कितना गहरा मामला एक लोकप्रिय परिकल्पना बन गया

हम इसे या उस सिद्धांत या परिकल्पना को ठोस क्यों मानते हैं और इसके विकल्पों की संभावना नहीं है? इस सवाल के जवाब ने कई दशकों तक विज्ञान के दार्शनिकों को परेशान किया: 40 साल तक कार्ल पॉपर और थॉमस कुह्न का विवाद। एक अपेक्षाकृत हालिया उदाहरण जिस पर चर्चा करने के लिए यह काले पदार्थ के बारे में विचारों का विकास है। इसके अस्तित्व के संकेत 1930 के दशक में खोजे गए थे, लेकिन केवल 1970 के दशक में इस परिकल्पना को मुख्य माना जाने लगा। क्यों?



आज डार्क मैटर की समस्या एस्ट्रोफिजिक्स और समग्र रूप से भौतिकी के लिए दोनों में से एक है। यह ज्ञात है कि, जाहिरा तौर पर, आकाशगंगाओं के द्रव्यमान का लगभग 80% विज्ञान के लिए अज्ञात पदार्थ है, जो अपने गुरुत्वाकर्षण को छोड़कर किसी भी तरह से प्रकट नहीं होता है। हैरानी की बात है, हालांकि इस द्रव्यमान के अस्तित्व के पहले संकेत, हमारी आंखों से छिपे हुए, 1930 के दशक के शुरुआती दिनों में खोजे गए थे, लेकिन वैज्ञानिकों ने वास्तव में 1970 तक इस परिकल्पना को नहीं अपनाया था। ऐसा क्यों हुआ? हाल ही में arxiv.org पर पोस्ट किए गए हाउ डार्क मैटर कैटर टू मैटर के लेखकों द्वारा एक संभावित उत्तर का सुझाव दिया गया है। मैं उसके शोध का संक्षिप्त विवरण दूंगा।

गुच्छों में आकाशगंगाओं के वेग की समस्या

1933 में, फ्रिट्ज़ ज़्विकी का अब तक का प्रसिद्ध लेख प्रकाशित हुआ था, जिसमें वेरोनिका हेयर क्लस्टर में आकाशगंगाओं के संचलन की गति का अध्ययन किया गया था, उन्होंने पाया कि उनका प्रसार बहुत बड़ा था - क्लस्टर को अलग-अलग उड़ना चाहिए, क्योंकि इसका स्पष्ट कुल द्रव्यमान स्पष्ट रूप से इस तरह के धारण करने के लिए पर्याप्त नहीं है। तेजी से आकाशगंगाओं। दो खगोलविद एक समान निष्कर्ष पर आए - एरिक होलबर्ग और सिनक्लेयर स्मिथ, जिन्होंने अन्य गेलेक्टिक सिस्टम का अध्ययन किया।

स्पष्टीकरण में से एक के रूप में, ज़्विकी ने अंधेरे पदार्थ की परिकल्पना पेश की - एक अदृश्य पदार्थ जो अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण बनाता है और गुच्छों को बिखरने से रोकता है। हालाँकि, इन टिप्पणियों का एक गंभीर चर्चा केवल दो दशकों के बाद शुरू हुआ।

1950 के दशक के अंत में, गांगेय समूहों के अधिक सटीक माप दिखाई दिए, जो 1930 के दशक की टिप्पणियों की पुष्टि करते हैं और उन्हें अधिक गहन बनाते हैं। फिर 1958 में, विक्टर हैम्बर्ज़ुम्यायन ने एक वैकल्पिक परिकल्पना को सामने रखा: जो हम देखते हैं वह एक संतुलन की स्थिति नहीं है। आकाशगंगाएँ वास्तव में अलग हो जाती हैं, हम उन्हें एक ऐसे समय में देखने के लिए भाग्यशाली थे जब वे अभी भी एक-दूसरे के अपेक्षाकृत करीब हैं।

हालाँकि, इस परिकल्पना में एक बड़ी समस्या थी। अनुमान के अनुसार, आकाशगंगाओं का विस्तार दसियों या सैकड़ों लाखों वर्षों में होना चाहिए, जो कि ब्रह्मांड की आयु से सैकड़ों गुना कम है। हमारे समय के लिए, एक भी गैलेक्टिक क्लस्टर नहीं होना चाहिए। लेकिन हम देखते हैं कि वास्तव में बहुत सारे समूह हैं।

जैसा कि यह हो सकता है, यह विचार कि दृश्य पदार्थ कुल द्रव्यमान का केवल पांचवां हिस्सा है कोई कम कट्टरपंथी नहीं दिखता है, इसलिए कई वैकल्पिक स्पष्टीकरण उत्पन्न हुए। उन्होंने आयनित हाइड्रोजन के काल्पनिक विशाल क्षेत्रों, बौने आकाशगंगाओं की एक बड़ी संख्या, गुरुत्वाकर्षण के नियमों को संशोधित करने की आवश्यकता, गुरुत्वाकर्षण विकिरण के उच्च घनत्व, अवशेष ब्लैक होल के अस्तित्व, बड़े पैमाने पर न्यूट्रिनो, और निश्चित रूप से, केवल अवलोकन त्रुटियों के साथ छिपे हुए द्रव्यमान को समझाने की कोशिश की।

आकाशगंगा के घूमने की समस्या घटती है

उसी समय, खगोल विज्ञान के एक पूरी तरह से अलग क्षेत्र में एक समस्या उत्पन्न हुई, जिसे अंधेरे पदार्थ की परिकल्पना द्वारा भी हल किया जा सकता है। 1950 और 1960 के दशक में, रेडियो खगोल विज्ञान सक्रिय रूप से विकसित हो रहा था, जिसने प्रसिद्ध 21 सेमी लाइन के आधार पर पहले से अदृश्य तटस्थ हाइड्रोजन को "देखना" संभव बना दिया था। इसकी मदद से, आकाशगंगाओं में गैस के घूमने की गति को मापा गया और उनके घूर्णन वक्रों का निर्माण किया गया - इस केंद्र की दूरी पर आकाशगंगा के केंद्र के चारों ओर तारों और गैस की घूर्णन गति की निर्भरता।

और 1970 के दशक की शुरुआत में, यह पता चला कि ये वक्र बहुत "सपाट" हैं। यह उम्मीद की जा रही थी कि केप्लर के नियमों के अनुसार, दृश्यमान द्रव्यमान के मुख्य समूह से दूर जाने पर वेग कम हो जाएगा, लेकिन वे लगभग स्थिर रहे। एक समस्या थी जहां "अतिरिक्त" गुरुत्वाकर्षण से आता है, एक उच्च गति प्रदान करता है।

हालाँकि, स्थिति अस्पष्ट थी। यद्यपि यह स्पष्ट रूप से कुछ कार्यों में कहा गया था कि अवलोकन किए गए घुमाव के घटों को एक निश्चित अतिरिक्त द्रव्यमान द्वारा समझाया जा सकता है जो प्रत्यक्ष अवलोकन के लिए सुलभ नहीं है, यह दृष्टिकोण नहीं था। समस्या का एक हिस्सा यह था कि बहुत सारे आकाशगंगा रोटेशन मॉडल थे, और उनमें मापदंडों को अलग करके, मनाया वक्रों के साथ अपेक्षाकृत अच्छा समझौता प्राप्त करना संभव था।

खैर, हालांकि तब भी काले पदार्थ की परिकल्पना दोनों समस्याओं को एक ही बार में हल कर सकती थी, यह केवल कई संभावित परिकल्पनाओं में से एक थी, उस समय बहुत आश्वस्त नहीं थी, और इसकी कमियों के बिना भी नहीं। और, सामान्य तौर पर, कुछ ने इन दोनों समस्याओं पर एक साथ विचार किया।

कॉस्मोलॉजी की समस्याएं

काले पदार्थ की परिकल्पना की धारणा में एक महत्वपूर्ण परिवर्तन एक पूरी तरह से अलग क्षेत्र - कॉस्मोलॉजी के विकास के कारण हुआ।

XX सदी की शुरुआत में, अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि हमारी आकाशगंगा पूरे ब्रह्मांड है। लेकिन सदी के मध्य तक यह स्पष्ट हो गया: यह मामले से बहुत दूर है। सभी एक ही रेडियो खगोल विज्ञान ने बड़ी संख्या में आकाशगंगाओं की खोज का नेतृत्व किया, और बाद में 1963 में, एक पूरी तरह से नई प्रकृति की वस्तुओं - क्वासर, दूर के सुपर-उज्ज्वल वस्तुएं जो ब्रह्मांड के भोर में मौजूद थीं। यह स्पष्ट हो गया कि ब्रह्मांड स्थिर नहीं है, लेकिन किसी तरह विकसित होता है। तो ब्रह्माण्ड विज्ञान के बारे में आया।

ब्रह्मांड विज्ञान का मुख्य कार्य यह पता लगाना था कि ब्रह्मांड किस परिदृश्य में विकसित हो रहा है। सबसे लोकप्रिय मॉडल के अनुसार, फ्रीडमैन के नाम का असर, ब्रह्मांड के तीन संस्करण हैं: फ्लैट, खुला और बंद। उनमें से कौन सा हमारे यूनिवर्स से मेल खाता है, समीकरणों में मापदंडों पर निर्भर करता है। बेशक, इन मापदंडों को टिप्पणियों से निर्धारित किया जाना चाहिए, और मुख्य एक ब्रह्मांड में पदार्थ का घनत्व है।

सबसे आकर्षक - मुख्य रूप से कुछ अमूर्त सौंदर्य भावनाओं से - कई ब्रह्मांडविदों के लिए एक बंद ब्रह्मांड का एक मॉडल था। इसके लिए, इसमें पदार्थ का घनत्व 10 ^order29 g / cm³ के क्रम का होना चाहिए। वास्तव में, स्पष्ट द्रव्यमान का अनुमान सौ गुना छोटा था - 10 /31 ग्राम / सेमी³। ऐसी विसंगति को नजरअंदाज करना असंभव था।

तीन समस्याओं को एक में मिलाना और हल करना

और यहां कॉस्मोलॉजिस्ट बचाव में आए और घूर्णन घटता और गुच्छों में आकाशगंगाओं के वेग के प्रसार के साथ अच्छी तरह से ज्ञात समस्याओं के साथ आए। 1974 में, जिम पीबल्स, जेरी ओस्ट्रियकर और अमोस याहिल ने सब कुछ एक साथ लाया और दिखाया कि डार्क मैथ की परिकल्पना तीनों समस्याओं को हल करती है। हालांकि, इस निष्कर्ष की भव्यता इस तथ्य से अधिक थी कि, यहां तक ​​कि आकाशगंगाओं के छिपे हुए द्रव्यमान को ध्यान में रखते हुए, ब्रह्मांड का घनत्व अभी भी "बंद" परिदृश्य के लिए आवश्यक से पांच गुना कम निकला। हालांकि, यह पहले से ही एक सौ बार नहीं था, और 10 से कम के गुणांक के साथ, खगोल भौतिकीविदों ने इससे बहुत पहले डाल देना सीखा था - फिर भी विज्ञान के इस क्षेत्र में माप हमेशा बहुत सटीक नहीं थे।

एक ही निष्कर्ष एक साथ वैज्ञानिकों के एक अन्य समूह - टार्टू वेधशाला से एस्टोनियाई समूह, जिन इनास्टो, एंट्स कासिक और एनना सार से मिलकर पहुंचा था। उनका लेख नेचर में अमेरिकन द्वारा लेख के रूप में उसी समय दिखाई दिया, हालांकि उन्होंने इसे कुछ सप्ताह पहले भेजा था।

जैसा कि यह हो सकता है, यह कॉस्मोलॉजिस्ट और उनका युवा और विज्ञान का तेजी से विकसित क्षेत्र था जो अंततः "गोंद" बन गया, जो संयुक्त रूप से असमान और एक ही और काफी सुसंगत सिद्धांत में बहुत ठोस सबूत नहीं था, जो केवल एक परिकल्पना पर आधारित था - परिकल्पना डार्क मैटर।