक आकर्षक अवसर खोलती है। अब हमें शुरू से ही उन्हें "मैन्युअल रूप से" दर्ज करने की आवश्यकता नहीं है। हम देख सकते हैं कि भौतिक संसार के सभी मूलभूत गुण कैसे प्रकट हो सकते हैं खुद ब खुदअत्यधिक विशिष्ट प्रारंभिक स्थितियों के अस्तित्व को मानने की आवश्यकता के बिना, भौतिकी के नियमों के परिणामस्वरूप। नए ब्रह्मांड विज्ञान का दावा है कि अंतरिक्ष की प्रारंभिक स्थिति कोई भूमिका नहीं निभाती है, क्योंकि मुद्रास्फीति के दौरान इसके बारे में सभी जानकारी मिटा दी गई है। हम जिस ब्रह्मांड का निरीक्षण करते हैं, वह केवल उन भौतिक प्रक्रियाओं के छापों को धारण करता है जो मुद्रास्फीति की शुरुआत के बाद से हुई हैं।

हजारों वर्षों से, मानवता ने माना है कि "कुछ भी नहीं से कुछ भी पैदा नहीं होगा।" आज हम कह सकते हैं कि सब कुछ शून्य से निकला। ब्रह्मांड के लिए "भुगतान" करने की कोई आवश्यकता नहीं है - यह बिल्कुल "मुफ्त दोपहर का भोजन" है।

बिग बैंग उन सिद्धांतों की श्रेणी से संबंधित है जो ब्रह्मांड के जन्म के इतिहास का पूरी तरह से पता लगाने की कोशिश करते हैं, ताकि उसके जीवन में प्रारंभिक, वर्तमान और अंतिम प्रक्रियाओं का निर्धारण किया जा सके।

क्या ब्रह्मांड के शुरू होने से पहले कुछ था? यह मौलिक, लगभग आध्यात्मिक प्रश्न वैज्ञानिकों द्वारा आज तक पूछा जा रहा है। ब्रह्मांड का उद्भव और विकास हमेशा गर्म बहस, अविश्वसनीय परिकल्पना और परस्पर अनन्य सिद्धांतों का विषय रहा है और रहा है। चर्च की व्याख्या के अनुसार, हमें घेरने वाली हर चीज की उत्पत्ति के मुख्य संस्करणों ने दैवीय हस्तक्षेप ग्रहण किया, और वैज्ञानिक दुनिया ने ब्रह्मांड की स्थिर प्रकृति के बारे में अरस्तू की परिकल्पना का समर्थन किया। बाद के मॉडल का अनुसरण न्यूटन ने किया, जिन्होंने ब्रह्मांड की अनंतता और स्थायित्व का बचाव किया, और कांट, जिन्होंने अपने लेखन में इस सिद्धांत को विकसित किया। 1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री और ब्रह्मांड विज्ञानी एडविन हबल ने दुनिया पर वैज्ञानिकों के विचारों को मौलिक रूप से बदल दिया।

उन्होंने न केवल कई आकाशगंगाओं की उपस्थिति की खोज की, बल्कि ब्रह्मांड के विस्तार की भी खोज की - बाहरी अंतरिक्ष के आकार में एक निरंतर आइसोट्रोपिक वृद्धि, जो बिग बैंग के समय शुरू हुई थी।

बिग बैंग की खोज का श्रेय हम किसे देते हैं?

सापेक्षता के सिद्धांत और उनके गुरुत्वाकर्षण समीकरणों पर अल्बर्ट आइंस्टीन के काम ने डी सिटर को ब्रह्मांड का एक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल बनाने की अनुमति दी। आगे के शोध इस मॉडल से जुड़े थे। 1923 में, वेइल ने सुझाव दिया कि बाहरी अंतरिक्ष में रखे पदार्थ का विस्तार होना चाहिए। इस सिद्धांत के विकास में उत्कृष्ट गणितज्ञ और भौतिक विज्ञानी ए.ए. फ्रिडमैन के कार्य का बहुत महत्व है। 1922 में वापस, उन्होंने ब्रह्मांड के विस्तार की अनुमति दी और अच्छी तरह से स्थापित निष्कर्ष निकाला कि सभी पदार्थों की उत्पत्ति एक असीम रूप से घने बिंदु में थी, और बिग बैंग ने हर चीज को विकास दिया। 1929 में, हबल ने दूरी के लिए रेडियल वेग की अधीनता की व्याख्या करते हुए अपने लेख प्रकाशित किए, बाद में इस कार्य को "हबल के नियम" के रूप में जाना जाने लगा।

जीए गामोव ने बिग बैंग के फ्रीडमैन के सिद्धांत पर भरोसा करते हुए प्रारंभिक पदार्थ के उच्च तापमान का विचार विकसित किया। उन्होंने ब्रह्मांडीय विकिरण की उपस्थिति का भी सुझाव दिया, जो दुनिया के विस्तार और शीतलन के साथ गायब नहीं हुआ। वैज्ञानिक ने अवशिष्ट विकिरण के संभावित तापमान की प्रारंभिक गणना की। उनका अनुमानित मूल्य 1-10 K की सीमा में था। 1950 तक, गामो ने अधिक सटीक गणना की और 3 K पर परिणाम की घोषणा की। 1964 में, अमेरिका के रेडियो खगोलविदों ने, सभी संभावित संकेतों को समाप्त करके, एंटीना में सुधार करते हुए, मापदंडों का निर्धारण किया ब्रह्मांडीय विकिरण का। इसका तापमान 3 K निकला। यह जानकारी गामो के काम और अवशेष विकिरण के अस्तित्व की सबसे महत्वपूर्ण पुष्टि बन गई। ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि के बाद के माप, खुले स्थान में किए गए, अंततः वैज्ञानिक की गणना की सटीकता साबित हुई। आप अवशेष विकिरण मानचित्र से परिचित हो सकते हैं।

बिग बैंग सिद्धांत की आधुनिक समझ: यह कैसे हुआ?

हमारे लिए ज्ञात ब्रह्मांड की उपस्थिति और विकास को व्यापक रूप से समझाने वाले मॉडलों में से एक बिग बैंग सिद्धांत है। आज व्यापक रूप से स्वीकृत संस्करण के अनुसार, मूल रूप से एक ब्रह्माण्ड संबंधी विलक्षणता थी - अनंत घनत्व और तापमान वाला राज्य। भौतिकविदों ने ब्रह्मांड के जन्म के लिए एक ऐसे बिंदु से सैद्धांतिक आधार विकसित किया है जिसमें अत्यधिक घनत्व और तापमान था। बिग बैंग के प्रकोप के बाद, ब्रह्मांड के अंतरिक्ष और पदार्थ ने विस्तार और स्थिर शीतलन की एक निरंतर प्रक्रिया शुरू की। हाल के अध्ययनों के अनुसार, ब्रह्मांड की शुरुआत कम से कम 13.7 अरब साल पहले हुई थी।

ब्रह्मांड के निर्माण में प्रारंभिक काल

पहला क्षण, जिसके पुनर्निर्माण की अनुमति भौतिक सिद्धांतों द्वारा दी गई है, प्लैंक युग है, जिसका गठन बिग बैंग के 10-43 सेकंड बाद संभव हुआ। मामले का तापमान 10 * 32 K तक पहुंच गया, और इसका घनत्व 10 * 93 ग्राम / सेमी 3 था। इस अवधि के दौरान, गुरुत्वाकर्षण ने मौलिक बातचीत से अलग होकर स्वतंत्रता प्राप्त की। तापमान में लगातार विस्तार और कमी के कारण प्राथमिक कणों का चरण संक्रमण हुआ।

अगली अवधि, ब्रह्मांड के एक घातीय विस्तार की विशेषता, एक और 10-35 सेकंड में आई। इसे "ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति" कहा जाता था। अचानक विस्तार हुआ, सामान्य से कई गुना अधिक। इस अवधि ने इस प्रश्न का उत्तर दिया कि ब्रह्मांड के विभिन्न बिंदुओं में तापमान समान क्यों है? बिग बैंग के बाद, मामला तुरंत पूरे ब्रह्मांड में नहीं बिखरा, एक और 10-35 सेकंड के लिए यह काफी कॉम्पैक्ट था और इसमें एक थर्मल संतुलन स्थापित किया गया था, जिसका मुद्रास्फीति विस्तार के दौरान उल्लंघन नहीं किया गया था। इस अवधि ने मूल सामग्री दी - क्वार्क-ग्लूऑन प्लाज्मा, जिसका उपयोग प्रोटॉन और न्यूट्रॉन बनाने के लिए किया गया था। तापमान में और कमी के बाद यह प्रक्रिया हुई, इसे "बैरियोजेनेसिस" कहा जाता है। पदार्थ की उत्पत्ति एक साथ एंटीमैटर के उद्भव के साथ हुई थी। दो विरोधी पदार्थ नष्ट हो गए, विकिरण बन गए, लेकिन साधारण कणों की संख्या प्रबल हुई, जिसने ब्रह्मांड के उद्भव की अनुमति दी।

अगले चरण का संक्रमण, जो तापमान में कमी के बाद हुआ, हमें ज्ञात प्राथमिक कणों की उपस्थिति का कारण बना। इसके बाद आने वाले "न्यूक्लियोसिंथेसिस" के युग को प्रोटॉन के प्रकाश समस्थानिकों में संघ द्वारा चिह्नित किया गया था। गठित पहले नाभिक का जीवनकाल छोटा था; वे अन्य कणों के साथ अपरिहार्य टकराव के दौरान विघटित हो गए। दुनिया के निर्माण के तीन मिनट बाद अधिक स्थिर तत्व दिखाई दिए।

अगला महत्वपूर्ण मील का पत्थर अन्य उपलब्ध बलों पर गुरुत्वाकर्षण का प्रभुत्व था। बिग बैंग के समय से 380 हजार साल बाद हाइड्रोजन परमाणु दिखाई दिया। गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में वृद्धि ने ब्रह्मांड के गठन की प्रारंभिक अवधि के अंत के रूप में कार्य किया और पहले तारकीय प्रणालियों के उद्भव की प्रक्रिया को जन्म दिया।

लगभग 14 अरब वर्षों के बाद भी, अवशेष विकिरण अभी भी अंतरिक्ष में संरक्षित है। रेडशिफ्ट के संयोजन में इसका अस्तित्व बिग बैंग सिद्धांत की स्थिरता के समर्थन में एक तर्क के रूप में प्रस्तुत किया गया है।

ब्रह्माण्ड संबंधी विलक्षणता

यदि, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत और ब्रह्मांड के निरंतर विस्तार के तथ्य का उपयोग करते हुए, हम समय की शुरुआत में लौटते हैं, तो ब्रह्मांड के आयाम शून्य के बराबर होंगे। प्रारंभिक क्षण या विज्ञान भौतिक ज्ञान का उपयोग करके सटीक रूप से वर्णन नहीं कर सकता है। लागू समीकरण इतनी छोटी वस्तु के लिए उपयुक्त नहीं हैं। एक सहजीवन की आवश्यकता है जो क्वांटम यांत्रिकी और सामान्य सापेक्षता को जोड़ सके, लेकिन, दुर्भाग्य से, यह अभी तक नहीं बनाया गया है।

ब्रह्मांड का विकास: भविष्य में इसका क्या इंतजार है?

घटनाओं के विकास के लिए वैज्ञानिक दो संभावित परिदृश्यों पर विचार कर रहे हैं: ब्रह्मांड का विस्तार कभी समाप्त नहीं होगा, या यह एक महत्वपूर्ण बिंदु पर पहुंच जाएगा और विपरीत प्रक्रिया शुरू हो जाएगी - संकुचन। यह मौलिक विकल्प पदार्थ की संरचना में औसत घनत्व के मूल्य पर निर्भर करता है। यदि गणना मूल्य महत्वपूर्ण मूल्य से कम है, तो पूर्वानुमान अनुकूल है; यदि यह अधिक है, तो दुनिया एकवचन स्थिति में वापस आ जाएगी। वैज्ञानिकों को वर्तमान में वर्णित पैरामीटर का सटीक मूल्य नहीं पता है, इसलिए ब्रह्मांड के भविष्य का सवाल हवा में लटक रहा है।

धर्म का बिग बैंग सिद्धांत से संबंध

मानव जाति के मुख्य धर्म: कैथोलिक, रूढ़िवादी, इस्लाम, अपने तरीके से दुनिया के निर्माण के इस मॉडल का समर्थन करते हैं। इन धार्मिक संप्रदायों के उदारवादी प्रतिनिधि बिग बैंग के रूप में परिभाषित कुछ अकथनीय हस्तक्षेप के परिणामस्वरूप ब्रह्मांड के उद्भव के सिद्धांत से सहमत हैं।

पूरी दुनिया से परिचित सिद्धांत का नाम - "बिग बैंग" - अनजाने में दुश्मन द्वारा हॉयल द्वारा ब्रह्मांड के विस्तार के संस्करण को दिया गया था। उन्होंने इस विचार को "पूरी तरह से असंतोषजनक" माना। उनके विषयगत व्याख्यानों के प्रकाशन के बाद, जनता द्वारा मनोरंजक शब्द को तुरंत उठाया गया।

बिग बैंग के कारण निश्चित रूप से ज्ञात नहीं हैं। ए यू ग्लुशको से संबंधित कई संस्करणों में से एक के अनुसार, एक बिंदु में संकुचित मूल पदार्थ एक ब्लैक हाइपर-होल था, और विस्फोट का कारण कणों और एंटीपार्टिकल्स से मिलकर दो ऐसी वस्तुओं का संपर्क था। विनाश के दौरान, मामला आंशिक रूप से बच गया और हमारे ब्रह्मांड को जन्म दिया।

ब्रह्मांड से ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की खोज करने वाले इंजीनियरों पेनज़ियास और विल्सन को भौतिकी में नोबेल पुरस्कार मिला।

पृष्ठभूमि विकिरण का तापमान शुरू में बहुत अधिक था। कई मिलियन साल बाद, यह पैरामीटर जीवन की उत्पत्ति को सुनिश्चित करने वाली सीमाओं के भीतर निकला। लेकिन इस अवधि तक, केवल कुछ ही ग्रह बनने में कामयाब रहे थे।

खगोलीय अवलोकन और शोध मानव जाति के लिए सबसे महत्वपूर्ण प्रश्नों के उत्तर खोजने में मदद करते हैं: "सब कुछ कैसे प्रकट हुआ, और भविष्य में हमारा क्या इंतजार है?" इस तथ्य के बावजूद कि सभी समस्याओं का समाधान नहीं किया गया है, और ब्रह्मांड के उद्भव के मूल कारण की सख्त और व्यवस्थित व्याख्या नहीं है, बिग बैंग सिद्धांत ने पर्याप्त संख्या में पुष्टि पाई है जो इसे मुख्य और स्वीकार्य मॉडल बनाती है। ब्रह्मांड का उद्भव।