ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास के मॉडल के रूप में तैयार किया गया। यह इस तथ्य के कारण है कि ब्रह्मांड विज्ञान में प्रतिलिपि प्रस्तुत करने योग्य प्रयोग करना और उनसे कोई कानून प्राप्त करना असंभव है, जैसा कि अन्य प्राकृतिक विज्ञानों में किया जाता है। इसके अलावा, प्रत्येक ब्रह्मांडीय घटना अद्वितीय है। इसलिए, ब्रह्माण्ड विज्ञान मॉडलों के साथ संचालित होता है। जैसे-जैसे आसपास की दुनिया के बारे में नया ज्ञान जमा होता है, नए ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल परिष्कृत और विकसित होते हैं।

शास्त्रीय ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल

18वीं-19वीं शताब्दी में ब्रह्माण्ड विज्ञान और ब्रह्माण्ड विज्ञान में प्रगति। दुनिया की एक शास्त्रीय बहुकेंद्रित तस्वीर के निर्माण में परिणति हुई, जो वैज्ञानिक ब्रह्मांड विज्ञान के विकास में प्रारंभिक चरण बन गया।

यह मॉडल काफी सरल और समझने योग्य है।

1. ब्रह्मांड को अंतरिक्ष और समय में अनंत माना जाता है, दूसरे शब्दों में, शाश्वत।

2. आकाशीय पिंडों की गति और विकास को नियंत्रित करने वाला मूल नियम सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का नियम है।

3. अंतरिक्ष किसी भी तरह से इसमें स्थित निकायों से जुड़ा नहीं है, इन निकायों के लिए एक कंटेनर की निष्क्रिय भूमिका निभाता है।

4. सभी प्राकृतिक घटनाओं और पिंडों की सार्वभौमिक अवधि होने के कारण समय भी पदार्थ पर निर्भर नहीं करता है।

5. यदि सभी पिंड अचानक गायब हो जाएं, तो स्थान और समय अपरिवर्तित रहेंगे। ब्रह्मांड में तारों, ग्रहों और तारा प्रणालियों की संख्या अनंत रूप से बड़ी है। प्रत्येक खगोलीय पिंड एक लंबे जीवन पथ से गुजरता है। मृत, या यूं कहें कि बुझे हुए सितारों का स्थान नए, युवा दिग्गज ले रहे हैं।

हालाँकि आकाशीय पिंडों की उत्पत्ति और मृत्यु का विवरण अस्पष्ट रहा, लेकिन मूल रूप से यह मॉडल सामंजस्यपूर्ण और तार्किक रूप से सुसंगत लगता था। इस रूप में, शास्त्रीय पॉलीसेंट्रिक मॉडल 20वीं शताब्दी की शुरुआत तक विज्ञान में मौजूद था।

हालाँकि, ब्रह्मांड के इस मॉडल में कई खामियाँ थीं।

सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण के नियम ने ग्रहों के अभिकेन्द्रीय त्वरण की व्याख्या की, लेकिन यह नहीं बताया कि ग्रहों, साथ ही किसी भी भौतिक पिंड की समान रूप से और सीधी रेखा में चलने की इच्छा कहाँ से आई। जड़त्वीय गति की व्याख्या करने के लिए, इसमें एक दिव्य "प्रथम धक्का" के अस्तित्व को मानना ​​आवश्यक था, जो सभी भौतिक निकायों को गति प्रदान करता है। इसके अलावा, ब्रह्मांडीय पिंडों की कक्षाओं को सही करने के लिए ईश्वर के हस्तक्षेप की भी अनुमति दी गई।

तथाकथित ब्रह्माण्ड संबंधी विरोधाभासों के शास्त्रीय मॉडल के ढांचे के भीतर उपस्थिति - फोटोमेट्रिक, गुरुत्वाकर्षण, थर्मोडायनामिक। उन्हें हल करने की इच्छा ने वैज्ञानिकों को नए सुसंगत मॉडल की खोज करने के लिए भी प्रेरित किया।

इस प्रकार, ब्रह्मांड का शास्त्रीय पॉलीसेंट्रिक मॉडल केवल आंशिक रूप से वैज्ञानिक प्रकृति का था; यह ब्रह्मांड की उत्पत्ति का वैज्ञानिक स्पष्टीकरण प्रदान नहीं कर सका और इसलिए इसे अन्य मॉडलों द्वारा प्रतिस्थापित किया गया।

ब्रह्माण्ड का सापेक्षवादी मॉडल

ब्रह्मांड का एक नया मॉडल 1917 में ए. आइंस्टीन द्वारा बनाया गया था। यह गुरुत्वाकर्षण के सापेक्षतावादी सिद्धांत - सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत - पर आधारित था। आइंस्टीन ने अंतरिक्ष और समय की निरपेक्षता और अनंतता के सिद्धांतों को त्याग दिया, लेकिन स्थिरता के सिद्धांत, समय में ब्रह्मांड की अपरिवर्तनीयता और अंतरिक्ष में इसकी परिमितता को बरकरार रखा। आइंस्टीन के अनुसार, ब्रह्मांड के गुण उसमें गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान के वितरण से निर्धारित होते हैं। ब्रह्मांड असीमित है, लेकिन साथ ही अंतरिक्ष में बंद है। इस मॉडल के अनुसार, अंतरिक्ष सजातीय और आइसोट्रोपिक है, अर्थात। इसमें सभी दिशाओं में समान गुण हैं, इसमें पदार्थ समान रूप से वितरित है, समय अनंत है और इसका प्रवाह ब्रह्मांड के गुणों को प्रभावित नहीं करता है। अपनी गणना के आधार पर, आइंस्टीन ने निष्कर्ष निकाला कि विश्व अंतरिक्ष एक चार-आयामी क्षेत्र है।

साथ ही ब्रह्माण्ड के इस मॉडल की कल्पना एक साधारण गोले के रूप में नहीं करनी चाहिए। गोलाकार स्थान एक गोला है, लेकिन एक चार-आयामी क्षेत्र है जिसे दृश्य रूप से प्रदर्शित नहीं किया जा सकता है। सादृश्य से, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि ऐसे स्थान का आयतन सीमित है, जैसे किसी भी गेंद की सतह सीमित है; इसे वर्ग सेंटीमीटर की एक सीमित संख्या में व्यक्त किया जा सकता है। किसी भी चार आयामी गोले की सतह को घन मीटर की एक सीमित संख्या में भी व्यक्त किया जाता है। ऐसे गोलाकार स्थान की कोई सीमा नहीं होती और इस अर्थ में यह असीमित है। ऐसी जगह में एक दिशा में उड़ते हुए, हम अंततः शुरुआती बिंदु पर लौट आएंगे। लेकिन साथ ही, गेंद की सतह पर रेंगने वाली मक्खी को कहीं भी सीमाएँ या बाधाएँ नहीं मिलेंगी जो उसे किसी भी चुनी हुई दिशा में जाने से रोकती हैं। इस अर्थ में, किसी भी गेंद की सतह असीमित है, यद्यपि परिमित है, अर्थात। असीमता और अनन्तता अलग-अलग अवधारणाएँ हैं।

तो, आइंस्टीन की गणना से यह निष्कर्ष निकला कि हमारी दुनिया एक चार आयामी क्षेत्र है। ऐसे ब्रह्मांड का आयतन व्यक्त किया जा सकता है, यद्यपि बहुत बड़ा, लेकिन फिर भी घन मीटर की एक सीमित संख्या द्वारा। सिद्धांत रूप में, आप हर समय एक दिशा में चलते हुए, पूरे बंद ब्रह्मांड के चारों ओर उड़ सकते हैं। ऐसी काल्पनिक यात्रा दुनिया भर में सांसारिक यात्राओं के समान है। लेकिन ब्रह्मांड, मात्रा में सीमित, एक ही समय में असीमित है, जैसे किसी भी गोले की सतह की कोई सीमा नहीं है। आइंस्टीन के ब्रह्मांड में, हालांकि बड़ी, लेकिन फिर भी सितारों और तारकीय प्रणालियों की सीमित संख्या शामिल है, और इसलिए फोटोमेट्रिक और गुरुत्वाकर्षण विरोधाभास इस पर लागू नहीं होते हैं। इसी समय, आइंस्टीन के ब्रह्मांड पर गर्मी से मौत का खतरा मंडरा रहा है। ऐसा ब्रह्मांड, जो अंतरिक्ष में सीमित है, अनिवार्य रूप से समय के साथ समाप्त हो जाता है। इसमें अनंत काल अंतर्निहित नहीं है.

इस प्रकार, विचारों की नवीनता और यहां तक ​​कि क्रांतिकारी प्रकृति के बावजूद, आइंस्टीन अपने ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत में दुनिया की स्थिर प्रकृति के सामान्य शास्त्रीय वैचारिक दृष्टिकोण द्वारा निर्देशित थे। वह एक विरोधाभासी और अस्थिर दुनिया की तुलना में एक सामंजस्यपूर्ण और स्थिर दुनिया के प्रति अधिक आकर्षित थे।

ब्रह्माण्ड मॉडल का विस्तार

आइंस्टीन का ब्रह्मांड का मॉडल सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के निष्कर्षों पर आधारित पहला ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल बन गया। यह इस तथ्य के कारण है कि यह गुरुत्वाकर्षण ही है जो बड़ी दूरी पर द्रव्यमानों की परस्पर क्रिया को निर्धारित करता है। इसलिए, आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान का सैद्धांतिक मूल गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत है - सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत। आइंस्टीन ने अपने ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में एक निश्चित काल्पनिक प्रतिकारक बल की उपस्थिति का अनुमान लगाया था, जो ब्रह्मांड की स्थिरता और अपरिवर्तनीयता को सुनिश्चित करने वाला था। हालाँकि, प्राकृतिक विज्ञान के बाद के विकास ने इस विचार में महत्वपूर्ण समायोजन किया।

पांच साल बाद, 1922 में, सोवियत भौतिक विज्ञानी और गणितज्ञ ए. फ्रीडमैन ने कठोर गणनाओं के आधार पर दिखाया कि आइंस्टीन का ब्रह्मांड स्थिर और अपरिवर्तनीय नहीं हो सकता है। उसी समय, फ्रीडमैन ने अपने द्वारा तैयार किए गए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत पर भरोसा किया, जो दो मान्यताओं पर आधारित है: ब्रह्मांड की आइसोट्रॉपी और एकरूपता। ब्रह्मांड की आइसोट्रॉपी को विशिष्ट दिशाओं की अनुपस्थिति, सभी दिशाओं में ब्रह्मांड की समानता के रूप में समझा जाता है। ब्रह्मांड की एकरूपता को ब्रह्मांड के सभी बिंदुओं की समानता के रूप में समझा जाता है: हम उनमें से किसी पर भी अवलोकन कर सकते हैं और हर जगह हम एक आइसोट्रोपिक ब्रह्मांड देखेंगे।

फ्रीडमैन ने ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत के आधार पर साबित किया कि आइंस्टीन के समीकरणों के अन्य, गैर-स्थिर समाधान हैं, जिसके अनुसार ब्रह्मांड या तो विस्तार कर सकता है या सिकुड़ सकता है। उसी समय, हम अंतरिक्ष के विस्तार के बारे में बात कर रहे थे, अर्थात्। दुनिया में सभी दूरियां बढ़ने के बारे में. फ्रीडमैन का ब्रह्मांड एक फूलते हुए साबुन के बुलबुले जैसा था, जिसकी त्रिज्या और सतह क्षेत्र दोनों लगातार बढ़ रहे थे।

प्रारंभ में, विस्तारित ब्रह्मांड का मॉडल काल्पनिक था और इसकी अनुभवजन्य पुष्टि नहीं थी। हालाँकि, 1929 में, अमेरिकी खगोलशास्त्री ई. हबल ने वर्णक्रमीय रेखाओं के "रेड शिफ्ट" (स्पेक्ट्रम के लाल सिरे की ओर रेखाओं का बदलाव) के प्रभाव की खोज की। इसकी व्याख्या डॉपलर प्रभाव के परिणाम के रूप में की गई - तरंग स्रोत और पर्यवेक्षक की एक दूसरे के सापेक्ष गति के कारण दोलन आवृत्ति या तरंग दैर्ध्य में परिवर्तन। "रेडशिफ्ट" को आकाशगंगाओं के एक दूसरे से दूर जाने की दर के परिणाम के रूप में समझाया गया जो दूरी के साथ बढ़ती है। हाल के मापों के अनुसार, प्रत्येक मिलियन पारसेक के लिए विस्तार दर में वृद्धि लगभग 55 किमी/सेकेंड है।

अपनी टिप्पणियों के परिणामस्वरूप, हबल ने इस विचार की पुष्टि की कि ब्रह्मांड आकाशगंगाओं की दुनिया है, कि हमारी आकाशगंगा इसमें अकेली नहीं है, कि कई आकाशगंगाएँ हैं जो विशाल दूरी से अलग हैं। उसी समय, हबल इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि अंतरिक्ष दूरियाँ स्थिर नहीं रहती हैं, बल्कि बढ़ती हैं। इस प्रकार, एक विस्तारित ब्रह्मांड की अवधारणा प्राकृतिक विज्ञान में दिखाई दी।

हमारे ब्रह्मांड का किस प्रकार का भविष्य इंतज़ार कर रहा है? फ्रीडमैन ने ब्रह्मांड के विकास के लिए तीन मॉडल प्रस्तावित किए।

पहले मॉडल में, ब्रह्मांड धीरे-धीरे विस्तारित होता है ताकि, विभिन्न आकाशगंगाओं के बीच गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के कारण, ब्रह्मांड का विस्तार धीमा हो जाए और अंततः रुक जाए। इसके बाद ब्रह्माण्ड सिकुड़ने लगा। इस मॉडल में, अंतरिक्ष झुकता है, अपने आप बंद हो जाता है, और एक गोला बन जाता है।

दूसरे मॉडल में, ब्रह्मांड का असीमित विस्तार हुआ, और अंतरिक्ष एक काठी की सतह की तरह घुमावदार था और साथ ही अनंत था।

फ्रीडमैन के तीसरे मॉडल में अंतरिक्ष समतल है और अनंत भी।

इन तीन विकल्पों में से कौन सा विकल्प ब्रह्मांड के विकास का अनुसरण करता है, यह विस्तारित पदार्थ की गतिज ऊर्जा के लिए गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा के अनुपात पर निर्भर करता है।

यदि पदार्थ के विस्तार की गतिज ऊर्जा, विस्तार को रोकने वाली गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा पर हावी हो जाती है, तो गुरुत्वाकर्षण बल आकाशगंगाओं के विस्तार को नहीं रोक पाएंगे, और ब्रह्मांड का विस्तार अपरिवर्तनीय होगा। ब्रह्मांड के गतिशील मॉडल के इस संस्करण को खुला ब्रह्मांड कहा जाता है।

यदि गुरुत्वाकर्षण संपर्क प्रबल होता है, तो विस्तार की दर समय के साथ धीमी हो जाएगी जब तक कि यह पूरी तरह से बंद न हो जाए, जिसके बाद पदार्थ का संपीड़न तब तक शुरू हो जाएगा जब तक कि ब्रह्मांड अपनी विलक्षणता की मूल स्थिति (असीम उच्च घनत्व वाला एक बिंदु आयतन) पर वापस नहीं आ जाता। मॉडल के इस संस्करण को दोलनशील या बंद ब्रह्मांड कहा जाता है।

सीमित मामले में, जब गुरुत्वाकर्षण बल पदार्थ के विस्तार की ऊर्जा के बिल्कुल बराबर होते हैं, तो विस्तार नहीं रुकेगा, लेकिन समय के साथ इसकी गति शून्य हो जाएगी। ब्रह्मांड का विस्तार शुरू होने के कई दसियों अरब साल बाद, एक ऐसी स्थिति उत्पन्न होगी जिसे अर्ध-स्थिर कहा जा सकता है। सैद्धांतिक रूप से, ब्रह्मांड का स्पंदन भी संभव है।

जब ई. हबल ने दिखाया कि दूर की आकाशगंगाएँ लगातार बढ़ती गति से एक-दूसरे से दूर जा रही हैं, तो एक स्पष्ट निष्कर्ष निकाला गया कि हमारा ब्रह्मांड फैल रहा है। लेकिन एक विस्तारित ब्रह्मांड एक परिवर्तनशील ब्रह्मांड है, एक ऐसी दुनिया जिसका अपना पूरा इतिहास है, जिसकी शुरुआत और अंत है। हबल स्थिरांक हमें उस समय का अनुमान लगाने की अनुमति देता है जिसके दौरान ब्रह्मांड के विस्तार की प्रक्रिया जारी रहती है। इससे पता चलता है कि यह 10 अरब से कम नहीं और 19 अरब वर्ष से अधिक नहीं है। विस्तारित ब्रह्माण्ड का सर्वाधिक संभावित जीवनकाल 15 अरब वर्ष माना जाता है। यह हमारे ब्रह्माण्ड की अनुमानित आयु है।

वैज्ञानिक की राय

सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत पर आधारित अन्य, यहां तक ​​कि सबसे विदेशी, ब्रह्माण्ड संबंधी (सैद्धांतिक) मॉडल भी हैं। कैंब्रिज विश्वविद्यालय के गणित के प्रोफेसर जॉन बैरो ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के बारे में क्या कहते हैं:

“ब्रह्मांड विज्ञान का प्राकृतिक कार्य हमारे अपने ब्रह्मांड की उत्पत्ति, इतिहास और संरचना को यथासंभव सर्वोत्तम रूप से समझना है। साथ ही, सामान्य सापेक्षता, भौतिकी की अन्य शाखाओं से उधार लिए बिना भी, बहुत भिन्न ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों की लगभग असीमित संख्या की गणना करना संभव बनाती है। बेशक, उनका चयन खगोलीय और खगोलीय डेटा के आधार पर किया जाता है, जिसकी मदद से न केवल वास्तविकता के अनुपालन के लिए विभिन्न मॉडलों का परीक्षण करना संभव है, बल्कि यह भी तय करना संभव है कि उनके कौन से घटकों को सबसे पर्याप्त रूप से जोड़ा जा सकता है। हमारी दुनिया का वर्णन. इस प्रकार ब्रह्माण्ड का वर्तमान मानक मॉडल उत्पन्न हुआ। तो केवल इसी कारण से, ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों की ऐतिहासिक विविधता बहुत उपयोगी रही है।

लेकिन बात केवल इतनी ही नहीं है. कई मॉडल तब बनाए गए थे जब खगोलविदों ने अभी तक उनके पास मौजूद डेटा का खजाना जमा नहीं किया था। उदाहरण के लिए, ब्रह्मांड की आइसोट्रॉपी की वास्तविक डिग्री केवल पिछले दो दशकों के दौरान अंतरिक्ष उपकरणों की बदौलत स्थापित की गई थी। यह स्पष्ट है कि अतीत में अंतरिक्ष मॉडलर्स के पास बहुत कम अनुभवजन्य बाधाएँ थीं। इसके अलावा, यह संभव है कि आज के मानकों के हिसाब से विदेशी मॉडल भी भविष्य में ब्रह्मांड के उन हिस्सों का वर्णन करने के लिए उपयोगी होंगे जो अभी तक अवलोकन के लिए सुलभ नहीं हैं। और अंत में, ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों का आविष्कार सामान्य सापेक्षता समीकरणों के अज्ञात समाधान खोजने की इच्छा को प्रेरित कर सकता है, और यह एक शक्तिशाली प्रोत्साहन भी है। सामान्य तौर पर, ऐसे मॉडलों की प्रचुरता समझ में आती है और उचित है।

ब्रह्माण्ड विज्ञान और कण भौतिकी का हालिया मिलन इसी तरह उचित है। इसके प्रतिनिधि ब्रह्मांड के जीवन के प्रारंभिक चरण को एक प्राकृतिक प्रयोगशाला मानते हैं, जो हमारी दुनिया की बुनियादी समरूपताओं का अध्ययन करने के लिए आदर्श रूप से उपयुक्त है, जो मौलिक अंतःक्रियाओं के नियमों को निर्धारित करती है। इस संघ ने पहले से ही मौलिक रूप से नए और बहुत गहरे ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल के एक पूरे प्रशंसक की नींव रखी है। इसमें कोई संदेह नहीं है कि भविष्य में इसके कम सार्थक परिणाम नहीं आएंगे।''

1917 में ए. आइंस्टीन ने ब्रह्मांड का एक मॉडल बनाया। इस मॉडल में, ब्रह्मांड की गुरुत्वाकर्षण अस्थिरता को दूर करने के लिए लैम्ब्डा पैरामीटर नामक एक ब्रह्माण्ड संबंधी प्रतिकारक बल का उपयोग किया गया था। बाद में, आइंस्टीन ने कहा कि यह उनकी सबसे गंभीर गलती थी, जो उनके द्वारा बनाए गए सापेक्षता के सिद्धांत की भावना के विपरीत थी: इस सिद्धांत में गुरुत्वाकर्षण बल को अंतरिक्ष-समय की वक्रता से पहचाना जाता है। आइंस्टीन के ब्रह्मांड में एक हाइपरसिलेंडर का आकार था, जिसकी सीमा इस सिलेंडर में ऊर्जा अभिव्यक्ति (पदार्थ, क्षेत्र, विकिरण, निर्वात) के रूपों की कुल संख्या और संरचना से निर्धारित होती थी। इस मॉडल में समय अनंत अतीत से अनंत भविष्य की ओर निर्देशित होता है। इस प्रकार, यहां ब्रह्मांड की ऊर्जा और द्रव्यमान (पदार्थ, क्षेत्र, विकिरण, निर्वात) की मात्रा आनुपातिक रूप से इसकी स्थानिक संरचना से संबंधित है: इसके आकार में सीमित, लेकिन अनंत त्रिज्या और समय में अनंत।

इस मॉडल का विश्लेषण शुरू करने वाले शोधकर्ताओं ने देखा

इसकी अत्यधिक अस्थिरता, किनारे पर खड़े सिक्के के समान, जिसका एक पक्ष विस्तारित ब्रह्मांड से मेल खाता है, दूसरा बंद ब्रह्मांड से: जब आइंस्टीन के मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड के कुछ भौतिक मापदंडों को ध्यान में रखा जाता है, तो यह पता चलता है दूसरों को ध्यान में रखते हुए, हमेशा के लिए विस्तारित होना - बंद होना। उदाहरण के लिए, डच खगोलशास्त्री डब्लू डी सिटर ने यह मानते हुए कि समय आइंस्टीन के मॉडल में अंतरिक्ष की तरह ही घुमावदार है, ब्रह्मांड का एक मॉडल प्राप्त किया जिसमें समय पूरी तरह से बहुत दूर की वस्तुओं में रुक जाता है।

मुफ़्तडीआदमी,एफऔरएचआईआरऔर पेत्रोग्राद विश्वविद्यालय के गणितज्ञ, प्रकाशितवी1922 जी. लेख« के बारे मेंवक्रताअंतरिक्ष।"मेंइसने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अध्ययन के परिणाम प्रस्तुत किए, जिसने ब्रह्मांड के तीन मॉडलों के अस्तित्व की गणितीय संभावना को बाहर नहीं किया: यूक्लिडियन अंतरिक्ष में ब्रह्मांड का मॉडल ( को = 0); के बराबर गुणांक वाला मॉडल ( क> 0) और लोबचेव्स्की-बोल्याई अंतरिक्ष में एक मॉडल ( को< 0).

अपनी गणना में, ए. फ्रीडमैन इस स्थिति से आगे बढ़े कि मूल्य और

ब्रह्मांड की त्रिज्या ऊर्जा, पदार्थ और अन्य की मात्रा के समानुपाती होती है

समग्र रूप से ब्रह्मांड में इसकी अभिव्यक्ति के रूप। ए. फ्रीडमैन के गणितीय निष्कर्षों ने एक ब्रह्माण्ड संबंधी प्रतिकारक बल को पेश करने की आवश्यकता से इनकार किया, क्योंकि सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत ने ब्रह्मांड के एक मॉडल के अस्तित्व की संभावना को बाहर नहीं किया, जिसमें इसके विस्तार की प्रक्रिया एक संपीड़न प्रक्रिया से मेल खाती है। ब्रह्मांड को बनाने वाले ऊर्जा-पदार्थ (पदार्थ, क्षेत्र, विकिरण, निर्वात) के घनत्व और दबाव में वृद्धि के साथ। ए. फ्रीडमैन के निष्कर्षों ने कई वैज्ञानिकों और स्वयं ए. आइंस्टीन के बीच संदेह पैदा कर दिया। हालाँकि पहले से ही 1908 में, गणितज्ञ जी. मिन्कोव्स्की ने सापेक्षता के विशेष सिद्धांत की एक ज्यामितीय व्याख्या देते हुए, ब्रह्मांड का एक मॉडल प्राप्त किया जिसमें वक्रता गुणांक शून्य है ( को = 0), यानी, यूक्लिडियन अंतरिक्ष में ब्रह्मांड का एक मॉडल।

गैर-यूक्लिडियन ज्यामिति के संस्थापक एन लोबचेव्स्की ने पृथ्वी से दूर के तारों के बीच एक त्रिकोण के कोणों को मापा और पाया कि त्रिकोण के कोणों का योग 180° है, यानी अंतरिक्ष में स्थान यूक्लिडियन है। ब्रह्मांड का देखा गया यूक्लिडियन स्थान आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के रहस्यों में से एक है। वर्तमान में यह माना जाता है कि पदार्थ का घनत्व

ब्रह्माण्ड में क्रांतिक घनत्व का 0.1-0.2 भाग है। क्रांतिक घनत्व लगभग 2·10 -29 ग्राम/सेमी 3 है। क्रांतिक घनत्व तक पहुंचने के बाद, ब्रह्मांड सिकुड़ना शुरू हो जाएगा।

ए. फ्रीडमैन का मॉडल "को > 0" मूल से विस्तारित ब्रह्मांड है

उसका राज्य जिसमें उसे फिर से लौटना होगा। इस मॉडल में, ब्रह्मांड की आयु की अवधारणा सामने आई: एक निश्चित क्षण में जो देखा गया उसके सापेक्ष पिछली स्थिति की उपस्थिति।

यह मानते हुए कि संपूर्ण ब्रह्मांड का द्रव्यमान 5 · 10 2 1 सौर द्रव्यमान के बराबर है, ए।

फ्रीडमैन ने गणना की कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड संपीड़ित अवस्था में था

मॉडल के अनुसार " क > 0" लगभग 10-12 अरब वर्ष पहले। इसके बाद इसका विस्तार होना शुरू हुआ, लेकिन यह विस्तार अंतहीन नहीं होगा और एक निश्चित समय के बाद ब्रह्मांड फिर से सिकुड़ जाएगा। ए. फ्रीडमैन ने ब्रह्मांड की प्रारंभिक, संपीड़ित स्थिति की भौतिकी पर चर्चा करने से इनकार कर दिया, क्योंकि उस समय माइक्रोवर्ल्ड के नियम स्पष्ट नहीं थे। ए. फ्रीडमैन के गणितीय निष्कर्षों की न केवल ए. आइंस्टीन द्वारा, बल्कि अन्य वैज्ञानिकों द्वारा भी बार-बार जाँच और पुन: जाँच की गई। एक निश्चित समय के बाद, ए. आइंस्टीन ने ए. फ्रीडमैन के पत्र के जवाब में, इन निर्णयों की सत्यता को स्वीकार किया और ए. फ्रीडमैन को "ब्रह्मांड के सापेक्ष मॉडल के निर्माण का मार्ग अपनाने वाला पहला वैज्ञानिक" कहा। दुर्भाग्य से, ए. फ्रीडमैन की मृत्यु जल्दी हो गई। उनके व्यक्तित्व में विज्ञान ने एक प्रतिभाशाली वैज्ञानिक खो दिया है।

जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया है, न तो ए. फ्रीडमैन और न ही ए. आइंस्टीन को 1912 में अमेरिकी खगोलशास्त्री वी. स्लिफ़र (1875-1969) द्वारा प्राप्त आकाशगंगाओं के "प्रकीर्णन" के तथ्य पर डेटा पता था। 1925 तक, उन्होंने गति की गति को मापा कई दसियों आकाशगंगाओं में से। इसलिए, ए. फ्रीडमैन के ब्रह्माण्ड संबंधी विचारों पर मुख्य रूप से सैद्धांतिक दृष्टि से चर्चा की गई। एनहेपहले सेवी 1929

जी।अमेरिकनखगोल विज्ञानीई. हबल (1889-1953) साथ मदद सेदूरबीन उपकरणों के स्पेक्ट्रम के साथएरेखा विश्लेषणसेविंग टीएकॉल करने के लिएइधोयाउहप्रभाव

"लालविस्थापन।"उन्होंने आकाशगंगाओं से आने वाली रोशनी का अवलोकन किया

दृश्य प्रकाश रंग स्पेक्ट्रम के लाल भाग में स्थानांतरित हो गया। इसका उद्देश्य

कि प्रेक्षित आकाशगंगाएँ पर्यवेक्षक से "बिखरे हुए" दूर जा रही हैं।

रेडशिफ्ट प्रभाव डॉपलर प्रभाव का एक विशेष मामला है। ऑस्ट्रियाई वैज्ञानिक के. डॉपलर (1803-1853) ने 1824 में इसकी खोज की थी। जब तरंग स्रोत तरंगों को रिकॉर्ड करने वाले उपकरण के सापेक्ष दूर चला जाता है, तो तरंग दैर्ध्य बढ़ जाता है और स्थिर तरंग रिसीवर के पास पहुंचने पर तरंग दैर्ध्य कम हो जाता है। प्रकाश तरंगों के मामले में, प्रकाश की लंबी तरंगें प्रकाश स्पेक्ट्रम के लाल खंड (लाल - बैंगनी) से मेल खाती हैं, छोटी तरंगें - बैंगनी खंड से मेल खाती हैं। आकाशगंगाओं की दूरी और उनके हटने की गति को मापने के लिए ई. हबल द्वारा "रेडशिफ्ट" प्रभाव का उपयोग किया गया था: यदि आकाशगंगा से "रेडशिफ्ट" होता है ए, उदाहरण के लिए, दर्दडब्ल्यूइ वी दो समय, कैसे से आकाशगंगाओं में, फिर आकाशगंगा की दूरी एआकाशगंगा से पहले की तुलना में दोगुना में।

ई. हबल ने पाया कि सभी देखी गई आकाशगंगाएँ आकाशीय क्षेत्र की सभी दिशाओं में उनसे दूरी के समानुपाती गति से दूर जा रही हैं: वीआर = घंटा, कहाँ आर - प्रेक्षित आकाशगंगा से दूरी, पारसेक में मापी गई (1 पीएस लगभग 3.1 10 1 6 मीटर के बराबर है), वीआर - प्रेक्षित आकाशगंगा की गति की गति, Η - हबल स्थिरांक, या आकाशगंगा की गति और उसकी दूरी के बीच आनुपातिकता का गुणांक

पर्यवेक्षक से. आकाशीय क्षेत्र एक अवधारणा है जिसका उपयोग तारों वाले आकाश में वस्तुओं का नग्न आंखों से वर्णन करने के लिए किया जाता है। प्राचीन लोग आकाशीय गोले को वास्तविकता मानते थे, जिसके अंदरूनी हिस्से पर तारे लगे हुए थे। इस मात्रा के मूल्य की गणना करते हुए, जिसे बाद में हबल स्थिरांक के रूप में जाना गया, ई. हबल इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि यह लगभग 500 किमी/(सेकंड एमपीसी) था। दूसरे शब्दों में, दस लाख पारसेक का अंतरिक्ष का एक टुकड़ा एक सेकंड में 500 किमी बढ़ जाता है।

FORMULA वीआर= मानव संसाधन हमें आकाशगंगाओं को हटाने और विपरीत स्थिति, एक निश्चित प्रारंभिक स्थिति की ओर गति, समय में आकाशगंगाओं के "बिखराव" की शुरुआत, दोनों पर विचार करने की अनुमति देता है। हबल स्थिरांक के व्युत्क्रम में समय का आयाम होता है: टी(समय)= आर/वीआर = 1/एच। जब मूल्य एन, जैसा कि ऊपर उल्लेख किया गया था, ई. हबल ने आकाशगंगाओं के "प्रकीर्णन" की शुरुआत के लिए 3 अरब वर्ष के बराबर समय प्राप्त किया, जिससे उन्हें उनके द्वारा गणना की गई मूल्य की शुद्धता की सापेक्षता पर संदेह हुआ। "रेड शिफ्ट" प्रभाव का उपयोग करते हुए, ई. हबल उस समय ज्ञात सबसे दूर की आकाशगंगाओं तक पहुंच गए: आकाशगंगा जितनी दूर होगी, हमें उसकी चमक उतनी ही कम महसूस होगी। इसने ई. हबल को यह सूत्र कहने की अनुमति दी वीआर = मानव संसाधन ब्रह्मांड के विस्तार के देखे गए तथ्य को व्यक्त करता है, जिसकी चर्चा ए. फ्रीडमैन के मॉडल में की गई थी। ई. हबल के खगोलीय शोध को कई वैज्ञानिकों द्वारा ए. फ्रीडमैन के गैर-स्थिर, विस्तारित ब्रह्मांड के मॉडल की शुद्धता की प्रयोगात्मक पुष्टि के रूप में माना जाने लगा।

1930 के दशक में ही, कुछ वैज्ञानिकों ने डेटा के बारे में संदेह व्यक्त किया था

ई. हबल. उदाहरण के लिए, पी. डिराक ने उनकी क्वांटम प्रकृति और बाहरी अंतरिक्ष के विद्युत चुम्बकीय क्षेत्रों के साथ बातचीत के कारण प्रकाश क्वांटा की प्राकृतिक लालिमा के बारे में एक परिकल्पना सामने रखी। दूसरों ने हबल स्थिरांक की सैद्धांतिक असंगतता की ओर इशारा किया: ब्रह्मांड के विकास में हर क्षण हबल स्थिरांक का मान समान क्यों होना चाहिए? हबल स्थिरांक की यह स्थिर स्थिरता बताती है कि मेगागैलेक्सी में संचालित होने वाले ब्रह्मांड के नियम, जो हमें ज्ञात हैं, संपूर्ण ब्रह्मांड के लिए अनिवार्य हैं। शायद, जैसा कि हबल स्थिरांक के आलोचकों का कहना है, कुछ अन्य कानून हैं जिनका हबल स्थिरांक पालन नहीं करेगा।

उदाहरण के लिए, वे कहते हैं, इंटरस्टेलर (आईएसएम) और इंटरगैलेक्टिक (आईजीएम) माध्यम के प्रभाव के कारण प्रकाश "लाल" हो सकता है, जो पर्यवेक्षक के लिए इसके आंदोलन की तरंग दैर्ध्य को बढ़ा सकता है। एक अन्य मुद्दा जिसने ई. हबल के शोध के संबंध में चर्चा को जन्म दिया, वह आकाशगंगाओं के प्रकाश की गति से अधिक गति से चलने की संभावना की धारणा का प्रश्न था। यदि यह संभव है, तो ये आकाशगंगाएँ हमारे अवलोकन से गायब हो सकती हैं, क्योंकि सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत से कोई भी संकेत प्रकाश से अधिक तेजी से प्रसारित नहीं हो सकता है। फिर भी, अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ई. हबल के अवलोकनों ने ब्रह्मांड के विस्तार के तथ्य को स्थापित किया है।

आकाशगंगाओं के विस्तार के तथ्य का मतलब आकाशगंगाओं के भीतर ही विस्तार नहीं है, क्योंकि उनकी संरचनात्मक निश्चितता आंतरिक गुरुत्वाकर्षण बलों की कार्रवाई से सुनिश्चित होती है।

ई. हबल की टिप्पणियों ने ए. फ्रीडमैन के मॉडलों की आगे की चर्चा में योगदान दिया। बेल्जियाईसाधुऔरखगोल विज्ञानीऔर।लेएमआदि(वीनेआरचीख़आधा बीतना)शतकचुकाया गयाध्यान देनाएtionपरक्रइआंधीपरिस्थिति:आकाशगंगा मंदीमतलबविस्तारअंतरिक्ष,इस तरह,वीअतीत

थाघटानाआयतनऔरपीएलरिश्तेवीइसमाज।लेमैत्रे ने पदार्थ के प्रारंभिक घनत्व को 10 9 3 ग्राम/सेमी 3 घनत्व वाला प्रोटो-परमाणु कहा, जिससे भगवान ने दुनिया का निर्माण किया। इस मॉडल से यह निष्कर्ष निकलता है कि पदार्थ के घनत्व की अवधारणा का उपयोग अंतरिक्ष और समय की अवधारणाओं की प्रयोज्यता की सीमा निर्धारित करने के लिए किया जा सकता है। 10 9 3 ग्राम/सेमी 3 के घनत्व पर समय और स्थान की अवधारणाएं अपना सामान्य भौतिक अर्थ खो देती हैं। इस मॉडल ने सुपर-सघन और सुपर-हॉट भौतिक मापदंडों के साथ भौतिक स्थिति पर ध्यान आकर्षित किया। इसके अलावा मॉडल भी प्रस्तावित किये गये हैं pulsatingब्रह्मांड:ब्रह्मांड फैलता और सिकुड़ता है, लेकिन कभी चरम सीमा तक नहीं पहुंचता। स्पंदित ब्रह्मांड मॉडल ब्रह्मांड के ऊर्जा-पदार्थ घनत्व को मापने पर बहुत जोर देते हैं। जब एक महत्वपूर्ण घनत्व सीमा तक पहुंच जाती है, तो ब्रह्मांड फैलता है या सिकुड़ता है। परिणामस्वरूप, यह शब्द सामने आया "सिंगुलमैंआरएनओई"(अव्य. सिंगुलरस - एक अलग, एकल) अवस्था जिसमें घनत्व और तापमान अनंत मान लेते हैं। अनुसंधान की इस दिशा में ब्रह्मांड के "छिपे हुए द्रव्यमान" की समस्या का सामना करना पड़ा। तथ्य यह है कि ब्रह्मांड का मनाया गया द्रव्यमान सैद्धांतिक मॉडल के आधार पर गणना किए गए द्रव्यमान से मेल नहीं खाता है।

नमूना"बड़ाविस्फोट।"हमारे हमवतन जी. गामो (1904-1968)

पेत्रोग्राद विश्वविद्यालय में काम किया और ब्रह्माण्ड संबंधी विचारों से परिचित थे

ए फ्रीडमैन। 1934 में, उन्हें संयुक्त राज्य अमेरिका की व्यापारिक यात्रा पर भेजा गया, जहाँ वे अपने जीवन के अंत तक रहे। ए. फ्रीडमैन के ब्रह्माण्ड संबंधी विचारों के प्रभाव में, जी. गामो को दो समस्याओं में रुचि हो गई:

1) ब्रह्माण्ड में रासायनिक तत्वों की सापेक्ष प्रचुरता और 2) उनकी उत्पत्ति। बीसवीं सदी के पूर्वार्ध के अंत तक. इन समस्याओं के बारे में एक जीवंत चर्चा हुई: यदि हाइड्रोजन (1 1 एच) और हीलियम (4 एच) ब्रह्मांड में सबसे प्रचुर मात्रा में रासायनिक तत्व हैं तो भारी रासायनिक तत्व कहां बन सकते हैं। जी. गामो ने सुझाव दिया कि रासायनिक तत्व अपना इतिहास ब्रह्मांड के विस्तार की शुरुआत से ही खोजते हैं।

नमूनाजी।गामोवाएनएबुलायानमूना"बड़ाविस्फोट",एनहेवहयह है

औरअन्यनाम:"ए-बी-डी-सिद्धांत". यह शीर्षक लेख (अल्फ़र, बेथे, गामो) के लेखकों के प्रारंभिक पत्रों को इंगित करता है, जो 1948 में प्रकाशित हुआ था और इसमें "हॉट यूनिवर्स" का एक मॉडल शामिल था, लेकिन इस लेख का मुख्य विचार जी. गामो का था। .

इस मॉडल के सार के बारे में संक्षेप में:

1. फ्रीडमैन के मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड की "मूल शुरुआत" को एक अति-सघन और अति-गर्म अवस्था द्वारा दर्शाया गया था।

2. यह स्थिति ब्रह्मांड के संपूर्ण पदार्थ और ऊर्जा घटक के पिछले संपीड़न के परिणामस्वरूप उत्पन्न हुई।

3. यह स्थिति अत्यंत छोटी मात्रा के अनुरूप है।

4. ऊर्जा-पदार्थ, इस अवस्था में घनत्व और तापमान की एक निश्चित सीमा तक पहुँचकर विस्फोटित हुआ, एक बिग बैंग हुआ, जिसे गैमो ने कहा

"कॉस्मोलॉजिकल बिग बैंग"।

5. हम बात कर रहे हैं एक असामान्य विस्फोट की.

6. बिग बैंग ने बिग बैंग से पहले की मूल भौतिक अवस्था के सभी टुकड़ों को गति की एक निश्चित गति प्रदान की।

7. चूंकि प्रारंभिक अवस्था अत्यधिक गर्म थी, इसलिए विस्तार को विस्तारित ब्रह्मांड की सभी दिशाओं में इस तापमान के अवशेषों को संरक्षित करना चाहिए।

8. इस अवशिष्ट तापमान का मान ब्रह्माण्ड के सभी बिन्दुओं पर लगभग समान होना चाहिए।

इस घटना को अवशेष (प्राचीन), पृष्ठभूमि विकिरण कहा जाता था।

1953 जी. गामो ने ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के तरंग तापमान की गणना की। उसे

यह 10 K निकला। CMB विकिरण माइक्रोवेव विद्युत चुम्बकीय विकिरण है।

1964 में, अमेरिकी विशेषज्ञ ए. पेनज़ियास और आर. विल्सन ने गलती से अवशेष विकिरण की खोज की। नए रेडियो टेलीस्कोप के एंटेना स्थापित करने के बाद, वे 7.8 सेमी रेंज में हस्तक्षेप से छुटकारा नहीं पा सके। यह हस्तक्षेप और शोर अंतरिक्ष से आया था, आकार में समान और सभी दिशाओं में। इस पृष्ठभूमि विकिरण के मापन से 10 K से कम तापमान प्राप्त हुआ।

इस प्रकार, अवशेष, पृष्ठभूमि विकिरण के बारे में जी. गामो की परिकल्पना की पुष्टि की गई। पृष्ठभूमि विकिरण के तापमान पर अपने कार्यों में, जी. गामो ने ए. फ्रीडमैन के सूत्र का उपयोग किया, जो समय के साथ विकिरण घनत्व में परिवर्तन की निर्भरता को व्यक्त करता है। परवलयिक में ( क> 0) ब्रह्मांड के मॉडल। फ्रीडमैन ने एक ऐसी स्थिति पर विचार किया जहां विकिरण अनंत विस्तार वाले ब्रह्मांड के पदार्थ पर हावी हो जाता है।

गामो के मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड के विकास में दो युग थे: ए) पदार्थ पर विकिरण (भौतिक क्षेत्र) की प्रबलता;

बी) विकिरण पर पदार्थ की प्रधानता। प्रारंभिक काल में, विकिरण पदार्थ पर हावी था, फिर एक समय ऐसा आया जब उनका अनुपात बराबर था, और एक समय ऐसा आया जब पदार्थ विकिरण पर हावी होने लगा। गामो ने इन युगों के बीच की सीमा निर्धारित की - 78 मिलियन वर्ष।

बीसवीं सदी के अंत में. पृष्ठभूमि विकिरण में सूक्ष्म परिवर्तनों को मापना, जिसे कहा जाता था चकितबीयू,कई शोधकर्ताओं ने यह तर्क दिया है कि ये तरंगें घनत्व में बदलाव का प्रतिनिधित्व करती हैं पदार्थोंऔरऊर्जाजीद्वितीयवीगुरुत्वाकर्षण बलों की क्रिया के परिणामस्वरूप विकास के प्रारंभिक चरणब्रह्मांड।

नमूना "मेंएफएलyatsiहेnnoyब्रह्मांड".

शब्द "मुद्रास्फीति" (अव्य. "मुद्रा स्फ़ीति") की व्याख्या सूजन के रूप में की जाती है। दो शोधकर्ताओं ए. गुथ और पी. सीनहार्ट ने इस मॉडल का प्रस्ताव रखा। इस मॉडल में, ब्रह्मांड का विकास क्वांटम वैक्यूम की विशाल सूजन के साथ होता है: 10 -30 सेकंड में ब्रह्मांड का आकार 10 50 गुना बढ़ जाता है। मुद्रास्फीति एक रुद्धोष्म प्रक्रिया है. यह शीतलन और कमजोर, विद्युत चुम्बकीय और मजबूत इंटरैक्शन के बीच मतभेदों के उभरने से जुड़ा है। ब्रह्माण्ड की मुद्रास्फीति का एक सादृश्य, मोटे तौर पर, एक अतिशीतित तरल के अचानक क्रिस्टलीकरण द्वारा दर्शाया जा सकता है। प्रारंभ में, मुद्रास्फीति चरण को बिग बैंग के बाद ब्रह्मांड का "पुनर्जन्म" माना जाता था। वर्तमान में, मुद्रास्फीति मॉडल इस अवधारणा का उपयोग करते हैं औरएनएफlatonnहेवांखेत. यह एक काल्पनिक क्षेत्र है ("मुद्रास्फीति" शब्द से), जिसमें, यादृच्छिक उतार-चढ़ाव के कारण, 10 -33 सेमी से अधिक के आकार के साथ इस क्षेत्र का एक सजातीय विन्यास बनाया गया था। इससे विस्तार और ताप आया ब्रह्माण्ड जिसमें हम रहते हैं.

"मुद्रास्फीति ब्रह्मांड" मॉडल पर आधारित ब्रह्मांड में घटनाओं का विवरण बिग बैंग मॉडल पर आधारित विवरण से पूरी तरह मेल खाता है, जो विस्तार से 10 -30 से शुरू होता है। मुद्रास्फीति चरण का अर्थ है कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड ब्रह्मांड का केवल एक हिस्सा है। टी. हां. डबनिसचेवा की पाठ्यपुस्तक "आधुनिक प्राकृतिक विज्ञान की अवधारणाएं" में "मुद्रास्फीति ब्रह्मांड" के मॉडल के अनुसार घटनाओं का निम्नलिखित पाठ्यक्रम प्रस्तावित है:

1) टी - 10 - 4 5 एस. इस बिंदु पर, ब्रह्मांड का विस्तार शुरू होने के बाद, इसकी त्रिज्या लगभग 10 -50 सेमी थी। यह घटना आधुनिक भौतिकी के दृष्टिकोण से असामान्य है। यह माना जाता है कि यह इन्फ्लैटन क्षेत्र के क्वांटम प्रभावों से उत्पन्न घटनाओं से पहले होता है। यह समय "प्लैंक युग" के समय से कम है - 10 - 4 3 सेकंड। लेकिन यह इस मॉडल के समर्थकों को भ्रमित नहीं करता है, जो 10 -50 सेकेंड के समय के साथ गणना करते हैं;

2) टी - लगभग 10 -43 से 10 -35 सेकंड तक - "महान एकीकरण" या भौतिक संपर्क की सभी ताकतों के एकीकरण का युग;

3) टी - लगभग 10 - 3 5 से 10 -5 तक - मुद्रास्फीति चरण का तेज़ हिस्सा,

जब ब्रह्माण्ड का व्यास 10 5 0 गुना बढ़ गया। हम एक इलेक्ट्रॉन-क्वार्क माध्यम के उद्भव और गठन के बारे में बात कर रहे हैं;

4) टी- लगभग 10 -5 से 10 5 सेकेंड तक, पहले हैड्रोन में क्वार्क की अवधारण होती है, और फिर भविष्य के परमाणुओं के नाभिक का निर्माण होता है, जिससे बाद में पदार्थ बनता है।

इस मॉडल से यह पता चलता है कि ब्रह्मांड के विस्तार की शुरुआत से एक सेकंड के बाद, पदार्थ के उद्भव की प्रक्रिया, विद्युत चुम्बकीय संपर्क के फोटॉनों से इसका पृथक्करण और प्रोटोसुपरक्लस्टर और प्रोटोगैलेक्सी का निर्माण होता है। ताप कणों और प्रतिकणों के एक दूसरे के साथ परस्पर क्रिया करने के परिणामस्वरूप उत्पन्न होता है। इस प्रक्रिया को विनाश (अक्षांश) कहा जाता है। निहिल - कुछ नहीं या कुछ नहीं में परिवर्तन)। मॉडल के लेखकों का मानना ​​है कि विनाश हमारे ब्रह्मांड को बनाने वाले सामान्य कणों के निर्माण के प्रति असममित है। इस प्रकार, "मुद्रास्फीति ब्रह्मांड" मॉडल का मुख्य विचार की अवधारणा को बाहर करना है

ब्रह्मांड के विकास में एक विशेष, असामान्य, असाधारण स्थिति के रूप में "बिग बैंग"। हालाँकि, इस मॉडल में भी उतनी ही असामान्य स्थिति दिखाई देती है। यह राज्य है सहएनएफइगुरेशन औरएनएफलैटन फ़ील्ड.इन मॉडलों में ब्रह्मांड की आयु 10-15 अरब वर्ष आंकी गई है।

"मुद्रास्फीति मॉडल" और "बिग बैंग" मॉडल ब्रह्मांड की देखी गई विविधता (पदार्थ संघनन का घनत्व) के लिए एक स्पष्टीकरण प्रदान करते हैं। विशेष रूप से, यह माना जाता है कि ब्रह्मांड की मुद्रास्फीति के दौरान, ब्रह्मांडीय विषमताएं-बनावटें पदार्थ के समुच्चय के भ्रूण के रूप में उत्पन्न हुईं, जो बाद में आकाशगंगाओं और उनके समूहों में विकसित हुईं। इसका प्रमाण 1992 में दर्ज की गई बात से मिलता है। कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन के तापमान का इसके औसत मान 2.7 K से विचलन लगभग 0.00003 K है। दोनों मॉडल कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन के संबंध में औसतन सजातीय और आइसोट्रोपिक गर्म विस्तार वाले ब्रह्मांड की बात करते हैं। बाद के मामले में, हमारा तात्पर्य इस तथ्य से है कि ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण पर्यवेक्षक से सभी दिशाओं में अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के सभी हिस्सों में लगभग समान है।

बिग बैंग और मुद्रास्फीति मॉडल के विकल्प मौजूद हैं।

यूनिवर्स": "स्टेशनरी यूनिवर्स", "कोल्ड यूनिवर्स" और के मॉडल

"आत्मसंगत ब्रह्माण्ड विज्ञान"।

नमूना"अचलब्रह्मांड।"यह मॉडल 1948 में विकसित किया गया था। यह ब्रह्मांड की "ब्रह्मांड संबंधी स्थिरता" के सिद्धांत पर आधारित था: न केवल ब्रह्मांड में एक भी आवंटित स्थान नहीं होना चाहिए, बल्कि समय में एक भी क्षण आवंटित नहीं किया जाना चाहिए। इस मॉडल के लेखक जी. बौंडी, टी. गोल्ड और एफ. होयले हैं, जो ब्रह्मांड विज्ञान पर लोकप्रिय पुस्तकों के प्रसिद्ध लेखक हैं। अपने एक काम में उन्होंने लिखा:

"प्रत्येक बादल, आकाशगंगा, प्रत्येक तारा, प्रत्येक परमाणु की शुरुआत हुई थी, लेकिन संपूर्ण ब्रह्मांड की नहीं, ब्रह्मांड उसके भागों से कुछ अधिक है, हालाँकि यह निष्कर्ष अप्रत्याशित लग सकता है।" यह मॉडल ब्रह्मांड में एक आंतरिक स्रोत, ऊर्जा के भंडार की उपस्थिति मानता है जो अपने ऊर्जा-पदार्थ के घनत्व को "निरंतर स्तर पर बनाए रखता है जो ब्रह्मांड के संपीड़न को रोकता है।" उदाहरण के लिए, एफ. हॉयल ने तर्क दिया कि यदि हर 10 मिलियन वर्ष में अंतरिक्ष की एक बाल्टी में एक परमाणु दिखाई देता है, तो संपूर्ण ब्रह्मांड में ऊर्जा, पदार्थ और विकिरण का घनत्व स्थिर होगा। यह मॉडल यह नहीं बताता कि रासायनिक तत्वों, पदार्थ आदि के परमाणु कैसे उत्पन्न हुए।

डी. अवशेष विकिरण, पृष्ठभूमि विकिरण की खोज ने इस मॉडल की सैद्धांतिक नींव को बहुत कमजोर कर दिया।

नमूना« ठंडाब्रह्मांडवां». यह मॉडल साठ के दशक में प्रस्तावित किया गया था

सोवियत खगोलशास्त्री या. ज़ेल्डोविच द्वारा पिछली शताब्दी के वर्ष। तुलना

मॉडल के अनुसार विकिरण घनत्व और तापमान के सैद्धांतिक मूल्य

रेडियो खगोल विज्ञान डेटा के साथ "बिग बैंग" ने हां ज़ेल्डोविच को एक परिकल्पना को आगे बढ़ाने की अनुमति दी जिसके अनुसार ब्रह्मांड की प्रारंभिक भौतिक स्थिति न्यूट्रिनो के मिश्रण के साथ एक ठंडी प्रोटॉन-इलेक्ट्रॉन गैस थी: प्रत्येक प्रोटॉन के लिए एक इलेक्ट्रॉन और एक होता है न्यूट्रिनो. ब्रह्मांड के विकास में प्रारंभिक गर्म अवस्था की परिकल्पना की पुष्टि करने वाले ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की खोज ने ज़ेल्डोविच को "कोल्ड यूनिवर्स" के अपने मॉडल को छोड़ने के लिए प्रेरित किया। हालाँकि, ब्रह्मांड में विभिन्न प्रकार के कणों की संख्या और रासायनिक तत्वों की प्रचुरता के बीच संबंध की गणना करने का विचार उपयोगी निकला। विशेष रूप से, यह पाया गया कि ब्रह्मांड में ऊर्जा-पदार्थ का घनत्व ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के घनत्व के साथ मेल खाता है।

नमूना"ब्रह्मांडवीपरमाणु।"यह मॉडल बताता है कि वास्तव में एक नहीं, बल्कि कई ब्रह्मांड हैं। ए. फ्रीडमैन के अनुसार "एटम में ब्रह्मांड" मॉडल एक बंद दुनिया की अवधारणा पर आधारित है। एक बंद दुनिया ब्रह्मांड का एक क्षेत्र है जिसमें इसके घटकों के बीच आकर्षण बल उनके कुल द्रव्यमान की ऊर्जा के बराबर होते हैं। इस मामले में, ऐसे ब्रह्मांड के बाहरी आयाम सूक्ष्म हो सकते हैं। एक बाहरी पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, यह एक सूक्ष्म वस्तु होगी, लेकिन इस ब्रह्मांड के अंदर एक पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, सब कुछ अलग दिखता है: इसकी आकाशगंगाएँ, तारे, आदि। इन वस्तुओं को कहा जाता है एफरीडमोनोव.शिक्षाविद् ए.ए. मार्कोव ने परिकल्पना की कि फ्रीडमन्स की संख्या असीमित हो सकती है और वे पूरी तरह से खुले हो सकते हैं, यानी, उनकी दुनिया में प्रवेश और अन्य दुनिया के साथ निकास (कनेक्शन) हो सकता है। यह पता चला है कि कई ब्रह्मांड हैं, या, जैसा कि यूएसएसआर एकेडमी ऑफ साइंसेज के संवाददाता सदस्य आई. एस. शक्लोवस्की ने अपने एक काम में कहा है, - मेटावर्स।

ब्रह्मांडों की बहुलता का विचार ब्रह्मांड के मुद्रास्फीति मॉडल के लेखकों में से एक ए गुथ द्वारा व्यक्त किया गया था। एक फूलते हुए ब्रह्माण्ड में, मातृ ब्रह्माण्ड से "एन्यूरिज्म" (एक चिकित्सा शब्द जिसका अर्थ है रक्त वाहिकाओं की दीवारों का उभार) का निर्माण संभव है। इस लेखक के अनुसार ब्रह्माण्ड की रचना बिल्कुल संभव है। ऐसा करने के लिए आपको 10 किलो पदार्थ को संपीड़ित करने की आवश्यकता है

एक प्राथमिक कण के एक चौथाई भाग से भी छोटा आकार।

स्व-परीक्षण प्रश्न

1. "बिग बैंग" मॉडल।

2. ई. हबल द्वारा खगोलीय अनुसंधान और विकास में उनकी भूमिका

आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान.

3. राहत, पृष्ठभूमि विकिरण।

4. मॉडल "मुद्रास्फीति ब्रह्मांड"।

ब्रह्माण्ड के बहु-पत्ती मॉडल की परिकल्पना

साइट लेखक द्वारा प्रस्तावना:साइट "ज्ञान ही शक्ति है" के पाठकों के ध्यान के लिए हम आंद्रेई दिमित्रिच सखारोव की पुस्तक "संस्मरण" के 29वें अध्याय के अंश प्रस्तुत करते हैं। शिक्षाविद सखारोव ब्रह्मांड विज्ञान के क्षेत्र में काम के बारे में बात करते हैं, जो उन्होंने मानवाधिकार गतिविधियों में सक्रिय रूप से शामिल होने के बाद किया - विशेष रूप से, गोर्की के निर्वासन में। यह सामग्री हमारी साइट के इस अध्याय में चर्चा किए गए "द यूनिवर्स" विषय पर निस्संदेह रुचि की है। हम ब्रह्मांड के बहु-पत्ती मॉडल की परिकल्पना और ब्रह्मांड विज्ञान और भौतिकी की अन्य समस्याओं से परिचित होंगे। ...और, निःसंदेह, आइए अपने हाल के दुखद अतीत को याद करें।

शिक्षाविद आंद्रेई दिमित्रिच सखारोव (1921-1989)।

70 के दशक में मॉस्को में और गोर्की में, मैंने भौतिकी और ब्रह्मांड विज्ञान का अध्ययन करने के अपने प्रयास जारी रखे। इन वर्षों के दौरान मैं महत्वपूर्ण रूप से नए विचारों को सामने रखने में असमर्थ रहा, और मैंने उन दिशाओं को विकसित करना जारी रखा जो 60 के दशक के मेरे कार्यों में पहले से ही प्रस्तुत की गई थीं (और इस पुस्तक के पहले भाग में वर्णित हैं)। जब वे अपने लिए एक निश्चित आयु सीमा तक पहुँचते हैं तो संभवतः अधिकांश वैज्ञानिकों की यही स्थिति होती है। हालाँकि, मैं यह उम्मीद नहीं खोता कि शायद कुछ और मेरे लिए "चमक" देगा। साथ ही, मुझे कहना होगा कि केवल वैज्ञानिक प्रक्रिया का अवलोकन करना, जिसमें आप स्वयं भाग नहीं लेते हैं, लेकिन जानते हैं कि क्या है, गहरा आंतरिक आनंद लाता है। इस अर्थ में, मैं "लालची नहीं" हूं।

1974 में, मैंने किया और 1975 में एक पेपर प्रकाशित किया जिसमें मैंने गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के शून्य लैग्रेन्जियन का विचार विकसित किया, साथ ही गणना के तरीके भी विकसित किए जो मैंने पिछले कार्यों में उपयोग किए थे। उसी समय, यह पता चला कि मैं कई साल पहले व्लादिमीर अलेक्जेंड्रोविच फोक और फिर जूलियन श्विंगर द्वारा प्रस्तावित विधि पर आया था। हालाँकि, मेरा निष्कर्ष और निर्माण का मार्ग, तरीके पूरी तरह से अलग थे। दुर्भाग्य से, मैं अपना काम फ़ोक को नहीं भेज सका - उसी समय उनकी मृत्यु हो गई।

बाद में मुझे अपने लेख में कुछ त्रुटियाँ मिलीं। इसने इस सवाल को अस्पष्ट कर दिया कि क्या "प्रेरित गुरुत्वाकर्षण" ("शून्य लैग्रेंजियन" शब्द के बजाय इस्तेमाल किया जाने वाला आधुनिक शब्द) मेरे द्वारा विचार किए गए किसी भी विकल्प में गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक का सही संकेत देता है।<...>

तीन रचनाएँ - एक मेरे निष्कासन से पहले प्रकाशित हुईं और दो मेरे निष्कासन के बाद - ब्रह्माण्ड संबंधी समस्याओं के लिए समर्पित हैं। पहले पेपर में, मैं बेरियन असममिति के तंत्र पर चर्चा करता हूँ। ब्रह्माण्ड की बेरियन विषमता की ओर ले जाने वाली प्रतिक्रियाओं की गतिकी के बारे में सामान्य विचार, शायद, कुछ रुचिकर हैं। हालाँकि, विशेष रूप से इस काम में, मैं "संयुक्त" संरक्षण कानून (क्वार्क और लेप्टान की संख्या का योग संरक्षित है) के अस्तित्व के बारे में अपनी पुरानी धारणा के ढांचे के भीतर तर्क करता हूं। मैं अपने संस्मरणों के पहले भाग में पहले ही लिख चुका हूं कि मुझे यह विचार कैसे आया और अब मैं इसे गलत क्यों मानता हूं। कुल मिलाकर, काम का यह हिस्सा मुझे असफल लगता है। मुझे काम का वह हिस्सा अधिक पसंद है जिसके बारे में मैं लिखता हूं ब्रह्मांड का बहु-पत्ती मॉडल . यह एक धारणा है कि ब्रह्मांड के ब्रह्मांडीय विस्तार को संपीड़न द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है, फिर एक नया विस्तार इस तरह से किया जाता है कि संपीड़न-विस्तार के चक्र अनंत बार दोहराए जाते हैं. ऐसे ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों ने लंबे समय से ध्यान आकर्षित किया है। विभिन्न लेखकों ने उन्हें बुलाया "धड़कता हुआ"या "दोलन"ब्रह्मांड के मॉडल. मुझे यह शब्द बेहतर लगता है "बहु-पत्ती मॉडल" . यह अधिक अभिव्यंजक लगता है, अस्तित्व के चक्रों की बार-बार दोहराई जाने वाली भव्य तस्वीर के भावनात्मक और दार्शनिक अर्थ के अनुरूप है।

जब तक संरक्षण की कल्पना की गई थी, तब तक मल्टीलीफ़ मॉडल को प्रकृति के मूलभूत नियमों में से एक - थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम का पालन करने में एक दुर्गम कठिनाई का सामना करना पड़ा।

पीछे हटना। थर्मोडायनामिक्स में, निकायों की स्थिति की एक निश्चित विशेषता पेश की जाती है, जिसे कहा जाता है। मेरे पिताजी को एक बार "द क्वीन ऑफ़ द वर्ल्ड एंड हर शैडो" नामक एक पुरानी लोकप्रिय विज्ञान पुस्तक याद आई। (दुर्भाग्य से, मैं भूल गया कि इस पुस्तक का लेखक कौन है।) निस्संदेह, रानी ऊर्जा है, और छाया एन्ट्रापी है। ऊर्जा के विपरीत, जिसके लिए एक संरक्षण कानून है, एन्ट्रापी के लिए थर्मोडायनामिक्स का दूसरा कानून वृद्धि (अधिक सटीक, गैर-कमी) का कानून स्थापित करता है। वे प्रक्रियाएँ जिनमें पिंडों की कुल एन्ट्रापी नहीं बदलती, उत्क्रमणीय कहलाती हैं (माना जाता है)। प्रतिवर्ती प्रक्रिया का एक उदाहरण घर्षण के बिना यांत्रिक गति है। प्रतिवर्ती प्रक्रियाएं एक अमूर्तता हैं, निकायों की कुल एन्ट्रापी (घर्षण, गर्मी हस्तांतरण, आदि के दौरान) में वृद्धि के साथ अपरिवर्तनीय प्रक्रियाओं का एक सीमित मामला है। गणितीय रूप से, एन्ट्रॉपी को एक मात्रा के रूप में परिभाषित किया जाता है जिसकी वृद्धि पूर्ण तापमान से विभाजित गर्मी प्रवाह के बराबर होती है (यह अतिरिक्त रूप से माना जाता है - अधिक सटीक रूप से, यह सामान्य सिद्धांतों का पालन करता है - कि पूर्ण शून्य तापमान पर एन्ट्रॉपी और वैक्यूम की एन्ट्रॉपी बराबर होती है शून्य तक)।

स्पष्टता के लिए संख्यात्मक उदाहरण. 200 डिग्री तापमान वाला एक निश्चित शरीर ऊष्मा विनिमय के दौरान 400 कैलोरी को 100 डिग्री तापमान वाले दूसरे शरीर में स्थानांतरित करता है। पहले शरीर की एन्ट्रापी 400/200 तक कम हो गई, अर्थात। 2 इकाइयों द्वारा, और दूसरे शरीर की एन्ट्रापी में 4 इकाइयों की वृद्धि हुई; दूसरे नियम की आवश्यकता के अनुसार, कुल एन्ट्रापी में 2 इकाइयों की वृद्धि हुई। ध्यान दें कि यह परिणाम इस तथ्य का परिणाम है कि गर्मी को गर्म शरीर से ठंडे शरीर में स्थानांतरित किया जाता है।

गैर-संतुलन प्रक्रियाओं के दौरान कुल एन्ट्रापी में वृद्धि अंततः पदार्थ के गर्म होने की ओर ले जाती है। आइए ब्रह्माण्ड विज्ञान की ओर, बहु-पत्ती मॉडल की ओर मुड़ें। यदि हम मान लें कि बेरिऑन की संख्या निश्चित है, तो प्रति बेरिऑन एन्ट्रापी अनिश्चित काल तक बढ़ जाएगी। पदार्थ प्रत्येक चक्र के साथ अनिश्चित काल तक गर्म होता रहेगा, अर्थात। ब्रह्मांड में स्थितियाँ दोहराई नहीं जाएंगी!

यदि हम बैरियन चार्ज के संरक्षण की धारणा को त्याग दें और 1966 के मेरे विचार और कई अन्य लेखकों द्वारा इसके बाद के विकास के अनुसार विचार करें, तो कठिनाई समाप्त हो जाती है, कि बैरियन चार्ज "एन्ट्रॉपी" (यानी तटस्थ गर्म पदार्थ) से उत्पन्न होता है। ब्रह्माण्ड के ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार के प्रारंभिक चरण में। इस मामले में, गठित बैरियन की संख्या प्रत्येक विस्तार-संपीड़न चक्र में एन्ट्रापी के समानुपाती होती है, अर्थात। प्रत्येक चक्र में पदार्थ के विकास और संरचनात्मक रूपों के निर्माण की स्थितियाँ लगभग समान हो सकती हैं।

मैंने पहली बार 1969 के एक पेपर में "मल्टी-लीफ मॉडल" शब्द गढ़ा था। अपने हाल के लेखों में मैंने उसी शब्द का थोड़े अलग अर्थ में उपयोग किया है; गलतफहमी से बचने के लिए मैं यहां इसका उल्लेख कर रहा हूं।

पिछले तीन लेखों में से पहले (1979) में एक मॉडल की जांच की गई जिसमें स्थान को औसतन समतल माना गया है। यह भी माना जाता है कि आइंस्टीन का ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक शून्य नहीं है और ऋणात्मक है (हालाँकि निरपेक्ष मान में बहुत छोटा है)। इस मामले में, जैसा कि आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के समीकरण दिखाते हैं, ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार अनिवार्य रूप से संपीड़न का मार्ग प्रशस्त करता है। इसके अलावा, प्रत्येक चक्र अपनी औसत विशेषताओं के संदर्भ में पिछले चक्र को पूरी तरह से दोहराता है। यह महत्वपूर्ण है कि मॉडल स्थानिक रूप से समतल हो। समतल ज्यामिति (यूक्लिडियन ज्यामिति) के साथ, निम्नलिखित दो कार्य भी लोबचेव्स्की ज्यामिति और हाइपरस्फेयर की ज्यामिति (दो-आयामी क्षेत्र का एक त्रि-आयामी एनालॉग) के विचार के लिए समर्पित हैं। हालाँकि, इन मामलों में, एक और समस्या उत्पन्न होती है। एन्ट्रापी में वृद्धि से प्रत्येक चक्र के संगत क्षणों में ब्रह्मांड की त्रिज्या में वृद्धि होती है। अतीत में विस्तार से देखने पर, हम पाते हैं कि प्रत्येक दिए गए चक्र से पहले केवल एक सीमित संख्या में चक्र हो सकते थे।

"मानक" (एक-पत्रक) ब्रह्माण्ड विज्ञान में एक समस्या है: अधिकतम घनत्व के क्षण से पहले क्या था? मल्टी-शीट ब्रह्माण्ड विज्ञान में (स्थानिक रूप से सपाट मॉडल के मामले को छोड़कर), इस समस्या से बचा नहीं जा सकता है - प्रश्न को पहले चक्र के विस्तार की शुरुआत के क्षण में स्थानांतरित किया जाता है। कोई यह विचार कर सकता है कि पहले चक्र के विस्तार की शुरुआत या, मानक मॉडल के मामले में, एकमात्र चक्र दुनिया के निर्माण का क्षण है, और इसलिए इससे पहले क्या हुआ इसका सवाल परे है वैज्ञानिक अनुसंधान का दायरा. हालाँकि, शायद, जैसा कि - या, मेरी राय में, अधिक - उचित और फलदायी एक दृष्टिकोण है जो भौतिक दुनिया और अंतरिक्ष-समय के असीमित वैज्ञानिक अनुसंधान की अनुमति देता है। साथ ही, जाहिरा तौर पर, सृजन के कार्य के लिए कोई जगह नहीं है, लेकिन अस्तित्व के दिव्य अर्थ की मूल धार्मिक अवधारणा विज्ञान से प्रभावित नहीं है और इसकी सीमाओं से परे है।

मैं चर्चााधीन समस्या से संबंधित दो वैकल्पिक परिकल्पनाओं से अवगत हूं। उनमें से एक, मुझे ऐसा लगता है, पहली बार 1966 में मेरे द्वारा व्यक्त किया गया था और बाद के कार्यों में कई स्पष्टीकरणों के अधीन था। यह "समय के तीर का घूमना" परिकल्पना है। यह तथाकथित उत्क्रमणीयता समस्या से निकटता से संबंधित है।

जैसा कि मैंने पहले ही लिखा है, प्रकृति में पूरी तरह से प्रतिवर्ती प्रक्रियाएँ मौजूद नहीं हैं। घर्षण, गर्मी हस्तांतरण, प्रकाश उत्सर्जन, रासायनिक प्रतिक्रियाएं, जीवन प्रक्रियाएं अपरिवर्तनीयता की विशेषता हैं, जो अतीत और भविष्य के बीच एक महत्वपूर्ण अंतर है। यदि हम कुछ अपरिवर्तनीय प्रक्रिया को फिल्माते हैं और फिर फिल्म को विपरीत दिशा में चलाते हैं, तो हम स्क्रीन पर कुछ ऐसा देखेंगे जो वास्तविकता में नहीं हो सकता है (उदाहरण के लिए, जड़ता से घूमने वाला एक फ्लाईव्हील अपनी घूर्णन गति बढ़ाता है, और बीयरिंग ठंडा हो जाता है)। मात्रात्मक रूप से, अपरिवर्तनीयता एन्ट्रापी में एक मोनोटोनिक वृद्धि में व्यक्त की जाती है। साथ ही, परमाणु, इलेक्ट्रॉन, परमाणु नाभिक आदि जो सभी पिंडों का हिस्सा हैं। यांत्रिकी (क्वांटम, लेकिन यह यहां महत्वहीन है) के नियमों के अनुसार आगे बढ़ें, जो समय में पूरी तरह से प्रतिवर्ती हैं (क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत में - एक साथ सीपी प्रतिबिंब के साथ, पहले भाग में देखें)। गति के समीकरणों की समरूपता के साथ समय की दो दिशाओं की विषमता ("समय के तीर" की उपस्थिति, जैसा कि वे कहते हैं) ने लंबे समय से सांख्यिकीय यांत्रिकी के रचनाकारों का ध्यान आकर्षित किया है। इस मुद्दे पर चर्चा पिछली शताब्दी के आखिरी दशकों में शुरू हुई और कभी-कभी काफी गरमा गई। जिस समाधान ने कमोबेश सभी को संतुष्ट किया वह यह परिकल्पना थी कि विषमता गति की प्रारंभिक स्थितियों और "अनंत सुदूर अतीत में" सभी परमाणुओं और क्षेत्रों की स्थिति के कारण थी। ये प्रारंभिक स्थितियाँ कुछ सुपरिभाषित अर्थों में "यादृच्छिक" होनी चाहिए।

जैसा कि मैंने सुझाव दिया था (1966 में और अधिक स्पष्ट रूप से 1980 में), ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांतों में जिनके पास समय में एक निर्दिष्ट बिंदु है, इन यादृच्छिक प्रारंभिक स्थितियों को अनंत दूर के अतीत (टी -> - ∞) के लिए नहीं, बल्कि इस चयनित बिंदु के लिए जिम्मेदार ठहराया जाना चाहिए। (टी = 0).

फिर स्वचालित रूप से इस बिंदु पर एन्ट्रापी का मान न्यूनतम हो जाता है, और समय में इससे आगे या पीछे जाने पर एन्ट्रापी बढ़ जाती है। इसे ही मैंने "समय के तीर का घूमना" कहा है। चूंकि जब समय का तीर घूमता है, तो सूचनात्मक प्रक्रियाओं (जीवन प्रक्रियाओं सहित) सहित सभी प्रक्रियाएं उलट जाती हैं, कोई विरोधाभास उत्पन्न नहीं होता है। जहाँ तक मेरी जानकारी है, समय के तीर को पलटने के बारे में उपरोक्त विचारों को वैज्ञानिक जगत में मान्यता नहीं मिली है। लेकिन वे मुझे दिलचस्प लगते हैं.

समय के तीर का घूमना विश्व के ब्रह्माण्ड संबंधी चित्र में गति के समीकरणों में निहित समय की दो दिशाओं की समरूपता को पुनर्स्थापित करता है!

1966-1967 में मैंने मान लिया कि समय के तीर के मोड़ पर सीपीटी प्रतिबिंब होता है। यह धारणा बेरियन असममिति पर मेरे काम के शुरुआती बिंदुओं में से एक थी। यहां मैं एक और परिकल्पना प्रस्तुत करूंगा (किर्ज़्निट्ज़, लिंडे, गुथ, टर्नर और अन्य का हाथ था; मेरी यहां केवल यह टिप्पणी है कि समय के तीर का घूमना है)।

आधुनिक सिद्धांत मानते हैं कि निर्वात विभिन्न अवस्थाओं में मौजूद हो सकता है: स्थिर, बड़ी सटीकता के साथ शून्य के बराबर ऊर्जा घनत्व के साथ; और अस्थिर, एक विशाल सकारात्मक ऊर्जा घनत्व (प्रभावी ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक) वाला। बाद वाली स्थिति को कभी-कभी "झूठा निर्वात" कहा जाता है।

ऐसे सिद्धांतों के लिए सामान्य सापेक्षता के समीकरणों का एक समाधान इस प्रकार है। ब्रह्माण्ड बंद है, अर्थात्। प्रत्येक क्षण परिमित आयतन के एक "हाइपरस्फीयर" का प्रतिनिधित्व करता है (एक हाइपरस्फीयर एक गोले की दो-आयामी सतह का एक त्रि-आयामी एनालॉग है; एक हाइपरस्फीयर की कल्पना चार-आयामी यूक्लिडियन अंतरिक्ष में "एम्बेडेड" की जा सकती है, जैसे कि दो- आयामी क्षेत्र त्रि-आयामी अंतरिक्ष में "एम्बेडेड" है)। किसी समय बिंदु पर हाइपरस्फीयर की त्रिज्या का न्यूनतम परिमित मान होता है (आइए हम इसे t = 0 दर्शाते हैं) और इस बिंदु से दूरी के साथ समय में आगे और पीछे दोनों ओर बढ़ता है। झूठे निर्वात के लिए एन्ट्रॉपी शून्य है (सामान्य रूप से किसी भी निर्वात के लिए) और जब बिंदु t = 0 से दूर समय में आगे या पीछे जाता है, तो झूठे निर्वात के क्षय के कारण यह बढ़ जाता है, जो वास्तविक निर्वात की स्थिर स्थिति में बदल जाता है। . इस प्रकार, बिंदु t = 0 पर समय का तीर घूमता है (लेकिन कोई ब्रह्माण्ड संबंधी सीपीटी समरूपता नहीं है, जिसके लिए प्रतिबिंब के बिंदु पर अनंत संपीड़न की आवश्यकता होती है)। सीपीटी समरूपता के मामले की तरह, यहां भी सभी संरक्षित शुल्क शून्य के बराबर हैं (एक तुच्छ कारण के लिए - टी = 0 पर एक निर्वात स्थिति है)। इसलिए, इस मामले में सीपी इनवेरिएंस के उल्लंघन के कारण देखी गई बैरियन विषमता की गतिशील घटना को मानना ​​​​भी आवश्यक है।

ब्रह्मांड के प्रागितिहास के बारे में एक वैकल्पिक परिकल्पना यह है कि वास्तव में एक या दो ब्रह्मांड नहीं हैं (जैसे - शब्द के कुछ अर्थों में - समय के तीर के घूमने की परिकल्पना में), लेकिन कई एक दूसरे से मौलिक रूप से भिन्न हैं और कुछ "प्राथमिक" स्थान (या इसके घटक कणों) से उत्पन्न होता है; यह इसे कहने का एक अलग तरीका हो सकता है)। अन्य ब्रह्मांड और प्राथमिक स्थान, यदि इसके बारे में बात करना समझ में आता है, तो, विशेष रूप से, "हमारे" ब्रह्मांड की तुलना में, "स्थूल" स्थानिक और लौकिक आयामों की एक अलग संख्या हो सकती है - निर्देशांक (हमारे ब्रह्मांड में - तीन स्थानिक और एक अस्थायी आयाम; अन्य ब्रह्मांडों में, सब कुछ अलग हो सकता है!) मैं आपसे अनुरोध करता हूं कि उद्धरण चिह्नों में संलग्न विशेषण "मैक्रोस्कोपिक" पर विशेष ध्यान न दें। यह "कॉम्पैक्टाइज़ेशन" परिकल्पना से जुड़ा है, जिसके अनुसार अधिकांश आयाम कॉम्पैक्टिफाइड हैं, यानी। बहुत ही छोटे स्तर पर अपने आप बंद हो गया।

"मेगा-यूनिवर्स" की संरचना

यह माना जाता है कि विभिन्न ब्रह्मांडों के बीच कोई कारणात्मक संबंध नहीं है। यह बिल्कुल वही है जो अलग-अलग ब्रह्मांडों के रूप में उनकी व्याख्या को उचित ठहराता है। मैं इस भव्य संरचना को "मेगा यूनिवर्स" कहता हूं। कई लेखकों ने ऐसी परिकल्पनाओं की विविधताओं पर चर्चा की है। विशेष रूप से, बंद (लगभग हाइपरस्फेरिकल) ब्रह्मांडों के कई जन्मों की परिकल्पना का बचाव Ya.B द्वारा उनके एक काम में किया गया है। ज़ेल्डोविच।

मेगा यूनिवर्स के विचार बेहद दिलचस्प हैं। शायद सच्चाई ठीक इसी दिशा में है। हालाँकि, मेरे लिए, इनमें से कुछ निर्माणों में कुछ हद तक तकनीकी प्रकृति की अस्पष्टता है। यह मानना ​​काफी स्वीकार्य है कि अंतरिक्ष के विभिन्न क्षेत्रों में स्थितियाँ पूरी तरह से अलग हैं। लेकिन प्रकृति के नियम आवश्यक रूप से हर जगह और हमेशा समान होने चाहिए। प्रकृति कैरोल की ऐलिस इन वंडरलैंड की रानी की तरह नहीं हो सकती, जिसने क्रोकेट के खेल के नियमों को मनमाने ढंग से बदल दिया। अस्तित्व कोई खेल नहीं है. मेरा संदेह उन परिकल्पनाओं से संबंधित है जो अंतरिक्ष-समय की निरंतरता में विराम की अनुमति देती हैं। क्या ऐसी प्रक्रियाएँ स्वीकार्य हैं? क्या वे टूटने के बिंदुओं पर प्रकृति के नियमों का उल्लंघन नहीं हैं, न कि "अस्तित्व की स्थितियों" का? मैं दोहराता हूं, मुझे यकीन नहीं है कि ये वैध चिंताएं हैं; हो सकता है, फिर से, जैसा कि फर्मियन की संख्या के संरक्षण के प्रश्न में है, मैं बहुत संकीर्ण दृष्टिकोण से शुरू कर रहा हूं। इसके अलावा, ऐसी परिकल्पनाएँ जहाँ निरंतरता को तोड़े बिना ब्रह्मांड का जन्म होता है, काफी बोधगम्य हैं।

यह धारणा कि कई लोगों का सहज जन्म, और शायद अनंत संख्या में ब्रह्मांड अपने मापदंडों में भिन्न हैं, और यह कि हमारे आस-पास का ब्रह्मांड जीवन और बुद्धि के उद्भव की स्थिति के आधार पर कई दुनियाओं के बीच प्रतिष्ठित है, इसे "मानव सिद्धांत" कहा जाता है। (एपी)। ज़ेल्डोविच लिखते हैं कि विस्तारित ब्रह्मांड के संदर्भ में उन्हें ज्ञात एपी का पहला विचार इडलिस (1958) से संबंधित है। बहु-पत्ती ब्रह्मांड की अवधारणा में, मानवशास्त्रीय सिद्धांत भी एक भूमिका निभा सकता है, लेकिन क्रमिक चक्रों या उनके क्षेत्रों के बीच चयन के लिए। इस संभावना पर मेरे काम "ब्रह्मांड के एकाधिक मॉडल" में चर्चा की गई है। मल्टी-शीट मॉडल की कठिनाइयों में से एक यह है कि "ब्लैक होल" का निर्माण और उनका विलय संपीड़न चरण में समरूपता को इतना तोड़ देता है कि यह पूरी तरह से अस्पष्ट है कि क्या अगले चक्र की स्थितियां उच्च संगठित के गठन के लिए उपयुक्त हैं या नहीं संरचनाएँ। दूसरी ओर, पर्याप्त लंबे चक्रों में बैरियन क्षय और ब्लैक होल वाष्पीकरण की प्रक्रियाएं होती हैं, जिससे सभी घनत्व असमानताएं दूर हो जाती हैं। मेरा मानना ​​है कि इन दो तंत्रों की संयुक्त क्रिया - ब्लैक होल का निर्माण और असमानताओं का संरेखण - "सुचारू" और अधिक "परेशान" चक्रों के क्रमिक परिवर्तन की ओर ले जाता है। हमारा चक्र एक "सुचारू" चक्र से पहले माना जाता था जिसके दौरान कोई ब्लैक होल नहीं बनता था। विशिष्ट रूप से, हम समय के तीर के मोड़ पर एक "झूठे" निर्वात के साथ एक बंद ब्रह्मांड पर विचार कर सकते हैं। इस मॉडल में ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक को शून्य के बराबर माना जा सकता है; विस्तार से संपीड़न तक परिवर्तन सामान्य पदार्थ के पारस्परिक आकर्षण के कारण होता है। प्रत्येक चक्र के साथ एन्ट्रापी में वृद्धि के कारण चक्र की अवधि बढ़ जाती है और किसी भी संख्या से अधिक हो जाती है (अनंत तक जाती है), ताकि प्रोटॉन के क्षय और "ब्लैक होल" के वाष्पीकरण की शर्तें पूरी हो सकें।

मल्टीलीफ मॉडल तथाकथित बड़ी संख्या विरोधाभास का उत्तर प्रदान करते हैं (एक अन्य संभावित स्पष्टीकरण गुथ एट अल की परिकल्पना है, जिसमें एक लंबी "मुद्रास्फीति" चरण शामिल है, अध्याय 18 देखें)।

सुदूर गोलाकार तारा समूह के बाहरी इलाके में एक ग्रह। कलाकार © डॉन डिक्सन

सीमित आयतन वाले ब्रह्मांड में प्रोटॉनों और फोटॉनों की कुल संख्या सीमित होते हुए भी इतनी अधिक क्यों है? और इस प्रश्न का दूसरा रूप, "खुले" संस्करण से संबंधित, यह है कि लोबचेव्स्की की अनंत दुनिया के उस क्षेत्र में कणों की संख्या इतनी बड़ी क्यों है, जिसका आयतन ए 3 के क्रम का है (ए वक्रता की त्रिज्या है) )?

मल्टीलीफ़ मॉडल द्वारा दिया गया उत्तर बहुत सरल है। यह माना जाता है कि t = 0 के बाद से कई चक्र पहले ही बीत चुके हैं; प्रत्येक चक्र के दौरान, एन्ट्रापी (यानी, फोटॉन की संख्या) में वृद्धि हुई और, तदनुसार, प्रत्येक चक्र में बढ़ती हुई बेरिऑन अतिरिक्त उत्पन्न हुई। प्रत्येक चक्र में बैरियन की संख्या और फोटॉन की संख्या का अनुपात स्थिर है, क्योंकि यह किसी दिए गए चक्र में ब्रह्मांड के विस्तार के प्रारंभिक चरणों की गतिशीलता से निर्धारित होता है। t = 0 के बाद से चक्रों की कुल संख्या इतनी है कि फोटॉन और बेरिऑन की देखी गई संख्या प्राप्त हो जाती है। चूँकि उनकी संख्या तेजी से बढ़ती है, चक्रों की आवश्यक संख्या के लिए हमें इतना बड़ा मूल्य भी नहीं मिलेगा।

मेरे 1982 के काम का एक उप-उत्पाद ब्लैक होल के गुरुत्वाकर्षण सहसंयोजन की संभावना के लिए एक सूत्र है (ज़ेल्डोविच और नोविकोव की पुस्तक में अनुमान का उपयोग किया गया था)।

एक और दिलचस्प संभावना, या कहें तो एक सपना, मल्टी-लीफ मॉडल से जुड़ा है। हो सकता है कि एक उच्च संगठित दिमाग, एक चक्र के दौरान अरबों अरबों वर्षों का विकास करते हुए, अपने पास मौजूद जानकारी के कुछ सबसे मूल्यवान हिस्से को बाद के चक्रों में अपने उत्तराधिकारियों तक एन्कोडेड रूप में प्रसारित करने का एक तरीका खोज लेता है, जो समय के साथ इस चक्र से अलग हो जाता है। अति-सघन अवस्था की अवधि?.. सादृश्य - आनुवंशिक जानकारी का पीढ़ी-दर-पीढ़ी जीवित प्राणियों द्वारा संचरण, "संपीड़ित" और एक निषेचित कोशिका के नाभिक के गुणसूत्रों में एन्कोड किया गया। बेशक, यह संभावना बिल्कुल शानदार है, और मैंने इसके बारे में वैज्ञानिक लेखों में लिखने की हिम्मत नहीं की, लेकिन इस पुस्तक के पन्नों पर मैंने खुद को पूरी छूट दे दी। लेकिन इस सपने के बावजूद, ब्रह्मांड के बहु-पत्ती मॉडल की परिकल्पना मुझे दार्शनिक विश्वदृष्टि में महत्वपूर्ण लगती है।

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8.2. ब्रह्मांड के बारे में विचारों का विकास। ब्रह्मांड के मॉडल

ऐतिहासिक रूप से, ब्रह्मांड के बारे में विचार हमेशा प्राचीन मिथकों से शुरू होकर ब्रह्मांड के मानसिक मॉडल के ढांचे के भीतर विकसित हुए हैं। लगभग किसी भी राष्ट्र की पौराणिक कथाओं में, ब्रह्मांड के बारे में मिथकों का एक महत्वपूर्ण स्थान है - इसकी उत्पत्ति, सार, संरचना, रिश्ते और अंत के संभावित कारण।

अधिकांश प्राचीन मिथकों में, दुनिया (ब्रह्मांड) शाश्वत नहीं है, इसे कुछ मौलिक सिद्धांत (पदार्थ) से उच्च शक्तियों द्वारा बनाया गया था, आमतौर पर पानी से या अराजकता से। प्राचीन ब्रह्माण्ड संबंधी विचारों में समय प्रायः चक्रीय होता है, अर्थात्। ब्रह्माण्ड के जन्म, अस्तित्व और मृत्यु की घटनाएँ प्रकृति की सभी वस्तुओं की तरह एक चक्र में एक दूसरे का अनुसरण करती हैं। ब्रह्माण्ड एक संपूर्ण है, इसके सभी तत्व आपस में जुड़े हुए हैं, इन कनेक्शनों की गहराई संभावित पारस्परिक परिवर्तनों तक भिन्न होती है, घटनाएँ एक-दूसरे का अनुसरण करती हैं, एक-दूसरे की जगह लेती हैं (सर्दी और गर्मी, दिन और रात)। यह विश्व व्यवस्था अराजकता का विरोध करती है। संसार का स्थान सीमित है। उच्च शक्तियाँ (कभी-कभी देवता) या तो ब्रह्मांड के निर्माता के रूप में या विश्व व्यवस्था के संरक्षक के रूप में कार्य करती हैं। मिथकों में ब्रह्मांड की संरचना बहुस्तरीय है: प्रकट (मध्य) दुनिया के साथ, ऊपरी और निचली दुनिया हैं, ब्रह्मांड की धुरी (अक्सर एक विश्व वृक्ष या पर्वत के रूप में), का केंद्र दुनिया - विशेष पवित्र गुणों से संपन्न एक स्थान, दुनिया की व्यक्तिगत परतों के बीच एक संबंध है। दुनिया के अस्तित्व की कल्पना प्रतिगामी तरीके से की गई है - "स्वर्ण युग" से लेकर गिरावट और मृत्यु तक। प्राचीन मिथकों में मनुष्य संपूर्ण ब्रह्मांड का एक एनालॉग हो सकता है (पूरी दुनिया एक विशाल मनुष्य के समान एक विशाल प्राणी से बनी है), जो मनुष्य और ब्रह्मांड के बीच संबंध को मजबूत करती है। प्राचीन मॉडलों में, मनुष्य कभी भी केंद्र में नहीं रहता।

VI-V सदियों में। ईसा पूर्व. ब्रह्मांड के पहले प्राकृतिक दार्शनिक मॉडल बनाए गए, जो प्राचीन ग्रीस में सबसे अधिक विकसित हुए। इन मॉडलों में अंतिम अवधारणा संपूर्ण ब्रह्मांड है, सुंदर और कानून-संगत। यह प्रश्न कि विश्व का निर्माण कैसे हुआ, इस प्रश्न से पूरक है कि विश्व किस चीज़ से बना है और यह कैसे बदलता है। उत्तर अब आलंकारिक नहीं, बल्कि अमूर्त, दार्शनिक भाषा में तैयार किए जाते हैं। मॉडलों में समय अक्सर अभी भी प्रकृति में चक्रीय है, लेकिन स्थान सीमित है। पदार्थ व्यक्तिगत तत्वों (जल, वायु, अग्नि - माइल्सियन स्कूल में और हेराक्लिटस में), तत्वों का मिश्रण, और एक एकल, अविभाज्य, गतिहीन ब्रह्मांड (एलीटिक्स के बीच), ऑन्टोलॉजिकल संख्या (पाइथागोरस के बीच), अविभाज्य के रूप में कार्य करता है। संरचनात्मक इकाइयाँ - परमाणु जो विश्व की एकता सुनिश्चित करते हैं - डेमोक्रिटस में। यह ब्रह्मांड का डेमोक्रिटस मॉडल है जो अंतरिक्ष में अनंत है। प्राकृतिक दार्शनिकों ने ब्रह्मांडीय वस्तुओं - सितारों और ग्रहों की स्थिति, उनके बीच अंतर, ब्रह्मांड में उनकी भूमिका और सापेक्ष स्थिति निर्धारित की। अधिकांश मॉडलों में, गति एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाती है। ब्रह्मांड एक ही कानून के अनुसार बनाया गया है - लोगो, और मनुष्य भी उसी कानून के अधीन है - एक सूक्ष्म जगत, ब्रह्मांड की एक छोटी प्रति।

पाइथागोरस के विचारों का विकास, जिसने ब्रह्मांड का ज्यामितीयकरण किया और पहली बार स्पष्ट रूप से इसे एक केंद्रीय अग्नि के चारों ओर घूमने वाले और उससे घिरे हुए गोले के रूप में प्रस्तुत किया, प्लेटो के बाद के संवादों में सन्निहित था। कई शताब्दियों तक, टॉलेमी द्वारा गणितीय रूप से संसाधित अरस्तू के मॉडल को ब्रह्मांड पर पुरातनता के विचारों का तार्किक शिखर माना जाता था। कुछ हद तक सरलीकृत रूप में, चर्च के अधिकार द्वारा समर्थित यह मॉडल लगभग 2 हजार वर्षों तक चला। अरस्तू के अनुसार, ब्रह्मांड: ओ एक व्यापक संपूर्ण है, जिसमें सभी कथित निकायों की समग्रता शामिल है; ओ एक तरह का अनोखा;

o स्थानिक रूप से परिमित, चरम आकाशीय क्षेत्र तक सीमित,

इसके पीछे "न तो ख़ालीपन है और न ही जगह"; ओ समय में शाश्वत, अनादि और अंतहीन। साथ ही, पृथ्वी गतिहीन है और ब्रह्मांड के केंद्र में स्थित है, सांसारिक और स्वर्गीय (सुपरलूनर) अपनी भौतिक और रासायनिक संरचना और गति की प्रकृति में बिल्कुल विपरीत हैं।

18वीं-19वीं शताब्दी में, पुनर्जागरण के दौरान, ब्रह्मांड के प्राकृतिक दार्शनिक मॉडल फिर से उभरे। उनकी विशेषता है, एक ओर, पुरातनता की व्यापकता और दार्शनिक विचारों की ओर वापसी, और दूसरी ओर, मध्य युग से विरासत में मिले सख्त तर्क और गणित। सैद्धांतिक शोध के परिणामस्वरूप, निकोलाई कुज़ान्स्की, एन. कॉपरनिकस, जी. ब्रूनो ने अनंत स्थान, अपरिवर्तनीय रैखिक समय, एक सूर्यकेंद्रित सौर मंडल और इसके समान कई दुनियाओं के साथ ब्रह्मांड के मॉडल का प्रस्ताव रखा। जी गैलीलियो ने इस परंपरा को जारी रखते हुए, गति के नियमों - जड़ता की संपत्ति की जांच की और सचेत रूप से मानसिक मॉडल (निर्माण जो बाद में सैद्धांतिक भौतिकी का आधार बन गया), एक गणितीय भाषा का उपयोग करने वाले पहले व्यक्ति थे, जिसे उन्होंने सार्वभौमिक भाषा माना। ब्रह्मांड, अनुभवजन्य तरीकों और एक सैद्धांतिक परिकल्पना का संयोजन जिसकी अनुभव को पुष्टि या खंडन करना चाहिए, और अंत में, एक दूरबीन का उपयोग करके खगोलीय अवलोकन, जिसने विज्ञान की क्षमताओं का काफी विस्तार किया।

जी. गैलीलियो, आर. डेसकार्टेस, आई. केप्लर ने दुनिया के बारे में आधुनिक भौतिक और ब्रह्मांड संबंधी विचारों की नींव रखी, दोनों उनके आधार पर और 17वीं शताब्दी के अंत में न्यूटन द्वारा खोजे गए यांत्रिकी के नियमों के आधार पर। ब्रह्मांड का पहला वैज्ञानिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल बनाया गया, जिसे शास्त्रीय न्यूटोनियन मॉडल कहा जाता है। इस मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड: O स्थिर (स्थिर) है, अर्थात। समय के साथ औसत स्थिरांक पर; O सजातीय है - इसके सभी बिंदु समान हैं; O समदैशिक है - सभी दिशाएँ समान हैं; o शाश्वत और स्थानिक रूप से अनंत है, और स्थान और समय निरपेक्ष हैं - वे एक दूसरे पर और गतिमान द्रव्यमान पर निर्भर नहीं हैं; O में गैर-शून्य पदार्थ घनत्व है; ओ की एक संरचना है जो भौतिक ज्ञान की मौजूदा प्रणाली की भाषा में पूरी तरह से समझ में आती है, जिसका अर्थ है यांत्रिकी के नियमों की अनंत एक्सट्रपोलेबिलिटी, सार्वभौमिक गुरुत्वाकर्षण का कानून, जो सभी ब्रह्मांडीय निकायों की गति के लिए बुनियादी कानून हैं।

इसके अलावा, लंबी दूरी की कार्रवाई का सिद्धांत ब्रह्मांड में लागू होता है, अर्थात। त्वरित संकेत प्रसार; ब्रह्मांड की एकता एक संरचना द्वारा सुनिश्चित की जाती है - पदार्थ की परमाणु संरचना।

इस मॉडल का अनुभवजन्य आधार खगोलीय अवलोकनों से प्राप्त सभी डेटा था; उन्हें संसाधित करने के लिए आधुनिक गणितीय उपकरण का उपयोग किया गया था। यह निर्माण नये युग के बुद्धिवादी दर्शन के नियतिवाद और भौतिकवाद पर आधारित था। उभरे विरोधाभासों (फोटोमेट्रिक और गुरुत्वाकर्षण विरोधाभास - मॉडल को अनंत तक एक्सट्रपलेशन के परिणाम) के बावजूद, वैचारिक आकर्षण और तार्किक स्थिरता, साथ ही अनुमानी क्षमता ने न्यूटोनियन मॉडल को 20 वीं शताब्दी तक ब्रह्मांड विज्ञानियों के लिए एकमात्र स्वीकार्य मॉडल बना दिया।

ब्रह्मांड पर विचारों को संशोधित करने की आवश्यकता 19वीं और 20वीं शताब्दी में की गई कई खोजों से प्रेरित थी: प्रकाश दबाव की उपस्थिति, परमाणु की विभाज्यता, द्रव्यमान दोष, परमाणु की संरचना का मॉडल, गैर-तलीय रीमैन और लोबचेव्स्की की ज्यामिति, लेकिन सापेक्षता के सिद्धांत के आगमन के साथ ही एक नया क्वांटम सापेक्षतावादी सिद्धांत ब्रह्मांड का संभावित मॉडल बन गया।

ए आइंस्टीन के सापेक्षता के विशेष (एसटीआर, 1905) और सामान्य (जीटीआर, 1916) सिद्धांतों के समीकरणों से, यह निष्कर्ष निकलता है कि स्थान और समय एक ही मीट्रिक में परस्पर जुड़े हुए हैं और गतिमान पदार्थ पर निर्भर करते हैं: गति के करीब गति पर प्रकाश के कारण, अंतरिक्ष संकुचित हो जाता है, समय खिंच जाता है, और सघन शक्तिशाली द्रव्यमानों के निकट अंतरिक्ष-समय घुमावदार हो जाता है, जिससे ब्रह्मांड का मॉडल ज्यामितीय हो जाता है। यहां तक ​​कि पूरे ब्रह्मांड को एक घुमावदार अंतरिक्ष-समय के रूप में कल्पना करने का प्रयास किया गया था, जिसके नोड्स और दोषों की व्याख्या द्रव्यमान के रूप में की गई थी।

आइंस्टीन ने ब्रह्मांड के समीकरणों को हल करते हुए एक ऐसा मॉडल प्राप्त किया जो अंतरिक्ष में सीमित और स्थिर था। लेकिन स्थिरता बनाए रखने के लिए, उन्हें समाधान में एक अतिरिक्त लैम्ब्डा शब्द पेश करने की आवश्यकता थी, जो किसी भी चीज़ द्वारा अनुभवजन्य रूप से समर्थित नहीं था, और इसकी कार्रवाई में ब्रह्माण्ड संबंधी दूरी पर गुरुत्वाकर्षण का विरोध करने वाले क्षेत्र के बराबर था। हालाँकि, 1922-1924 में। ए.ए. फ्रीडमैन ने इन समीकरणों के लिए एक अलग समाधान प्रस्तावित किया, जिससे पदार्थ के घनत्व के आधार पर ब्रह्मांड के तीन अलग-अलग मॉडल प्राप्त करना संभव था, लेकिन सभी तीन मॉडल गैर-स्थिर (विकसित) थे - एक मॉडल जिसमें विस्तार के बाद संपीड़न होता है, और दोलनशील मॉडल और अनंत विस्तार वाला मॉडल। उस समय, ब्रह्मांड की स्थिरता की अस्वीकृति वास्तव में एक क्रांतिकारी कदम था और वैज्ञानिकों द्वारा इसे बड़ी कठिनाई से स्वीकार किया गया था, क्योंकि यह प्रकृति पर सभी स्थापित वैज्ञानिक और दार्शनिक विचारों के विपरीत प्रतीत होता था, जो अनिवार्य रूप से सृजनवाद की ओर ले जाता था।

ब्रह्मांड की गैर-स्थिरता की पहली प्रयोगात्मक पुष्टि 1929 में प्राप्त की गई थी - हबल ने दूर की आकाशगंगाओं के स्पेक्ट्रा में एक लाल बदलाव की खोज की, जिसने डॉपलर प्रभाव के अनुसार, ब्रह्मांड के विस्तार का संकेत दिया (उस समय सभी ब्रह्मांड विज्ञानियों ने इस व्याख्या को साझा नहीं किया था) समय)। 1932-1933 में बेल्जियम के सिद्धांतकार जे. लेमैग्रे ने "गर्म शुरुआत", तथाकथित "बिग बैंग" के साथ ब्रह्मांड का एक मॉडल प्रस्तावित किया। लेकिन 1940 और 1950 के दशक में। ब्रह्मांड की स्थिर प्रकृति को संरक्षित करते हुए वैकल्पिक मॉडल प्रस्तावित किए गए (सी-फील्ड से कणों के जन्म के साथ, वैक्यूम से)।

1964 में, अमेरिकी वैज्ञानिकों - खगोल भौतिकीविद् ए. पेनज़ियास और रेडियो खगोलशास्त्री के. विल्सन ने सजातीय आइसोट्रोपिक अवशेष विकिरण की खोज की, जो स्पष्ट रूप से ब्रह्मांड की "गर्म शुरुआत" का संकेत देता है। यह मॉडल प्रभावी हो गया और अधिकांश ब्रह्मांड विज्ञानियों द्वारा इसे स्वीकार कर लिया गया। हालाँकि, "शुरुआत" के इस बिंदु, विलक्षणता के बिंदु, ने "बिग बैंग" के तंत्र के बारे में कई समस्याओं और विवादों को जन्म दिया और क्योंकि इसके निकट सिस्टम (ब्रह्मांड) के व्यवहार का वर्णन नहीं किया जा सका। ज्ञात वैज्ञानिक सिद्धांतों की रूपरेखा (असीम उच्च तापमान और घनत्व को अनंत आकारों के साथ जोड़ा जाना था)। 20 वीं सदी में ब्रह्मांड के कई मॉडल सामने रखे गए हैं - उन मॉडलों से जिन्होंने सापेक्षता के सिद्धांत को आधार के रूप में खारिज कर दिया, उन लोगों से जिन्होंने मूल मॉडल में कुछ कारक बदल दिए, उदाहरण के लिए, "ब्रह्मांड की सेलुलर संरचना" या स्ट्रिंग सिद्धांत। अत: 1980-1982 में विलक्षणता से जुड़े विरोधाभासों को दूर करने के लिए। अमेरिकी खगोलशास्त्री पी. स्टीनहार्ट और सोवियत खगोलभौतिकीविद् ए. लिंडे ने विस्तारित ब्रह्मांड मॉडल में एक संशोधन का प्रस्ताव रखा - एक मुद्रास्फीति चरण वाला एक मॉडल ("फुला हुआ ब्रह्मांड" मॉडल), जिसमें "बिग बैंग" के बाद के पहले क्षणों को एक नई व्याख्या मिली . इस मॉडल को बाद में परिष्कृत किया जाता रहा; इसने ब्रह्मांड विज्ञान में कई महत्वपूर्ण समस्याओं और विरोधाभासों को दूर किया। अनुसंधान आज नहीं रुकता है: प्राथमिक चुंबकीय क्षेत्रों की उत्पत्ति के बारे में जापानी वैज्ञानिकों के एक समूह द्वारा सामने रखी गई परिकल्पना ऊपर वर्णित मॉडल के साथ अच्छी तरह मेल खाती है और हमें इसके अस्तित्व के शुरुआती चरणों के बारे में नया ज्ञान प्राप्त करने की उम्मीद करती है। ब्रह्मांड।

अध्ययन की वस्तु के रूप में, ब्रह्मांड इतना जटिल है कि इसका निगमनात्मक अध्ययन नहीं किया जा सकता; एक्सट्रपलेशन और मॉडलिंग के तरीके इसके ज्ञान में आगे बढ़ने का अवसर प्रदान करते हैं। हालाँकि, इन विधियों के लिए सभी प्रक्रियाओं (समस्या निर्माण, मापदंडों के चयन, मॉडल और मूल के बीच समानता की डिग्री से लेकर प्राप्त परिणामों की व्याख्या तक) का कड़ाई से पालन करने की आवश्यकता होती है, और यहां तक ​​कि अगर सभी आवश्यकताएं आदर्श रूप से पूरी होती हैं, तो भी शोध के परिणाम बेहतर होंगे। प्रकृति में मौलिक रूप से संभाव्य होना।

ज्ञान का गणितीयकरण, जो कई तरीकों की अनुमानी क्षमताओं को महत्वपूर्ण रूप से बढ़ाता है, 20वीं शताब्दी में विज्ञान में एक सामान्य प्रवृत्ति है। ब्रह्माण्ड विज्ञान कोई अपवाद नहीं था: एक प्रकार का मानसिक मॉडलिंग उत्पन्न हुआ - गणितीय मॉडलिंग, गणितीय परिकल्पना की विधि। इसका सार यह है कि पहले समीकरणों को हल किया जाता है, और फिर परिणामी समाधानों की भौतिक व्याख्या मांगी जाती है। यह प्रक्रिया, जो अतीत के विज्ञान के लिए विशिष्ट नहीं है, में अत्यधिक अनुमानी क्षमता है। यह वह विधि थी जिसने फ्रीडमैन को विस्तारित ब्रह्मांड का एक मॉडल बनाने के लिए प्रेरित किया; इस तरह से पॉज़िट्रॉन की खोज की गई और 20 वीं शताब्दी के अंत में विज्ञान में कई और महत्वपूर्ण खोजें की गईं।

कंप्यूटर मॉडल, जिनमें ब्रह्मांड का मॉडल बनाने के लिए उपयोग किए जाने वाले मॉडल भी शामिल हैं, कंप्यूटर प्रौद्योगिकी के विकास से पैदा हुए हैं। उनके आधार पर, मुद्रास्फीति चरण वाले ब्रह्मांड के मॉडल में सुधार किया गया है; 21वीं सदी की शुरुआत में. अंतरिक्ष जांच से प्राप्त बड़ी मात्रा में जानकारी संसाधित की गई, और "डार्क मैटर" और "डार्क एनर्जी" को ध्यान में रखते हुए ब्रह्मांड के विकास का एक मॉडल बनाया गया।

समय के साथ, कई मूलभूत अवधारणाओं की व्याख्या बदल गई है।

भौतिक निर्वात को अब शून्यता के रूप में नहीं, ईथर के रूप में नहीं, बल्कि पदार्थ और ऊर्जा की संभावित (आभासी) सामग्री के साथ एक जटिल अवस्था के रूप में समझा जाता है। उसी समय, यह पता चला कि आधुनिक विज्ञान को ज्ञात ब्रह्मांडीय पिंड और क्षेत्र ब्रह्मांड के द्रव्यमान का एक नगण्य प्रतिशत बनाते हैं, और अधिकांश द्रव्यमान "डार्क मैटर" और "डार्क एनर्जी" में निहित है जो अप्रत्यक्ष रूप से खुद को प्रकट करते हैं . हाल के वर्षों में अनुसंधान से पता चला है कि इस ऊर्जा का एक महत्वपूर्ण हिस्सा ब्रह्मांड के विस्तार, खिंचाव और टूटने पर कार्य करता है, जिससे विस्तार में एक पता लगाने योग्य त्वरण हो सकता है। इस संबंध में, ब्रह्मांड के संभावित भविष्य के परिदृश्य में संशोधन की आवश्यकता है। समय की श्रेणी ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे अधिक चर्चा की जाने वाली श्रेणियों में से एक है। अधिकांश शोधकर्ता समय को एक वस्तुनिष्ठ चरित्र देते हैं, लेकिन ऑगस्टीन और आई. कांट से चली आ रही परंपरा के अनुसार, समय और स्थान हमारे चिंतन के रूप हैं, अर्थात। उनकी व्यक्तिपरक व्याख्या की जाती है। समय को या तो किसी भी कारक से स्वतंत्र एक पैरामीटर के रूप में माना जाता है (डेमोक्रिटस से आने वाली एक महत्वपूर्ण अवधारणा और ब्रह्मांड के शास्त्रीय न्यूटोनियन मॉडल में अंतर्निहित), या पदार्थ की गति से जुड़े एक पैरामीटर के रूप में (अरस्तू से आने वाली एक संबंधपरक अवधारणा और आधार बनती है) ब्रह्मांड के क्वांटम-सापेक्षवादी मॉडल का)। सबसे आम गतिशील अवधारणा है, जो समय को गतिशील के रूप में दर्शाती है (वे समय बीतने के बारे में बात करते हैं), लेकिन इसके विपरीत अवधारणा भी सामने रखी गई है - स्थिर। विभिन्न मॉडलों में समय या तो चक्रीय, या परिमित, या अनंत और रैखिक दिखाई देता है। समय का सार अक्सर कार्य-कारण से जुड़ा होता है। समय के वर्तमान क्षण को पहचानने का औचित्य, उसकी दिशा, अनिसोट्रॉपी, अपरिवर्तनीयता, समय की सार्वभौमिकता जैसी समस्याओं पर चर्चा की जाती है। क्या समय ब्रह्मांड की सभी अवस्थाओं में मौजूद है और क्या यह हमेशा एक-आयामी होता है या क्या इसका एक अलग आयाम हो सकता है और कुछ शर्तों के तहत अस्तित्व में नहीं भी हो सकता है (उदाहरण के लिए, एक विलक्षणता बिंदु पर)। सबसे कम विकसित प्रश्न जटिल प्रणालियों में समय की ख़ासियत के बारे में है: जैविक, मानसिक, सामाजिक।

ब्रह्मांड के मॉडल बनाते समय, कुछ स्थिरांक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं - गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक, प्लैंक स्थिरांक, प्रकाश की गति, पदार्थ का औसत घनत्व, अंतरिक्ष-समय के आयामों की संख्या। इन स्थिरांकों का अध्ययन करके, कुछ ब्रह्मांडविज्ञानी इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि इन स्थिरांकों के अन्य मूल्यों के साथ, ब्रह्मांड में पदार्थ के जटिल रूप मौजूद नहीं होंगे, जीवन और विशेष रूप से बुद्धि का तो उल्लेख ही नहीं किया जाएगा।

ग्रंथ सूची

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परिचय। पुरातनता में ब्रह्मांड की संरचना

3ब्रह्मांड का हेलियोसेंट्रिक मॉडल। ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल

1ब्रह्मांड विज्ञान

2ब्रह्मांड का स्थिर मॉडल

3ब्रह्मांड का गैर-स्थिर मॉडल

4ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों का आधुनिक अध्ययन। ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार

5डार्क मैटर

6डार्क एनर्जी

निष्कर्ष

साहित्य

परिचय

समग्र रूप से ब्रह्मांड एक विशेष खगोलीय विज्ञान - ब्रह्मांड विज्ञान का विषय है, जिसका एक प्राचीन इतिहास है। इसकी उत्पत्ति प्राचीन काल से होती है। ब्रह्माण्ड विज्ञान लंबे समय से धार्मिक विश्वदृष्टि से काफी प्रभावित रहा है, यह ज्ञान का विषय नहीं बल्कि आस्था का विषय है।

19वीं सदी से. ब्रह्माण्ड संबंधी समस्याएँ आस्था का विषय नहीं हैं, बल्कि वैज्ञानिक ज्ञान का विषय हैं। इन्हें वैज्ञानिक अवधारणाओं, विचारों, सिद्धांतों के साथ-साथ उपकरणों और उपकरणों की मदद से हल किया जाता है जो हमें यह समझने की अनुमति देते हैं कि ब्रह्मांड की संरचना क्या है और इसका निर्माण कैसे हुआ। 20 वीं सदी में संपूर्ण ब्रह्मांड की प्रकृति और विकास की वैज्ञानिक समझ में महत्वपूर्ण प्रगति हुई है। बेशक, इन समस्याओं की समझ अभी भी पूरी तरह से दूर है, और निस्संदेह, भविष्य में ब्रह्मांड की तस्वीर पर वर्तमान में स्वीकृत विचारों में नई महान क्रांतियाँ होंगी। हालाँकि, यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि यहां हम विशेष रूप से विज्ञान, तर्कसंगत ज्ञान के साथ काम कर रहे हैं, न कि मान्यताओं और धार्मिक विश्वासों के साथ।

इस कार्य की प्रासंगिकता, एक ओर, आधुनिक विज्ञान में ब्रह्मांड की संरचना में महान रुचि के कारण है, दूसरी ओर, इसके अपर्याप्त विकास के साथ-साथ आधुनिक दुनिया में ब्रह्मांड पर ध्यान देने के कारण है।

अध्ययन का उद्देश्य: ब्रह्मांड।

शोध का विषय: ब्रह्मांड की संरचना के मॉडल।

कार्य का उद्देश्य: ब्रह्मांड के आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल पर विचार करना।

इस लक्ष्य को प्राप्त करने के लिए निम्नलिखित कार्यों को हल करना आवश्यक है:

)अध्ययन के विषय के चुनाव के संबंध में सामान्य भौतिकी और खगोल विज्ञान के पाठ्यक्रम पर साहित्य का विश्लेषण करें।

)ब्रह्माण्ड संबंधी अनुसंधान के इतिहास का पता लगाएं।

)आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों पर विचार करें।

)निदर्शी सामग्री का चयन करें.

पाठ्यक्रम कार्य में एक परिचय, तीन अध्याय, एक निष्कर्ष और एक ग्रंथ सूची शामिल है। अध्याय 1 ब्रह्माण्ड की संरचना के इतिहास को समर्पित है, अध्याय 2 ब्रह्माण्ड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों की जांच करता है, अध्याय 3 ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों के आधुनिक अध्ययन को खोलता है, और निष्कर्ष में किए गए कार्यों का सार प्रस्तुत करता है।

अध्याय 1. पुरातनता में ब्रह्मांड की संरचना

.1 ब्रह्माण्ड का आतिश केन्द्रित मॉडल

ब्रह्मांड में हमारे ग्रह और उस पर रहने वाली मानवता की स्थिति को समझने का मार्ग बहुत कठिन और कभी-कभी बहुत नाटकीय था। प्राचीन काल में यह मानना ​​स्वाभाविक था कि पृथ्वी स्थिर, चपटी और विश्व के केंद्र में है। ऐसा लगता था कि सारी दुनिया मनुष्य के लिए ही बनाई गई है। ऐसे विचारों को मानवकेंद्रितवाद कहा जाता है (ग्रीक एंथ्रोपोस से - मनुष्य)। कई विचार और विचार जो बाद में प्रकृति के बारे में आधुनिक वैज्ञानिक विचारों में परिलक्षित हुए, विशेष रूप से खगोल विज्ञान में, हमारे युग से कई शताब्दियों पहले प्राचीन ग्रीस में उत्पन्न हुए थे। सभी विचारकों के नाम और उनके शानदार अनुमानों की सूची बनाना कठिन है। उत्कृष्ट गणितज्ञ पाइथागोरस (छठी शताब्दी ईसा पूर्व) आश्वस्त थे कि "संख्या दुनिया पर राज करती है।" ऐसा माना जाता है कि पाइथागोरस ने ही सबसे पहले यह विचार व्यक्त किया था कि अन्य सभी खगोलीय पिंडों की तरह पृथ्वी का भी आकार गोलाकार है और वह बिना किसी सहारे के ब्रह्मांड में स्थित है। पाइथागोरस ने ब्रह्मांड का एक पायरोसेंट्रिक मॉडल प्रस्तावित किया, जिसमें तारे, सूर्य, चंद्रमा और छह ग्रह एक केंद्रीय अग्नि (हेस्टिया) के चारों ओर घूमते हैं। कुल मिलाकर गोले की पवित्र संख्या - दस - बनाने के लिए, छठे ग्रह को काउंटर-अर्थ (एंटीचथॉन) घोषित किया गया था। इस सिद्धांत के अनुसार, सूर्य और चंद्रमा दोनों हेस्टिया के परावर्तित प्रकाश से चमकते थे। यह दुनिया की पहली गणितीय प्रणाली थी - बाकी प्राचीन ब्रह्मांड विज्ञानियों ने तर्क की तुलना में कल्पना से अधिक काम किया। पाइथागोरस के बीच प्रकाशकों के गोले के बीच की दूरी पैमाने में संगीत अंतराल के अनुरूप थी; जब वे घूमते हैं, तो "गोले का संगीत" हमारे लिए अश्रव्य लगता है। पाइथागोरस का मानना ​​था कि पृथ्वी गोलाकार है और घूमती है, जिसके कारण दिन और रात में परिवर्तन होता है। पाइथागोरस ने सबसे पहले ईथर की अवधारणा उत्पन्न की। यह वायु की सबसे ऊपरी, स्वच्छ एवं पारदर्शी परत है, जो देवताओं का निवास स्थान है।

1.2 ब्रह्माण्ड का भूकेन्द्रित मॉडल

पुरातनता के एक और समान रूप से प्रसिद्ध वैज्ञानिक, डेमोक्रिटस - परमाणुओं की अवधारणा के संस्थापक, जो 400 साल ईसा पूर्व रहते थे - का मानना ​​था कि सूर्य पृथ्वी से कई गुना बड़ा है, चंद्रमा स्वयं चमकता नहीं है, बल्कि केवल सूर्य के प्रकाश को दर्शाता है, और आकाशगंगा में बड़ी संख्या में तारे हैं। चौथी शताब्दी तक संचित सभी ज्ञान का सारांश प्रस्तुत करें। ईसा पूर्व ई., प्राचीन विश्व के उत्कृष्ट दार्शनिक अरस्तू (384-322 ईसा पूर्व) में सक्षम थे।

चावल। 1. अरस्तू-टॉलेमी की दुनिया की भूकेन्द्रित प्रणाली।

उनकी गतिविधियों में सभी प्राकृतिक विज्ञान शामिल थे - आकाश और पृथ्वी के बारे में जानकारी, पिंडों की गति के पैटर्न के बारे में, जानवरों और पौधों के बारे में, आदि। एक विश्वकोश वैज्ञानिक के रूप में अरस्तू की मुख्य योग्यता वैज्ञानिक ज्ञान की एक एकीकृत प्रणाली का निर्माण था। लगभग दो हजार वर्षों तक कई मुद्दों पर उनकी राय पर सवाल नहीं उठाया गया। अरस्तू के अनुसार, हर भारी चीज़ ब्रह्मांड के केंद्र की ओर जाती है, जहां वह जमा होती है और एक गोलाकार द्रव्यमान - पृथ्वी - का निर्माण करती है। ग्रहों को विशेष गोले पर रखा गया है जो पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं। विश्व की ऐसी प्रणाली को भूकेन्द्रित (पृथ्वी के ग्रीक नाम - गैया से) कहा जाता था। यह कोई संयोग नहीं था कि अरस्तू ने पृथ्वी को दुनिया का अचल केंद्र मानने का प्रस्ताव रखा था। यदि पृथ्वी हिलती, तो, अरस्तू की निष्पक्ष राय के अनुसार, आकाशीय क्षेत्र पर तारों की सापेक्ष स्थिति में नियमित परिवर्तन ध्यान देने योग्य होता। लेकिन किसी भी खगोलशास्त्री ने ऐसा कुछ नहीं देखा। केवल 19वीं सदी की शुरुआत में। सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की गति के परिणामस्वरूप तारों के विस्थापन (लंबन) को अंततः खोजा गया और मापा गया। अरस्तू के कई सामान्यीकरण उन निष्कर्षों पर आधारित थे जिन्हें उस समय के अनुभव से सत्यापित नहीं किया जा सका था। इस प्रकार, उन्होंने तर्क दिया कि किसी पिंड की गति तब तक नहीं हो सकती जब तक उस पर कोई बल कार्य न करे। जैसा कि आप अपने भौतिकी पाठ्यक्रम से जानते हैं, इन विचारों का खंडन केवल 17वीं शताब्दी में किया गया था। गैलीलियो और न्यूटन के समय में।

1.3 ब्रह्मांड का हेलियोसेंट्रिक मॉडल

प्राचीन वैज्ञानिकों में, समोस का एरिस्टार्चस, जो तीसरी शताब्दी में रहता था, अपने अनुमानों की निर्भीकता के लिए जाना जाता है। ईसा पूर्व इ। वह चंद्रमा की दूरी निर्धारित करने और सूर्य के आकार की गणना करने वाले पहले व्यक्ति थे, जो उनके आंकड़ों के अनुसार, आयतन में पृथ्वी से 300 गुना अधिक बड़ा निकला। संभवतः, ये आंकड़े इस निष्कर्ष के लिए आधार बन गए कि पृथ्वी, अन्य ग्रहों के साथ, इस सबसे बड़े पिंड के चारों ओर घूमती है। आजकल, समोस के एरिस्टार्चस को "प्राचीन विश्व का कोपरनिकस" कहा जाने लगा है। इस वैज्ञानिक ने तारों के अध्ययन में कुछ नया प्रस्तुत किया। उनका मानना ​​था कि वे सूर्य की तुलना में पृथ्वी से बहुत अधिक दूर हैं। उस युग के लिए, यह खोज बहुत महत्वपूर्ण थी: एक आरामदायक छोटे से घर से, ब्रह्मांड एक विशाल विशाल दुनिया में बदल रहा था। इस दुनिया में, पृथ्वी अपने पहाड़ों और मैदानों, जंगलों और खेतों, समुद्रों और महासागरों के साथ धूल का एक छोटा सा कण बन गई, एक भव्य खाली जगह में खो गई। दुर्भाग्य से, इस उल्लेखनीय वैज्ञानिक के कार्य व्यावहारिक रूप से हम तक नहीं पहुँचे हैं, और डेढ़ हज़ार वर्षों से अधिक समय से, मानवता को यकीन था कि पृथ्वी दुनिया का अचल केंद्र है। काफी हद तक, इसे प्रकाशमानों की दृश्य गति के गणितीय विवरण द्वारा सुविधाजनक बनाया गया था, जिसे प्राचीन काल के उत्कृष्ट गणितज्ञों में से एक - क्लॉडियस टॉलेमी ने दूसरी शताब्दी में दुनिया की भूकेन्द्रित प्रणाली के लिए विकसित किया था। विज्ञापन सबसे कठिन कार्य ग्रहों की लूप जैसी गति को समझाना था।

टॉलेमी ने अपने प्रसिद्ध कार्य "एस्ट्रोनॉमी पर गणितीय ग्रंथ" (जिसे "अल्मागेस्ट" के रूप में जाना जाता है) में तर्क दिया कि प्रत्येक ग्रह एक महाकाव्य के साथ समान रूप से चलता है - एक छोटा वृत्त, जिसका केंद्र पृथ्वी के चारों ओर एक बड़े वृत्त के साथ घूमता है। इस प्रकार, वह ग्रहों की गति की विशेष प्रकृति को समझाने में सक्षम थे, जो उन्हें सूर्य और चंद्रमा से अलग करती थी। टॉलेमिक प्रणाली ने ग्रहों की गति का विशुद्ध गतिज विवरण दिया - उस समय का विज्ञान और कुछ नहीं दे सका। आप पहले ही देख चुके हैं कि सूर्य, चंद्रमा और सितारों की गति का वर्णन करने के लिए आकाशीय क्षेत्र के एक मॉडल का उपयोग करने से आप व्यावहारिक उद्देश्यों के लिए उपयोगी कई गणनाएं कर सकते हैं, हालांकि वास्तव में ऐसा कोई क्षेत्र मौजूद नहीं है। यही बात एपिसाइकल्स और डिफेरेंट के लिए भी सच है, जिसके आधार पर ग्रहों की स्थिति की गणना कुछ हद तक सटीकता के साथ की जा सकती है।

चावल। 2. पृथ्वी और मंगल की गति.

हालाँकि, समय के साथ, इन गणनाओं की सटीकता की आवश्यकताएँ लगातार बढ़ती गईं, और प्रत्येक ग्रह के लिए अधिक से अधिक नए महाकाव्यों को जोड़ना पड़ा। यह सब टॉलेमिक प्रणाली को जटिल बनाता है, जिससे यह व्यावहारिक गणना के लिए अनावश्यक रूप से बोझिल और असुविधाजनक हो जाता है। फिर भी, भूकेन्द्रित व्यवस्था लगभग 1000 वर्षों तक अस्थिर रही। आख़िरकार, यूरोप में प्राचीन संस्कृति के उत्कर्ष के बाद, एक लंबी अवधि शुरू हुई जिसके दौरान खगोल विज्ञान और कई अन्य विज्ञानों में एक भी महत्वपूर्ण खोज नहीं की गई। पुनर्जागरण के दौरान ही विज्ञान के विकास में वृद्धि शुरू हुई, जिसमें खगोल विज्ञान अग्रणी बन गया। 1543 में, उत्कृष्ट पोलिश वैज्ञानिक निकोलस कोपरनिकस (1473-1543) द्वारा एक पुस्तक प्रकाशित की गई थी, जिसमें उन्होंने एक नई बात की पुष्टि की थी - हेलियोसेंट्रिक - विश्व की प्रणाली। कॉपरनिकस ने दिखाया कि सभी तारों की दैनिक गति को पृथ्वी के अपनी धुरी पर घूमने से समझाया जा सकता है, और ग्रहों की लूप जैसी गति को इस तथ्य से समझाया जा सकता है कि पृथ्वी सहित वे सभी सूर्य के चारों ओर घूमते हैं।

यह आंकड़ा उस अवधि के दौरान पृथ्वी और मंगल की गति को दर्शाता है, जब, जैसा कि हमें लगता है, ग्रह आकाश में एक लूप का वर्णन कर रहा है। हेलियोसेंट्रिक प्रणाली के निर्माण ने न केवल खगोल विज्ञान, बल्कि सभी प्राकृतिक विज्ञान के विकास में एक नया चरण चिह्नित किया। कॉपरनिकस के विचार ने विशेष रूप से महत्वपूर्ण भूमिका निभाई कि घटित होने वाली घटनाओं की दृश्य तस्वीर के पीछे, जो हमें सच लगती है, हमें इन घटनाओं के सार को खोजना और खोजना चाहिए, जो प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए दुर्गम हैं। दुनिया की हेलियोसेंट्रिक प्रणाली, जिसकी पुष्टि कोपर्निकस द्वारा की गई थी, लेकिन प्रमाणित नहीं की गई थी, गैलीलियो गैलीली और जोहान्स केपलर जैसे उत्कृष्ट वैज्ञानिकों के कार्यों में इसकी पुष्टि और विकास किया गया था।

गैलीलियो (1564-1642), आकाश की ओर दूरबीन दिखाने वाले पहले लोगों में से एक, ने कोपर्निकन सिद्धांत के पक्ष में साक्ष्य के रूप में की गई खोजों की व्याख्या की। शुक्र के चरणों के परिवर्तन की खोज करने के बाद, वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ऐसा क्रम केवल तभी देखा जा सकता है जब यह सूर्य के चारों ओर घूमता है।

चावल। 3. विश्व की सूर्यकेन्द्रित प्रणाली।

उन्होंने बृहस्पति ग्रह के जिन चार उपग्रहों की खोज की, उन्होंने इस विचार का भी खंडन किया कि पृथ्वी दुनिया का एकमात्र केंद्र है जिसके चारों ओर अन्य पिंड घूम सकते हैं। गैलीलियो ने न केवल चंद्रमा पर पहाड़ देखे, बल्कि उनकी ऊंचाई भी मापी। कई अन्य वैज्ञानिकों के साथ, उन्होंने सौर धब्बों का भी अवलोकन किया और सौर डिस्क पर उनकी गति को देखा। इस आधार पर, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि सूर्य घूमता है और इसलिए, उसकी गति वैसी ही है जैसी कोपरनिकस ने हमारे ग्रह को बताई थी। इस प्रकार, यह निष्कर्ष निकाला गया कि सूर्य और चंद्रमा में पृथ्वी के साथ एक निश्चित समानता है। अंत में, आकाशगंगा के अंदर और बाहर, नग्न आंखों के लिए दुर्गम कई धुंधले तारों का अवलोकन करते हुए, गैलीलियो ने निष्कर्ष निकाला कि तारों की दूरियां अलग-अलग हैं और कोई "स्थिर तारों का क्षेत्र" मौजूद नहीं है। ये सभी खोजें ब्रह्मांड में पृथ्वी की स्थिति को समझने में एक नया चरण बन गईं।

अध्याय 2. ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल

.1 ब्रह्माण्ड विज्ञान

ग्रीक से अनुवादित, ब्रह्माण्ड विज्ञान का अर्थ है "विश्व व्यवस्था का विवरण।" यह एक वैज्ञानिक अनुशासन है जिसे पदार्थ की गति के सबसे सामान्य नियमों को खोजने और एक सामंजस्यपूर्ण संपूर्ण ब्रह्मांड की समझ बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया है। आदर्श रूप से, इसमें (ब्रह्मांड संबंधी सिद्धांत में) यादृच्छिकता के लिए कोई जगह नहीं होनी चाहिए, लेकिन ब्रह्मांड में देखी गई सभी घटनाएं पदार्थ की गति के सामान्य नियमों की अभिव्यक्ति के रूप में प्रकट होनी चाहिए। इस प्रकार, ब्रह्मांड विज्ञान स्थूल जगत और सूक्ष्म जगत दोनों में होने वाली हर चीज को समझने की कुंजी है।

ब्रह्माण्ड विज्ञान खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी की एक शाखा है जो ब्रह्मांड की उत्पत्ति, बड़े पैमाने पर संरचना और विकास का अध्ययन करती है। ब्रह्माण्ड विज्ञान के लिए डेटा मुख्यतः खगोलीय प्रेक्षणों से प्राप्त किया जाता है। उनकी व्याख्या के लिए वर्तमान में ए. आइंस्टीन (1915) के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का उपयोग किया जाता है। इस सिद्धांत के निर्माण और संबंधित अवलोकनों को क्रियान्वित करने से 1920 के दशक की शुरुआत में ब्रह्मांड विज्ञान को सटीक विज्ञानों के बीच रखना संभव हो गया, जबकि इससे पहले यह दर्शन का एक क्षेत्र था। अब दो ब्रह्माण्ड संबंधी स्कूल उभरे हैं: अनुभववादी अपने मॉडलों को अज्ञात क्षेत्रों में विस्तारित किए बिना, खुद को अवलोकन संबंधी डेटा की व्याख्या तक सीमित रखते हैं; सिद्धांतकार सरलता और सुंदरता के लिए चुनी गई कुछ परिकल्पनाओं का उपयोग करके अवलोकनीय ब्रह्मांड को समझाने का प्रयास करते हैं। बिग बैंग का ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल अब व्यापक रूप से जाना जाता है, जिसके अनुसार ब्रह्माण्ड का विस्तार कुछ समय पहले बहुत घनी और गर्म अवस्था से शुरू हुआ था; ब्रह्मांड के स्थिर मॉडल की भी चर्चा की गई है, जिसमें यह हमेशा के लिए मौजूद है और इसकी न तो शुरुआत है और न ही अंत।

2.2 ब्रह्मांड का स्थिर मॉडल

ब्रह्मांड की उत्पत्ति के एक नए सिद्धांत की शुरुआत 1916 में अल्बर्ट आइंस्टीन के काम "फंडामेंटल्स ऑफ द जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी" के प्रकाशन से हुई थी।

यह कार्य गुरुत्वाकर्षण के सापेक्षतावादी सिद्धांत का आधार है, जो बदले में आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान का आधार है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत सभी संदर्भ प्रणालियों पर लागू होता है (न कि केवल एक दूसरे के सापेक्ष स्थिर गति से चलने वालों पर) और गणितीय रूप से विशेष की तुलना में बहुत अधिक जटिल दिखता है (जो उनके प्रकाशन के बीच ग्यारह साल के अंतर की व्याख्या करता है)। इसमें एक विशेष मामले के रूप में सापेक्षता का विशेष सिद्धांत (और इसलिए न्यूटन के नियम) शामिल हैं। साथ ही, सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत अपने सभी पूर्ववर्तियों की तुलना में बहुत आगे जाता है। विशेषकर, यह गुरुत्वाकर्षण की एक नई व्याख्या देता है। सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत दुनिया को चार-आयामी बनाता है: समय को तीन स्थानिक आयामों में जोड़ा जाता है। सभी चार आयाम अविभाज्य हैं, इसलिए हम अब दो वस्तुओं के बीच स्थानिक दूरी के बारे में बात नहीं कर रहे हैं, जैसा कि त्रि-आयामी दुनिया में होता है, लेकिन घटनाओं के बीच अंतरिक्ष-समय अंतराल के बारे में, जो एक दूसरे से उनकी दूरी को जोड़ते हैं - दोनों समय और स्थान में. अर्थात्, अंतरिक्ष और समय को चार-आयामी अंतरिक्ष-समय सातत्य या, बस, अंतरिक्ष-समय के रूप में माना जाता है। पहले से ही 1917 में, आइंस्टीन ने स्वयं अपने क्षेत्र समीकरणों से प्राप्त अंतरिक्ष का एक मॉडल प्रस्तावित किया था, जिसे अब ब्रह्मांड के आइंस्टीन मॉडल के रूप में जाना जाता है। इसके मूल में, यह एक स्थिर मॉडल था। स्थैतिकता के साथ संघर्ष न करने के लिए, आइंस्टीन ने तथाकथित ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक को समीकरणों में पेश करके अपने सिद्धांत को संशोधित किया। उन्होंने एक नया "गुरुत्वाकर्षण-विरोधी" बल पेश किया, जो अन्य बलों के विपरीत, किसी भी स्रोत से उत्पन्न नहीं हुआ था, बल्कि अंतरिक्ष-समय की संरचना में अंतर्निहित था। आइंस्टीन ने तर्क दिया कि अंतरिक्ष-समय स्वयं हमेशा विस्तारित होता रहता है और यह विस्तार ब्रह्मांड में अन्य सभी पदार्थों के आकर्षण को बिल्कुल संतुलित करता है, जिसके परिणामस्वरूप ब्रह्मांड स्थिर हो जाता है।

ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक को ध्यान में रखते हुए, आइंस्टीन के समीकरणों का रूप इस प्रकार है:

कहाँ ? - ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक, जी अब - मीट्रिक टेंसर, आर अब - रिक्की टेंसर, आर - अदिश वक्रता, टी अब - ऊर्जा-संवेग टेंसर, सी - प्रकाश की गति, जी - न्यूटन का गुरुत्वाकर्षण स्थिरांक।

“जैसा कि आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत द्वारा दर्शाया गया है, ब्रह्मांड एक फूलते हुए साबुन के बुलबुले की तरह है। वह उसका अंतर्मन नहीं, बल्कि एक फिल्म है। एक बुलबुले की सतह द्वि-आयामी होती है, लेकिन ब्रह्मांड के बुलबुले के चार आयाम होते हैं: तीन स्थानिक और एक लौकिक,'' एक समय के प्रमुख अंग्रेजी भौतिक विज्ञानी जेम्स जीन्स ने लिखा था। यह आधुनिक वैज्ञानिक (उनकी मृत्यु 1946 में हुई) ने प्लेटो और पाइथागोरस के अनुयायियों के पुराने विचार को पुनर्जीवित किया कि चारों ओर सब कुछ शुद्ध गणित है, और इस गणितीय ब्रह्मांड को बनाने वाले भगवान स्वयं एक महान गणितज्ञ थे।

लेकिन आइंस्टीन एक महान गणितज्ञ भी थे। उनके सूत्र हमें इस ब्रह्मांड की त्रिज्या की गणना करने की अनुमति देते हैं। चूँकि इसकी वक्रता इसे बनाने वाले पिंडों के द्रव्यमान पर निर्भर करती है, इसलिए पदार्थ का औसत घनत्व जानना आवश्यक है। खगोलविदों ने वर्षों तक आकाश के उन्हीं छोटे-छोटे टुकड़ों का अध्ययन किया है और बड़ी मेहनत से उनमें पदार्थ की मात्रा की गिनती की है। यह पता चला कि घनत्व लगभग 10 -30 ग्राम/सेमी 3 है। यदि हम इस आंकड़े को आइंस्टीन के सूत्रों में प्रतिस्थापित करते हैं, तो, सबसे पहले, हमें वक्रता के लिए एक सकारात्मक मूल्य मिलता है, यानी, हमारा ब्रह्मांड बंद है! - और, दूसरी बात, इसकी त्रिज्या 35 अरब प्रकाश वर्ष है। इसका मतलब यह है कि यद्यपि ब्रह्मांड सीमित है, यह विशाल है - प्रकाश की एक किरण, महान ब्रह्मांडीय सर्कल के साथ दौड़ते हुए, 200 अरब पृथ्वी वर्षों के बाद उसी बिंदु पर वापस आ जाएगी!

आइंस्टीन के ब्रह्मांड का यह एकमात्र विरोधाभास नहीं है। यह न केवल सीमित है, बल्कि असीमित है, अनित्य भी है। अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने सिद्धांत को दस बहुत जटिल, तथाकथित गैर-रेखीय अंतर समीकरणों के रूप में तैयार किया। हालाँकि, सभी वैज्ञानिकों ने उन्हें दस आज्ञाओं के रूप में नहीं माना, केवल एक व्याख्या की अनुमति दी। यह आश्चर्य की बात नहीं है - आखिरकार, आधुनिक गणित ऐसे समीकरणों को सटीक रूप से हल नहीं कर सकता है, और कई अनुमानित समाधान हो सकते हैं।

2.3 ब्रह्मांड का गैर-स्थिर मॉडल

सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के पहले मौलिक रूप से नए क्रांतिकारी ब्रह्माण्ड संबंधी परिणाम उत्कृष्ट सोवियत गणितज्ञ और सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी अलेक्जेंडर अलेक्जेंड्रोविच फ्रीडमैन (1888-1925) द्वारा प्रकट किए गए थे।

सामान्य सापेक्षता के मूलभूत समीकरण आइंस्टीन के "विश्व समीकरण" हैं, जो चार-आयामी घुमावदार स्पेसटाइम के ज्यामितीय गुणों या मीट्रिक का वर्णन करते हैं।

उन्हें हल करने से, सिद्धांत रूप में, ब्रह्मांड का गणितीय मॉडल बनाने की अनुमति मिलती है। ऐसा पहला प्रयास आइंस्टीन ने ही किया था। अंतरिक्ष की वक्रता की त्रिज्या को स्थिर मानते हुए (अर्थात, इस धारणा के आधार पर कि संपूर्ण ब्रह्मांड स्थिर है, जो सबसे उचित लगता है), वह इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ब्रह्मांड को स्थानिक रूप से सीमित होना चाहिए और इसका आकार होना चाहिए एक चार आयामी सिलेंडर. 1922-1924 में। फ्रीडमैन ने आइंस्टीन के निष्कर्षों की आलोचना की। उन्होंने ब्रह्मांड के समय में स्थिरता, अपरिवर्तनीयता के बारे में अपने प्रारंभिक अभिधारणा की निराधारता दिखाई। विश्व समीकरणों का विश्लेषण करने के बाद, फ्रीडमैन इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि उनका समाधान किसी भी परिस्थिति में स्पष्ट नहीं हो सकता है और ब्रह्मांड के आकार, इसकी परिमितता या अनंतता के बारे में प्रश्न का उत्तर नहीं दे सकता है।

विपरीत अभिधारणा के आधार पर - समय में विश्व अंतरिक्ष की वक्रता की त्रिज्या में संभावित परिवर्तन के बारे में, फ्रीडमैन ने "विश्व समीकरणों" के लिए गैर-स्थिर समाधान ढूंढे। ऐसे समाधानों के उदाहरण के रूप में, उन्होंने ब्रह्मांड के तीन संभावित मॉडल बनाए। उनमें से दो में, अंतरिक्ष की वक्रता की त्रिज्या नीरस रूप से बढ़ती है, और ब्रह्मांड का विस्तार होता है (एक मॉडल में - एक बिंदु से, दूसरे में - एक निश्चित सीमित मात्रा से शुरू)। तीसरे मॉडल ने समय-समय पर बदलती वक्रता त्रिज्या के साथ एक स्पंदित ब्रह्मांड की तस्वीर चित्रित की।

फ्रीडमैन का मॉडल ब्रह्मांड की एक आइसोट्रोपिक, सजातीय और गैर-स्थिर स्थिति के विचार पर आधारित है:

Ø आइसोट्रॉपी इंगित करती है कि ब्रह्मांड में कोई अलग दिशात्मक बिंदु नहीं हैं, अर्थात इसके गुण दिशा पर निर्भर नहीं करते हैं।

Ø ब्रह्मांड की एकरूपता इसमें पदार्थ के वितरण की विशेषता है। किसी दिए गए स्पष्ट परिमाण तक आकाशगंगाओं की संख्या की गणना करके पदार्थ के इस समान वितरण को उचित ठहराया जा सकता है। अवलोकनों के अनुसार, अंतरिक्ष का जो हिस्सा हम देखते हैं, उसमें पदार्थ का घनत्व औसतन एक समान होता है।

Ø गैर-स्थिरता का अर्थ है कि ब्रह्मांड स्थिर, अपरिवर्तनीय स्थिति में नहीं हो सकता है, लेकिन इसे या तो विस्तारित या अनुबंधित होना चाहिए

आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में, इन तीन कथनों को ब्रह्माण्ड संबंधी अभिधारणाएँ कहा जाता है। इन अभिधारणाओं का संयोजन मौलिक ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत है। ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत सीधे तौर पर सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अभिधारणाओं से अनुसरण करता है। ए. फ्रीडमैन ने अपने द्वारा प्रस्तुत अभिधारणाओं के आधार पर ब्रह्मांड की संरचना का एक मॉडल बनाया जिसमें सभी आकाशगंगाएँ एक दूसरे से दूर जा रही हैं। यह मॉडल एक समान रूप से फुलाने वाली रबर की गेंद के समान है, जिसके सभी बिंदु एक दूसरे से दूर जाते हैं। किन्हीं दो बिंदुओं के बीच की दूरी बढ़ जाती है, लेकिन उनमें से किसी को भी विस्तार का केंद्र नहीं कहा जा सकता। इसके अलावा, बिंदुओं के बीच की दूरी जितनी अधिक होगी, वे उतनी ही तेजी से एक-दूसरे से दूर चले जाएंगे। फ्रीडमैन ने स्वयं ब्रह्मांड की संरचना का केवल एक मॉडल माना, जिसमें अंतरिक्ष एक परवलयिक नियम के अनुसार बदलता है। अर्थात्, सबसे पहले यह धीरे-धीरे विस्तारित होगा, और फिर, गुरुत्वाकर्षण बलों के प्रभाव में, विस्तार को इसके मूल आकार में संपीड़न द्वारा प्रतिस्थापित किया जाएगा। उनके अनुयायियों ने दिखाया कि कम से कम तीन मॉडल हैं जिनके लिए सभी तीन ब्रह्माण्ड संबंधी अभिधारणाएँ संतुष्ट हैं। ए. फ्रीडमैन का परवलयिक मॉडल संभावित विकल्पों में से एक है। समस्या का थोड़ा अलग समाधान डच खगोलशास्त्री डब्ल्यू डी सिटर द्वारा खोजा गया था। उनके मॉडल में ब्रह्माण्ड का स्थान अतिशयोक्तिपूर्ण है, अर्थात ब्रह्माण्ड का विस्तार बढ़ते त्वरण के साथ होता है। विस्तार दर इतनी अधिक है कि गुरुत्वाकर्षण प्रभाव इस प्रक्रिया में हस्तक्षेप नहीं कर सकता। उन्होंने वास्तव में ब्रह्मांड के विस्तार की भविष्यवाणी की थी। ब्रह्माण्ड के व्यवहार के लिए तीसरे विकल्प की गणना बेल्जियम के पुजारी जे. लेमैत्रे द्वारा की गई थी। उनके मॉडल में, ब्रह्मांड अनंत तक विस्तारित होगा, लेकिन विस्तार की दर लगातार कम हो जाएगी - यह निर्भरता लघुगणकीय है। इस मामले में, विस्तार दर शून्य संकुचन से बचने के लिए पर्याप्त है। पहले मॉडल में, स्थान अपने आप में घुमावदार और बंद है। यह एक गोला है, इसलिए इसके आयाम सीमित हैं। दूसरे मॉडल में, अंतरिक्ष को हाइपरबोलिक पैराबोलॉइड (या काठी) के रूप में अलग तरह से घुमावदार किया गया है, अंतरिक्ष अनंत है। क्रांतिक विस्तार दर वाले तीसरे मॉडल में, स्थान समतल है, और इसलिए अनंत भी है।

प्रारंभ में, इन परिकल्पनाओं को ए. आइंस्टीन सहित एक घटना के रूप में माना गया था। हालाँकि, पहले से ही 1926 में, ब्रह्मांड विज्ञान में एक युगांतरकारी घटना घटी, जिसने फ्रीडमैन - डी सिटर - लेमैत्रे की गणना की शुद्धता की पुष्टि की। ऐसी घटना, जिसने ब्रह्मांड के सभी मौजूदा मॉडलों के निर्माण को प्रभावित किया, वह अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन पी. हबल का काम था। 1929 में, उस समय की सबसे बड़ी दूरबीन से अवलोकन करते समय, उन्होंने पाया कि दूर की आकाशगंगाओं से पृथ्वी पर आने वाला प्रकाश स्पेक्ट्रम के लंबे-तरंग दैर्ध्य भाग की ओर स्थानांतरित हो जाता है। यह घटना, जिसे "रेडशिफ्ट इफ़ेक्ट" कहा जाता है, प्रसिद्ध भौतिक विज्ञानी के. डॉपलर द्वारा खोजे गए सिद्धांत पर आधारित है। डॉपलर प्रभाव कहता है कि पर्यवेक्षक के पास आने वाले विकिरण स्रोत के स्पेक्ट्रम में, वर्णक्रमीय रेखाएं शॉर्ट-वेव (बैंगनी) पक्ष में स्थानांतरित हो जाती हैं, जबकि पर्यवेक्षक से दूर जाने वाले स्रोत के स्पेक्ट्रम में, वर्णक्रमीय रेखाएं स्थानांतरित हो जाती हैं लाल (लंबी लहर) पक्ष.

रेडशिफ्ट प्रभाव इंगित करता है कि आकाशगंगाएँ पर्यवेक्षक से दूर जा रही हैं। प्रसिद्ध एंड्रोमेडा नेबुला और हमारे निकटतम कई तारा प्रणालियों को छोड़कर, अन्य सभी आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं। इसके अलावा, यह पता चला कि ब्रह्मांड के विभिन्न हिस्सों में आकाशगंगाओं के विस्तार की गति समान नहीं है। वे जितनी दूर स्थित होते हैं, उतनी ही तेजी से वे हमसे दूर चले जाते हैं। दूसरे शब्दों में, रेडशिफ्ट मान विकिरण स्रोत से दूरी के समानुपाती निकला - यह खुले हबल कानून का सख्त सूत्रीकरण है। आकाशगंगाओं के हटने की गति और उनसे दूरी के बीच प्राकृतिक संबंध को हबल स्थिरांक (एन, किमी/सेकंड प्रति 1 मेगापार्सेक दूरी) का उपयोग करके वर्णित किया गया है।

वी = घंटा ,

जहां V आकाशगंगाओं को हटाने की गति है, H हबल स्थिरांक है, r उनके बीच की दूरी है।

इस स्थिरांक का मान अभी तक निश्चित रूप से स्थापित नहीं किया गया है। विभिन्न वैज्ञानिक इसे प्रत्येक मेगापारसेक दूरी के लिए 80 ± 17 किमी/सेकंड की सीमा में परिभाषित करते हैं। रेड शिफ्ट की घटना को "आकाशगंगा मंदी" की घटना में समझाया गया था। इस संबंध में ब्रह्माण्ड के विस्तार का अध्ययन करने तथा इस विस्तार की अवधि के आधार पर इसकी आयु निर्धारित करने की समस्याएँ सामने आती हैं।

अधिकांश आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञानी इस विस्तार को संपूर्ण बोधगम्य और मौजूदा ब्रह्मांड के विस्तार के रूप में समझते हैं... दुर्भाग्य से, उनकी प्रारंभिक मृत्यु ने ब्रह्मांड के प्रतिभाशाली सिद्धांतकार ए. ए. फ्रीडमैन को अनुमति नहीं दी, जिनके विचारों ने आधी सदी से अधिक समय तक ब्रह्मांड विज्ञानियों के विचारों को निर्देशित किया है। , दुनिया की ब्रह्माण्ड संबंधी तस्वीर को अद्यतन करने की प्रक्रिया के आगे क्रांतिकारी विकास में भाग लेने के लिए। हालाँकि, दुनिया के बारे में ज्ञान के विकास के इतिहास का अनुभव बताता है कि दुनिया की आधुनिक सापेक्षतावादी ब्रह्माण्ड संबंधी तस्वीर, ब्रह्मांड के एक सीमित हिस्से के बारे में संपूर्ण बोधगम्य "संपूर्ण" ज्ञान के एक्सट्रपलेशन का परिणाम है। अनिवार्य रूप से ग़लत. इसलिए, कोई यह सोच सकता है कि यह ब्रह्मांड के एक सीमित हिस्से (जिसे मेटागैलेक्सी कहा जा सकता है) के गुणों को दर्शाता है, और, शायद, इसके विकास के चरणों में से केवल एक (जिसे सापेक्ष ब्रह्मांड विज्ञान अनुमति देता है और जो इसके साथ स्पष्ट हो सकता है) मेटागैलेक्सी में पदार्थ के औसत घनत्व का स्पष्टीकरण)। हालाँकि, इस समय दुनिया की तस्वीर अनिश्चित बनी हुई है।

अध्याय 3. ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल में आधुनिक शोध

.1 ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की खोज के लिए नोबेल पुरस्कार

आधुनिक ब्रह्माण्ड विज्ञान संपूर्ण ब्रह्मांड के बारे में प्राकृतिक वैज्ञानिक (खगोल विज्ञान, भौतिकी, रसायन विज्ञान, आदि) और दार्शनिक ज्ञान की एक जटिल, एकीकृत और तेजी से विकसित होने वाली प्रणाली है, जो अवलोकन डेटा और ब्रह्मांड के कवर किए गए हिस्से से संबंधित सैद्धांतिक निष्कर्षों दोनों पर आधारित है। खगोलीय प्रेक्षणों द्वारा.

हाल ही में, आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान के क्षेत्र में, एक ऐसी खोज की गई जो भविष्य में हमारे ब्रह्मांड की उत्पत्ति और विकास के बारे में हमारे विचारों को बदल सकती है। जिन वैज्ञानिकों ने इस खोज के विकास में बहुत बड़ा योगदान दिया, उन्हें उनके काम के लिए नोबेल पुरस्कार से सम्मानित किया गया।

नोबेल पुरस्कार अमेरिकी शाऊल पर्लमटर, ऑस्ट्रेलियाई ब्रायन श्मिट और अमेरिकी एडम रीस को ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार की खोज के लिए प्रदान किया गया था।

1998 में, वैज्ञानिकों ने पाया कि ब्रह्मांड तेजी से विस्तार कर रहा है। यह खोज टाइप Ia सुपरनोवा के अध्ययन के माध्यम से की गई थी। सुपरनोवा वे तारे हैं जो समय-समय पर आकाश में चमकते हैं और फिर काफी तेजी से मंद हो जाते हैं। अपने अद्वितीय गुणों के कारण, इन तारों का उपयोग यह निर्धारित करने के लिए मार्कर के रूप में किया जाता है कि समय के साथ ब्रह्माण्ड संबंधी दूरियाँ कैसे बदलती हैं। सुपरनोवा किसी विशाल तारे के जीवन का वह क्षण होता है जब उसमें एक भयावह विस्फोट होता है। प्रलय से पहले की विशिष्ट परिस्थितियों के आधार पर सुपरनोवा विभिन्न प्रकार में आते हैं। अवलोकन के दौरान, चमक का प्रकार प्रकाश वक्र के स्पेक्ट्रम और आकार से निर्धारित होता है। सुपरनोवा, जिसे Ia नामित किया गया है, एक सफेद बौने के थर्मोन्यूक्लियर विस्फोट में होता है जिसका द्रव्यमान ~1.4 सौर द्रव्यमान की सीमा से अधिक हो गया है, जिसे चंद्रशेखर सीमा कहा जाता है। जब तक सफेद बौने का द्रव्यमान एक सीमा मूल्य से नीचे है, तब तक तारे का गुरुत्वाकर्षण बल पतित इलेक्ट्रॉन गैस के दबाव से संतुलित होता है। लेकिन अगर किसी करीबी बाइनरी सिस्टम में पड़ोसी तारे से पदार्थ उस पर प्रवाहित होता है, तो एक निश्चित समय पर इलेक्ट्रॉन दबाव अपर्याप्त हो जाता है और तारा फट जाता है, और खगोलविद एक अन्य प्रकार के Ia सुपरनोवा विस्फोट को रिकॉर्ड करते हैं। चूँकि दहलीज द्रव्यमान और एक सफेद बौने के विस्फोट का कारण हमेशा समान होता है, अधिकतम चमक पर ऐसे सुपरनोवा की चमक समान और बहुत अधिक होनी चाहिए और अंतरिक्ष दूरियों को निर्धारित करने के लिए "मानक मोमबत्ती" के रूप में काम कर सकते हैं। यदि हम ऐसे कई सुपरनोवा पर डेटा एकत्र करते हैं और उनकी दूरी की तुलना उन आकाशगंगाओं के रेडशिफ्ट से करते हैं जिनमें विस्फोट हुए थे, तो हम यह निर्धारित कर सकते हैं कि अतीत में ब्रह्मांड की विस्तार दर कैसे बदल गई है और एक उपयुक्त ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल का चयन कर सकते हैं।

सुदूर सुपरनोवा का अध्ययन करके, वैज्ञानिकों ने पाया है कि वे सिद्धांत की भविष्यवाणी की तुलना में कम से कम एक चौथाई मंद हैं - जिसका अर्थ है कि तारे बहुत दूर हैं। इस प्रकार ब्रह्मांड के विस्तार के मापदंडों की गणना करने के बाद, वैज्ञानिकों ने स्थापित किया है कि यह प्रक्रिया तेज हो रही है।

3.2 डार्क मैटर

डार्क मैटर इस अर्थ में सामान्य पदार्थ के समान है कि यह एक साथ चिपक सकता है (कहें, एक आकाशगंगा या आकाशगंगाओं के समूह का आकार) और सामान्य पदार्थ की तरह ही गुरुत्वाकर्षण बातचीत में भाग लेता है। सबसे अधिक संभावना है, इसमें नए कण शामिल हैं जो अभी तक स्थलीय परिस्थितियों में खोजे नहीं गए हैं।

ब्रह्माण्ड संबंधी आंकड़ों के अलावा, आकाशगंगा समूहों और आकाशगंगाओं में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का मापन डार्क मैटर के अस्तित्व का समर्थन करता है। आकाशगंगा समूहों में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र को मापने के कई तरीके हैं, जिनमें से एक गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग है, जिसे चित्र में दिखाया गया है। 4.

चावल। 4. गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग.

क्लस्टर का गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र क्लस्टर के पीछे स्थित आकाशगंगा द्वारा उत्सर्जित प्रकाश की किरणों को मोड़ देता है, यानी गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र एक लेंस की तरह कार्य करता है। इस मामले में, कभी-कभी इस दूर की आकाशगंगा की कई छवियां दिखाई देती हैं; चित्र के बाएँ आधे भाग पर। 7 वे नीले हैं. प्रकाश का झुकना क्लस्टर में द्रव्यमान के वितरण पर निर्भर करता है, भले ही कौन से कण उस द्रव्यमान का निर्माण करते हैं। इस तरह से बहाल किया गया द्रव्यमान वितरण चित्र के दाहिने आधे भाग में दिखाया गया है। नीले रंग में 7; यह स्पष्ट है कि यह चमकदार पदार्थ के वितरण से बहुत अलग है। इस तरह से मापा गया आकाशगंगा समूहों का द्रव्यमान इस तथ्य के अनुरूप है कि डार्क मैटर ब्रह्मांड में कुल ऊर्जा घनत्व का लगभग 25% योगदान देता है। आइए याद रखें कि यही संख्या संरचनाओं (आकाशगंगाओं, समूहों) के निर्माण के सिद्धांत की टिप्पणियों से तुलना करने पर प्राप्त होती है।

डार्क मैटर आकाशगंगाओं में भी मौजूद है। यह फिर से आकाशगंगाओं और उनके परिवेश में, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के मापन से पता चलता है। गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र जितना मजबूत होता है, तारे और गैस के बादल उतनी ही तेजी से आकाशगंगा के चारों ओर घूमते हैं, इसलिए आकाशगंगा के केंद्र की दूरी के आधार पर घूर्णन दर को मापने से इसमें द्रव्यमान के वितरण का पुनर्निर्माण करना संभव हो जाता है।

डार्क मैटर कण क्या हैं? यह स्पष्ट है कि इन कणों को अन्य, हल्के कणों में क्षय नहीं होना चाहिए, अन्यथा वे ब्रह्मांड के अस्तित्व के दौरान क्षय हो जाएंगे। यह तथ्य स्वयं इंगित करता है कि एक नया, अभी तक खोजा नहीं गया संरक्षण कानून प्रकृति में संचालित होता है, जो इन कणों को क्षय होने से रोकता है। यहां सादृश्य विद्युत आवेश के संरक्षण के नियम के साथ है: एक इलेक्ट्रॉन विद्युत आवेश वाला सबसे हल्का कण है, और यही कारण है कि यह हल्के कणों (उदाहरण के लिए, न्यूट्रिनो और फोटॉन) में विघटित नहीं होता है। इसके अलावा, डार्क मैटर के कण हमारे पदार्थ के साथ बेहद कमजोर तरीके से संपर्क करते हैं, अन्यथा वे पहले ही सांसारिक प्रयोगों में खोजे जा चुके होते। फिर परिकल्पनाओं का क्षेत्र प्रारम्भ होता है। सबसे प्रशंसनीय (लेकिन एकमात्र से बहुत दूर!) परिकल्पना यह प्रतीत होती है कि डार्क मैटर के कण एक प्रोटॉन की तुलना में 100-1000 गुना भारी होते हैं, और सामान्य पदार्थ के साथ उनकी बातचीत की तीव्रता न्यूट्रिनो की बातचीत के बराबर होती है। यह इस परिकल्पना के ढांचे के भीतर है कि डार्क मैटर के आधुनिक घनत्व को एक सरल व्याख्या मिलती है: डार्क मैटर के कण अति-उच्च तापमान (लगभग 1015 डिग्री) पर बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में तीव्रता से पैदा हुए और नष्ट हो गए, और उनमें से कुछ बच गए हैं आज तक। इन कणों के संकेतित मापदंडों के साथ, ब्रह्मांड में उनकी वर्तमान संख्या बिल्कुल उतनी ही हो जाती है जितनी आवश्यक है।

क्या हम निकट भविष्य में स्थलीय परिस्थितियों में डार्क मैटर कणों की खोज की उम्मीद कर सकते हैं? चूँकि आज हम इन कणों की प्रकृति को नहीं जानते हैं, इसलिए इस प्रश्न का पूर्णतः स्पष्ट उत्तर देना असंभव है। हालाँकि, दृष्टिकोण बहुत आशावादी लगता है।

डार्क मैटर कणों की खोज के कई तरीके हैं। उनमें से एक भविष्य के उच्च-ऊर्जा त्वरक - कोलाइडर पर प्रयोगों से जुड़ा है। यदि डार्क मैटर के कण वास्तव में एक प्रोटॉन से 100-1000 गुना भारी हैं, तो वे कोलाइडर पर उच्च ऊर्जा में त्वरित सामान्य कणों की टक्कर में पैदा होंगे (मौजूदा कोलाइडर पर प्राप्त ऊर्जा इसके लिए पर्याप्त नहीं है)। यहां तात्कालिक संभावनाएं लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (एलएचसी) से जुड़ी हैं, जो जिनेवा के पास अंतरराष्ट्रीय केंद्र सीईआरएन में बनाया जा रहा है, जो 7x7 टेराइलेक्ट्रॉनवोल्ट की ऊर्जा के साथ प्रोटॉन के टकराने वाले बीम का उत्पादन करेगा। यह कहा जाना चाहिए कि, आज की लोकप्रिय परिकल्पनाओं के अनुसार, डार्क मैटर कण प्राथमिक कणों के एक नए परिवार का केवल एक प्रतिनिधि हैं, इसलिए डार्क मैटर कणों की खोज के साथ-साथ, नए कणों की एक पूरी कक्षा की खोज की उम्मीद की जा सकती है। त्वरक पर कण और नई अंतःक्रियाएँ। ब्रह्माण्ड विज्ञान सुझाव देता है कि प्राथमिक कणों की दुनिया आज ज्ञात "बिल्डिंग ब्लॉक्स" से समाप्त होने से बहुत दूर है!

दूसरा तरीका हमारे चारों ओर उड़ रहे डार्क मैटर कणों का पता लगाना है। इनकी संख्या किसी भी तरह से कम नहीं है: एक प्रोटॉन के द्रव्यमान के 1000 गुना के बराबर द्रव्यमान के साथ, यहां और अभी प्रति घन मीटर में इनमें से 1000 कण होने चाहिए। समस्या यह है कि वे सामान्य कणों के साथ बेहद कमजोर ढंग से संपर्क करते हैं; पदार्थ उनके लिए पारदर्शी होता है। हालाँकि, डार्क मैटर के कण कभी-कभी परमाणु नाभिक से टकराते हैं, और उम्मीद है कि इन टकरावों का पता लगाया जा सकता है। इस दिशा में खोज गहरे भूमिगत स्थित कई अत्यधिक संवेदनशील डिटेक्टरों का उपयोग करके की जाती है, जहां ब्रह्मांडीय किरणों की पृष्ठभूमि तेजी से कम हो जाती है।

अंत में, दूसरा तरीका डार्क मैटर कणों के विनाश के उत्पादों को आपस में रिकॉर्ड करने से जुड़ा है। इन कणों को पृथ्वी के केंद्र और सूर्य के केंद्र में जमा होना चाहिए (पदार्थ उनके लिए लगभग पारदर्शी है, और वे पृथ्वी या सूर्य में गिरने में सक्षम हैं)। वहां वे एक-दूसरे को नष्ट कर देते हैं, और इस प्रक्रिया में न्यूट्रिनो सहित अन्य कण बनते हैं। ये न्यूट्रिनो पृथ्वी या सूर्य की मोटाई से स्वतंत्र रूप से गुजरते हैं, और विशेष प्रतिष्ठानों - न्यूट्रिनो दूरबीनों द्वारा रिकॉर्ड किए जा सकते हैं। इनमें से एक न्यूट्रिनो दूरबीन बैकाल झील की गहराई में स्थित है, दूसरी (अमांडा) दक्षिणी ध्रुव पर बर्फ की गहराई में स्थित है। डार्क मैटर कणों की खोज के लिए अन्य दृष्टिकोण भी हैं, उदाहरण के लिए, हमारी आकाशगंगा के मध्य क्षेत्र में उनके विनाश के उत्पादों की खोज करना। समय बताएगा कि इन सभी रास्तों में से कौन सा रास्ता पहले सफलता की ओर ले जाएगा, लेकिन किसी भी स्थिति में, इन नए कणों की खोज और उनके गुणों का अध्ययन सबसे महत्वपूर्ण वैज्ञानिक उपलब्धि होगी। ये कण हमें बिग बैंग के बाद 10-9 सेकेंड (एक सेकंड का एक अरबवां हिस्सा!) ब्रह्मांड के गुणों के बारे में बताएंगे, जब ब्रह्मांड का तापमान 1015 डिग्री था, और डार्क मैटर कणों ने ब्रह्मांडीय प्लाज्मा के साथ गहन संपर्क किया था।

3.3 डार्क एनर्जी

डार्क एनर्जी डार्क मैटर की तुलना में बहुत अधिक अजनबी पदार्थ है। आरंभ करने के लिए, यह गुच्छों में इकट्ठा नहीं होता है, बल्कि पूरे ब्रह्मांड में समान रूप से "फैला" होता है। यह आकाशगंगाओं और आकाशगंगा समूहों में भी उतना ही है जितना उनके बाहर। सबसे असामान्य बात यह है कि डार्क एनर्जी, एक निश्चित अर्थ में, गुरुत्वाकर्षण-विरोधी अनुभव करती है। हम पहले ही कह चुके हैं कि आधुनिक खगोलीय पद्धतियाँ न केवल ब्रह्माण्ड के विस्तार की वर्तमान दर को माप सकती हैं, बल्कि यह भी निर्धारित कर सकती हैं कि यह समय के साथ कैसे बदल गई है। तो, खगोलीय अवलोकनों से संकेत मिलता है कि आज (और हाल के दिनों में) ब्रह्मांड का विस्तार तीव्र गति से हो रहा है: विस्तार की दर समय के साथ बढ़ रही है। इस अर्थ में, हम एंटीग्रेविटी के बारे में बात कर सकते हैं: सामान्य गुरुत्वाकर्षण आकर्षण आकाशगंगाओं के पीछे हटने को धीमा कर देगा, लेकिन हमारे ब्रह्मांड में, यह पता चला है कि विपरीत सच है।

हेलियोसेंट्रिक ब्रह्मांड ब्रह्माण्ड संबंधी गुरुत्वाकर्षण

चावल। 5. डार्क एनर्जी का चित्रण।

यह तस्वीर, आम तौर पर, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का खंडन नहीं करती है, लेकिन इसके लिए डार्क एनर्जी में एक विशेष गुण होना चाहिए - नकारात्मक दबाव। यह इसे पदार्थ के सामान्य रूपों से स्पष्ट रूप से अलग करता है। यह कहना कोई अतिश्योक्ति नहीं होगी कि डार्क एनर्जी की प्रकृति 21वीं सदी की मौलिक भौतिकी का मुख्य रहस्य है।

डार्क एनर्जी की भूमिका के लिए उम्मीदवारों में से एक वैक्यूम है। ब्रह्मांड के विस्तार के साथ वैक्यूम ऊर्जा घनत्व नहीं बदलता है, और इसका मतलब नकारात्मक वैक्यूम दबाव है। एक अन्य उम्मीदवार एक नया अति-कमजोर क्षेत्र है जो संपूर्ण ब्रह्मांड में व्याप्त है; इसके लिए "सर्वोत्तम" शब्द का प्रयोग किया जाता है। अन्य उम्मीदवार भी हैं, लेकिन किसी भी मामले में, डार्क एनर्जी पूरी तरह से असामान्य है।

ब्रह्माण्ड के त्वरित विस्तार को समझाने का एक अन्य तरीका यह मान लेना है कि ब्रह्माण्ड संबंधी दूरियों और ब्रह्माण्ड संबंधी समय के साथ गुरुत्वाकर्षण के नियम स्वयं बदल जाते हैं। यह परिकल्पना हानिरहित से बहुत दूर है: इस दिशा में सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को सामान्य बनाने के प्रयासों को गंभीर कठिनाइयों का सामना करना पड़ता है। जाहिरा तौर पर, यदि ऐसा सामान्यीकरण संभव है, तो यह उन तीन आयामों के अलावा अंतरिक्ष के अतिरिक्त आयामों के अस्तित्व के विचार से जुड़ा होगा जिन्हें हम रोजमर्रा के अनुभव में देखते हैं।

दुर्भाग्य से, वर्तमान में स्थलीय परिस्थितियों में सीधे प्रयोगात्मक रूप से डार्क एनर्जी का अध्ययन करने का कोई दृश्यमान तरीका नहीं है। बेशक, इसका मतलब यह नहीं है कि इस दिशा में नए शानदार विचार भविष्य में सामने नहीं आ सकते हैं, लेकिन आज डार्क एनर्जी की प्रकृति (या, अधिक मोटे तौर पर, ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार के कारण) को स्पष्ट करने की उम्मीदें विशेष रूप से जुड़ी हुई हैं खगोलीय अवलोकनों के साथ और नए, अधिक सटीक ब्रह्माण्ड संबंधी डेटा प्राप्त करने के साथ। हमें विस्तार से सीखना होगा कि ब्रह्मांड अपने विकास के अपेक्षाकृत बाद के चरण में कैसे विस्तारित हुआ, और उम्मीद है कि यह हमें विभिन्न परिकल्पनाओं के बीच चयन करने की अनुमति देगा।

निष्कर्ष

इस पाठ्यक्रम कार्य में मैंने ब्रह्मांड के ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडलों की जांच की। सामान्य भौतिकी और खगोल विज्ञान के पाठ्यक्रम पर साहित्य का विश्लेषण करने के बाद, मैंने ब्रह्माण्ड संबंधी अनुसंधान के इतिहास का पता लगाया, ब्रह्मांड के आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल की जांच की और शोध विषय के लिए उदाहरणात्मक सामग्री का चयन किया। चुने गए विषय की प्रासंगिकता साबित करने के बाद, मैंने किए गए कार्यों का सारांश दिया।

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