बिग बाउंस: Difference between revisions

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बिग बाउंस ज्ञात ब्रह्मांड की उत्पत्ति के लिए एक परिकल्पित ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल है। यह मूल रूप से महा विस्फोट की 'चक्रीय मॉडल' या 'ऑसिलेटरी ब्रह्मांड' की व्याख्या के एक चरण के रूप में सुझाया गया था, जहां पहली ब्रह्मांड संबंधी घटना पिछले ब्रह्मांड के पतन का परिणाम थी। 1980 के दशक की शुरुआत में मुद्रास्फीति (ब्रह्माण्ड विज्ञान) के क्षितिज समस्या के समाधान के रूप में उभरने के बाद गंभीर विचार से दूर हो गया, जो अवलोकनीय ब्रह्मांड#बड़े पैमाने पर संरचना|ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचना को प्रकट करने वाली टिप्पणियों में प्रगति से उत्पन्न हुई थी। 2000 के दशक की शुरुआत में, कुछ सिद्धांतकारों द्वारा मुद्रास्फीति को समस्याग्रस्त और मिथ्याकरण के रूप में पाया गया था कि इसके विभिन्न मापदंडों को किसी भी अवलोकन में फिट करने के लिए समायोजित किया जा सकता है, ताकि देखने योग्य ब्रह्मांड के गुण संयोग का विषय हों। बिग बाउंस सहित वैकल्पिक चित्र विज्ञान में एक भविष्यवाणी#भविष्यवाणी प्रदान कर सकते हैं और क्षितिज समस्या के संभावित समाधान को गलत साबित कर सकते हैं, और 2017 तक सक्रिय जांच के अधीन हैं।[1]


विस्तार और संकुचन

बिग बाउंस की अवधारणा बिग बैंग को अंतरिक्ष के मीट्रिक विस्तार की शुरुआत के रूप में देखती है जो संकुचन की अवधि के बाद होती है। इस दृष्टि से, कोई बड़ी कमी के बाद बिग बैंग, या अधिक सरलता से, बिग बाउंस की बात कर सकता है। इससे पता चलता है कि हम ब्रह्मांडों के अनंत क्रम में किसी भी बिंदु पर रह सकते हैं, या इसके विपरीत वर्तमान ब्रह्मांड सबसे पहला पुनरावृति हो सकता है। हालांकि, अगर बाउंस के बीच के अंतराल चरण की स्थिति, जिसे 'प्राथमिक परमाणु की परिकल्पना' माना जाता है, को पूर्ण आकस्मिकता में लिया जाता है, तो ऐसी गणना अर्थहीन हो सकती है क्योंकि वह स्थिति प्रत्येक उदाहरण में समय में एक गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता का प्रतिनिधित्व कर सकती है, यदि इस तरह की सतत वापसी निरपेक्ष और अविभाजित था।

बिग बाउंस के क्वांटम सिद्धांत के पीछे मुख्य विचार यह है कि जैसे-जैसे घनत्व अनंत तक पहुंचता है, कितना झाग का व्यवहार बदल जाता है। निर्वात में प्रकाश की गति सहित सभी तथाकथित आयामहीन भौतिक स्थिरांकों को बिग क्रंच के दौरान स्थिर रहने की आवश्यकता नहीं है, विशेष रूप से उससे छोटे समय अंतराल में जिसमें माप कभी भी संभव नहीं हो सकता है (प्लैंक समय की एक इकाई, मोटे तौर पर 10−43 सेकंड) विभक्ति बिंदु को फैलाना या ब्रैकेट करना।

इतिहास

विलियम डी सिटर, कार्ल फ्रेडरिक वॉन वीज़स्कर, जॉर्ज मैकविट्टी और जॉर्ज गैमोव सहित कॉस्मोलॉजिस्टों द्वारा बिग बाउंस मॉडल का बड़े पैमाने पर सौंदर्य के आधार पर समर्थन किया गया था (जिन्होंने जोर देकर कहा था कि भौतिक दृष्टिकोण से हमें प्रीकोलैप्स अवधि के बारे में पूरी तरह से भूल जाना चाहिए)।[2] 1980 के दशक की शुरुआत में, प्रेक्षणात्मक ब्रह्माण्ड विज्ञान की बढ़ती सटीकता और दायरे से पता चला था कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड#बड़े पैमाने पर संरचना|ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचना ब्रह्मांड का आकार है, विक्षनरी:सजातीय और समदैशिक , एक खोज जिसे बाद में ब्रह्मांड के रूप में स्वीकार किया गया कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत मोटे तौर पर 300 मिलियन प्रकाश-वर्ष से अधिक के पैमाने पर लागू होता है। यह माना जाता था कि क्षितिज समस्या के लिए आवश्यक था कि ब्रह्मांड के दूर के क्षेत्रों में प्रकाश-समान संचार के बिना अनिवार्य रूप से समान गुण कैसे हो सकते हैं। प्रारंभिक ब्रह्मांड में अंतरिक्ष के घातीय विस्तार की अवधि के रूप में एक समाधान प्रस्तावित किया गया था, जिसे मुद्रास्फीति (ब्रह्मांड विज्ञान) के रूप में जाना जाता है। संक्षिप्त मुद्रास्फीति की अवधि के बाद, ब्रह्मांड का विस्तार जारी है, लेकिन कम तीव्र दर पर।

मुद्रास्फीति सिद्धांत के विभिन्न सूत्रीकरण और उनके विस्तृत निहितार्थ गहन सैद्धांतिक अध्ययन का विषय बन गए। एक सम्मोहक विकल्प के अभाव में, मुद्रास्फीति क्षितिज समस्या का प्रमुख समाधान बन गई। 2000 के दशक की शुरुआत में, कुछ सिद्धांतकारों द्वारा मुद्रास्फीति को समस्याग्रस्त और अचूक पाया गया क्योंकि इसके विभिन्न मापदंडों को किसी भी अवलोकन के लिए समायोजित किया जा सकता है, एक ऐसी स्थिति जिसे फ़ाइन-ट्यूनिंग समस्या के रूप में जाना जाता है। इसके अलावा, मुद्रास्फीति को अनिवार्य रूप से शाश्वत मुद्रास्फीति के रूप में पाया गया, जो आम तौर पर अलग-अलग गुणों के साथ अलग-अलग ब्रह्मांडों की अनंतता का निर्माण करती है, ताकि देखने योग्य ब्रह्मांड के गुण संयोग का विषय हों।[3] बिग बाउंस समेत एक वैकल्पिक अवधारणा को क्षितिज समस्या के अनुमानित और गलत संभावित समाधान के रूप में माना गया था,[4] और 2017 तक सक्रिय जांच के अधीन है।[5][1]

बिग बाउंस वाक्यांश 1987 में वैज्ञानिक साहित्य में दिखाई दिया, जब पहली बार वोल्फगैंग प्रीस्टर और हंस-जोआचिम ब्लोम द्वारा स्टर्न अंड वेल्ट्रम में लेखों की एक जोड़ी (जर्मन में) के शीर्षक में इसका इस्तेमाल किया गया था।[6] यह 1988 में Iosif Rozental की बिग बैंग, बिग बाउंस, एक रूसी भाषा की किताब (एक अलग शीर्षक से) का एक संशोधित अंग्रेजी-भाषा अनुवाद, और 1991 के एक लेख (अंग्रेजी में) में खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी में प्रीस्टर और ब्लोम द्वारा प्रकट हुआ। (वाक्यांश स्पष्ट रूप से 1969 में एलमोर लियोनार्ड द्वारा द बिग बाउंस (उपन्यास) के शीर्षक के रूप में उत्पन्न हुआ, 1965 में अर्नो पेन्ज़ियास और रॉबर्ट वुडरो विल्सन द्वारा ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की खोज के साथ बिग बैंग मॉडल के बारे में सार्वजनिक जागरूकता बढ़ने के तुरंत बाद। )

बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक बड़े उछाल के अस्तित्व के विचार को पाश क्वांटम गुरुत्वाकर्षण पर आधारित कार्यों में विविध समर्थन मिला है। पाश क्वांटम ब्रह्माण्ड विज्ञान में, पाश क्वांटम गुरुत्व की एक शाखा, बड़े उछाल को पहली बार फरवरी 2006 में पेंसिल्वेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में अभय अष्टेकर, टोमाज़ पावलोव्स्की और एक पारंपरिक शेर द्वारा आइसोट्रोपिक और सजातीय मॉडल के लिए खोजा गया था।[7] इस परिणाम को विभिन्न समूहों द्वारा विभिन्न अन्य मॉडलों के लिए सामान्यीकृत किया गया है, और इसमें स्थानिक वक्रता, ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक, अनिसोट्रॉपी और फॉक क्वांटाइज़्ड इनहोमोजेनिटी का मामला शामिल है।[8] पेन्सिलवेनिया स्टेट यूनिवर्सिटी में भौतिकी के एक सहायक प्रोफेसर मार्टिन बोजोवाल्ड ने जुलाई 2007 में एक अध्ययन प्रकाशित किया जिसमें लूप क्वांटम ग्रेविटी से संबंधित कुछ हद तक काम का विवरण दिया गया था, जिसने बिग बैंग से पहले के समय को गणितीय रूप से हल करने का दावा किया था, जो ऑसिलेटरी ब्रह्मांड और बिग को नया वजन देगा। बाउंस सिद्धांत।[9] बिग बैंग सिद्धांत के साथ मुख्य समस्याओं में से एक यह है कि बिग बैंग के क्षण में शून्य मात्रा और अनंत ऊर्जा की गुरुत्वाकर्षण विलक्षणता होती है। यह आमतौर पर भौतिकी के अंत के रूप में व्याख्या की जाती है जैसा कि हम जानते हैं; इस मामले में, सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत की। यही कारण है कि क्वांटम प्रभाव के महत्वपूर्ण होने और विलक्षणता से बचने की अपेक्षा की जाती है।

हालांकि, लूप क्वांटम कॉस्मोलॉजी में शोध यह दिखाने के लिए कथित है कि पहले से मौजूद ब्रह्मांड विलक्षणता के बिंदु तक नहीं, बल्कि उससे पहले एक बिंदु पर ढह गया था, जहां गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम प्रभाव इतने मजबूत रूप से प्रतिकारक हो जाते हैं कि ब्रह्मांड वापस बाहर निकल जाता है, जिससे एक नया निर्माण होता है। शाखा। इस पतन और उछाल के दौरान विकास एकात्मक है।

बोजोवाल्ड का यह भी दावा है कि ब्रह्मांड के कुछ गुण जो हमारे बनने के लिए ढह गए, उन्हें भी निर्धारित किया जा सकता है। पूर्व ब्रह्मांड के कुछ गुणों का निर्धारण किसी प्रकार की अनिश्चितता सिद्धांत के कारण नहीं किया जा सकता है। यह परिणाम विभिन्न समूहों द्वारा विवादित रहा है जो दर्शाता है कि अनिश्चितता सिद्धांत से उत्पन्न होने वाले उतार-चढ़ाव पर प्रतिबंध के कारण, बाउंस में सापेक्ष उतार-चढ़ाव में बदलाव पर मजबूत बाधाएं हैं।[10][11] जबकि बड़े उछाल के अस्तित्व को अभी भी लूप क्वांटम ग्रेविटी से प्रदर्शित किया जाना है, सटीक परिणामों का उपयोग करके इसकी मुख्य विशेषताओं की मजबूती की पुष्टि की गई है। [12] और लूप क्वांटम कॉस्मोलॉजी में उच्च प्रदर्शन कंप्यूटिंग का उपयोग करके संख्यात्मक सिमुलेशन से जुड़े कई अध्ययन।

2006 में, यह प्रस्तावित किया गया था कि बिग बैंग ब्रह्माण्ड विज्ञान के लिए लूप क्वांटम ग्रेविटी तकनीकों के अनुप्रयोग से एक उछाल हो सकता है जिसे चक्रीय होने की आवश्यकता नहीं है।[13] 2010 में, रोजर पेनरोज़ ने एक सामान्य सापेक्षता आधारित सिद्धांत को आगे बढ़ाया जिसे वह अनुरूप चक्रीय ब्रह्माण्ड विज्ञान कहते हैं। सिद्धांत बताता है कि ब्रह्मांड का तब तक विस्तार होगा जब तक कि सभी पदार्थ क्षय नहीं हो जाते और अंततः प्रकाश में बदल जाते हैं। चूँकि ब्रह्माण्ड में किसी भी समय या दूरी का पैमाना इसके साथ जुड़ा नहीं होगा, यह बिग बैंग के समान हो जाता है, जिसके परिणामस्वरूप एक प्रकार का बिग क्रंच होता है जो अगला बड़ा धमाका बन जाता है, इस प्रकार अगला चक्र कायम रहता है।[14] 2011 में, निकोडेम पोपलॉस्की ने दिखाया कि आइंस्टीन-कार्टन सिद्धांत | गुरुत्वाकर्षण के आइंस्टीन-कार्टन-साइमा-किबल सिद्धांत में एक गैर-एकवचन बिग बाउंस स्वाभाविक रूप से प्रकट होता है।[15] यह सिद्धांत एफ़िन कनेक्शन की समरूपता की बाधा को दूर करके और गतिशील चर के रूप में इसके एंटीसिमेट्रिक भाग, मरोड़ टेंसर के संबंध में सामान्य सापेक्षता को बढ़ाता है। मरोड़ और डायराक स्पिनरों के बीच न्यूनतम युग्मन एक स्पिन-स्पिन इंटरैक्शन उत्पन्न करता है जो अत्यंत उच्च घनत्व पर फर्मीओनिक पदार्थ में महत्वपूर्ण है। इस तरह की बातचीत अभौतिक बिग बैंग विलक्षणता को टालती है, इसे एक न्यूनतम न्यूनतम पैमाने पर पुच्छल उछाल के साथ बदल देती है, जिसके पहले ब्रह्मांड सिकुड़ रहा था। यह परिदृश्य यह भी बताता है कि वर्तमान ब्रह्मांड सबसे बड़े पैमाने पर स्थानिक रूप से सपाट, सजातीय और आइसोट्रोपिक क्यों दिखाई देता है, जो ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति का भौतिक विकल्प प्रदान करता है।

2012 में, मानक आइंस्टीन गुरुत्वाकर्षण के ढांचे के भीतर गैर विलक्षण बड़े उछाल का एक नया सिद्धांत सफलतापूर्वक बनाया गया था।[16] यह सिद्धांत मैटर बाउंस और एकपायरोटिक ब्रह्मांड विज्ञान के लाभों को जोड़ता है। विशेष रूप से, प्रसिद्ध बीकेएल अस्थिरता, कि सजातीय और आइसोट्रोपिक पृष्ठभूमि ब्रह्माण्ड संबंधी समाधान अनिसोट्रोपिक तनाव के विकास के लिए अस्थिर है, इस सिद्धांत में हल किया गया है। इसके अलावा, मामले के संकुचन में वरीयता प्राप्त वक्रता गड़बड़ी लगभग स्केल-इनवेरिएंट प्राइमर्डियल पावर स्पेक्ट्रम बनाने में सक्षम है और इस प्रकार कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) टिप्पणियों को समझाने के लिए एक सुसंगत तंत्र प्रदान करती है।

कुछ सूत्रों का तर्क है कि दूर के सुपरमैसिव ब्लैक होल जिनके बड़े आकार को बिग बैंग के तुरंत बाद समझाना मुश्किल है, जैसे ULAS J1342+0928,[17] बिग बाउंस के लिए सबूत हो सकता है, बिग बाउंस से पहले इन सुपरमैसिव ब्लैक होल का गठन किया जा रहा है।[18][19]


यह भी देखें

संदर्भ

  1. ↑ 1.0 1.1 Brandenberger, Robert; Peter, Patrick (2017). "Bouncing Cosmologies: Progress and Problems". Foundations of Physics. 47 (6): 797–850. arXiv:1603.05834. Bibcode:2017FoPh...47..797B. doi:10.1007/s10701-016-0057-0. ISSN 0015-9018. S2CID 118847768.
  2. ↑ Kragh, Helge (1996). ब्रह्मांड विज्ञान. Princeton, NJ: Princeton University Press. ISBN 978-0-691-00546-1.
  3. ↑ McKee, Maggie (25 September 2014). "Ingenious: Paul J. Steinhardt – The Princeton physicist on what's wrong with inflation theory and his view of the Big Bang". Nautilus. No. 17. NautilusThink Inc. Retrieved 31 March 2017.
  4. ↑ Steinhardt, Paul J.; Turok, Neil (2005). "चक्रीय मॉडल सरलीकृत". New Astronomy Reviews. 49 (2–6): 43–57. arXiv:astro-ph/0404480. Bibcode:2005NewAR..49...43S. doi:10.1016/j.newar.2005.01.003. ISSN 1387-6473. S2CID 16034194.
  5. ↑ Lehners, Jean-Luc; Steinhardt, Paul J. (2013). "Planck 2013 results support the cyclic universe". Physical Review D. 87 (12): 123533. arXiv:1304.3122. Bibcode:2013PhRvD..87l3533L. doi:10.1103/PhysRevD.87.123533. ISSN 1550-7998. S2CID 76656473.
  6. ↑ Overduin, James; Hans-Joachim Blome; Josef Hoell (June 2007). "Wolfgang Priester: from the big bounce to the Λ-dominated universe". Naturwissenschaften. 94 (6): 417–429. arXiv:astro-ph/0608644. Bibcode:2007NW.....94..417O. doi:10.1007/s00114-006-0187-x. PMID 17146687. S2CID 9204407.
  7. ↑ Ashtekar, Abhay; Pawlowski, Tomasz; Singh, Parampreet (2006-04-12). "बिग बैंग की क्वांटम प्रकृति". Physical Review Letters. 96 (14): 141301. arXiv:gr-qc/0602086. Bibcode:2006PhRvL..96n1301A. doi:10.1103/PhysRevLett.96.141301. PMID 16712061. S2CID 3082547.
  8. ↑ Ashtekar, Abhay; Singh, Parampreet (2011-11-07). "Loop Quantum Cosmology: A Status Report". Classical and Quantum Gravity. 28 (21): 213001. arXiv:1108.0893. Bibcode:2011CQGra..28u3001A. doi:10.1088/0264-9381/28/21/213001. ISSN 0264-9381. S2CID 119209230.
  9. ↑ Bojowald, Martin (2007). "What happened before the Big Bang?". Nature Physics. 3 (8): 523–525. Bibcode:2007NatPh...3..523B. doi:10.1038/nphys654.
  10. ↑ Corichi, Alejandro; Singh, Parampreet (2008-04-23). "क्वांटम बाउंस और कॉस्मिक रिकॉल". Physical Review Letters. 100 (16): 161302. arXiv:0710.4543. Bibcode:2008PhRvL.100p1302C. doi:10.1103/PhysRevLett.100.161302. PMID 18518182. S2CID 40071231.
  11. ↑ Kamiński, Wojciech; Pawłowski, Tomasz (2010-04-15). "कॉस्मिक रिकॉल और लूप क्वांटम कॉस्मोलॉजी का स्कैटरिंग पिक्चर". Physical Review D. 81 (8): 084027. arXiv:1001.2663. Bibcode:2010PhRvD..81h4027K. doi:10.1103/PhysRevD.81.084027. S2CID 44771809.
  12. ↑ Ashtekar, Abhay; Corichi, Alejandro; Singh, Parampreet (2008). "लूप क्वांटम कॉस्मोलॉजी की प्रमुख विशेषताओं की मजबूती". Physical Review D. 77 (2): 024046. arXiv:0710.3565. Bibcode:2008PhRvD..77b4046A. doi:10.1103/PhysRevD.77.024046. S2CID 118674251.
  13. ↑ "पेन स्टेट के शोधकर्ता ब्रह्मांड के जन्म से परे देखते हैं". Science Daily. May 17, 2006. Referring to Ashtekar, Abhay; Pawlowski, Tomasz; Singh, Parmpreet (2006). "Quantum Nature of the Big Bang". Physical Review Letters. 96 (14): 141301. arXiv:gr-qc/0602086. Bibcode:2006PhRvL..96n1301A. doi:10.1103/PhysRevLett.96.141301. PMID 16712061. S2CID 3082547.
  14. ↑ Penrose, R. (2010). Cycles of time: an extraordinary new view of the universe. Random House
  15. ↑ Poplawski, N. J. (2012). "स्पिनर-टोरसन कपलिंग से नॉनसिंगुलर, बिग-बाउंस कॉस्मोलॉजी". Physical Review D. 85 (10): 107502. arXiv:1111.4595. Bibcode:2012PhRvD..85j7502P. doi:10.1103/PhysRevD.85.107502. S2CID 118434253.
  16. ↑ Cai, Yi-Fu; Damien Easson; Robert Brandenberger (2012). "टूवर्ड्स ए नॉनसिंगुलर बाउंसिंग कॉस्मोलॉजी". Journal of Cosmology and Astroparticle Physics. 2012 (8): 020. arXiv:1206.2382. Bibcode:2012JCAP...08..020C. doi:10.1088/1475-7516/2012/08/020. S2CID 118679321.
  17. ↑ Landau, Elizabeth; Bañados, Eduardo (6 December 2017). "Found: Most Distant Black Hole". NASA. Retrieved 6 December 2017. "This black hole grew far larger than we expected in only 690 million years after the Big Bang, which challenges our theories about how black holes form," said study co-author Daniel Stern of NASA's Jet Propulsion Laboratory in Pasadena, California.
  18. ↑ Jamie Seidel (7 December 2017). "समय के भोर में ब्लैक होल ब्रह्मांड के निर्माण के बारे में हमारी समझ को चुनौती देता है". News Corp Australia. Retrieved 9 December 2017. यह उस बिंदु के ठीक 690 मिलियन वर्ष बाद अपने आकार तक पहुंचा था जिसके आगे कुछ भी नहीं है। हाल के वर्षों का सबसे प्रमुख वैज्ञानिक सिद्धांत उस बिंदु को बिग बैंग के रूप में वर्णित करता है - वास्तविकता का एक सहज विस्फोट जैसा कि हम इसे क्वांटम विलक्षणता से जानते हैं। लेकिन एक और विचार हाल ही में वजन बढ़ा रहा है: कि ब्रह्मांड समय-समय पर विस्तार और संकुचन से गुजरता है - जिसके परिणामस्वरूप "बिग बाउंस" होता है। और शुरुआती ब्लैक होल के अस्तित्व की भविष्यवाणी की गई है कि यह विचार मान्य हो सकता है या नहीं। यह बहुत बड़ा है। अपने आकार तक पहुँचने के लिए - हमारे सूर्य से 800 मिलियन गुना अधिक द्रव्यमान - इसने बहुत सारा सामान निगल लिया होगा। ... जहाँ तक हम इसे समझते हैं, ब्रह्मांड उस समय इतना पुराना नहीं था कि इस तरह के राक्षस को उत्पन्न कर सके।
  19. ↑ Youmagazine staff (8 December 2017). "एक ब्लैक होल जो ब्रह्मांड से भी पुराना है" (in Ελληνικά). You Magazine (Greece). Retrieved 9 December 2017. This new theory that accepts that the Universe is going through periodic expansions and contractions is called "Big Bounce"


अग्रिम पठन


बाहरी संबंध

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