एथन से पूछें: हम बिग बैंग के अतीत में कैसे दिख सकते हैं?

ब्रह्मांड का हमारा लौकिक इतिहास, आज की सर्वश्रेष्ठ टिप्पणियों और सिद्धांतों के विपरीत नहीं है

समय आगे बढ़ता है, और अतीत को अब वापस नहीं किया जा सकता है। मानवीय दृष्टिकोण से, हम इसे समय का तीर कहते हैं: अतीत सिर्फ एक स्मृति है; भविष्य अभी तक नहीं आया है, और हम जो कुछ भी अनुभव कर सकते हैं वह वर्तमान है। यह माना जाता है कि ब्रह्मांड में सब कुछ इस संपत्ति का पालन करता है, और सभी बातचीत या तो अतीत में हुई थी, या तो अब घटित होगी या भविष्य में होगी। लेकिन क्या इसका मतलब यह नहीं है कि अतीत केवल ब्रह्मांड के लिए एक स्मृति बन जाना चाहिए? हमारे पाठक इस तथ्य के बारे में चिंतित हैं कि, वास्तव में, सब कुछ इस तरह नहीं है:

यदि हम उत्सर्जित होने के समय पृथ्वी पर मौजूद नहीं थे, तो हम सीएमबी फोटॉन को कैसे देखते हैं? क्या ये फोटॉन हमारे भविष्य में हमसे दूर नहीं चले गए हैं?

इस विचार को महसूस करना मुश्किल है: हम घोषणा करते हैं कि हम अरबों वर्षों में देखते हैं, लेकिन हम वास्तव में इसे कैसे करते हैं, अगर पृथ्वी इतने लंबे समय तक अस्तित्व में नहीं है?


कलाकार के दृश्य में एक युवा तारे के चारों ओर प्रोटोप्लानेटरी डिस्क

हमारे सौर मंडल के इतिहास का खुलासा करना एक जासूसी कहानी की तरह है: हमारे पास केवल उन लोगों के साक्ष्य हैं जो आज तक बने हुए हैं और आज तक के शेष कहानी को फिर से बनाने की जरूरत है। लोगों के रिकॉर्ड कई हजार साल पीछे चले जाते हैं - और इससे पहले हमारे पास केवल जैविक, रासायनिक, भूवैज्ञानिक और भौतिक इतिहास के प्रमाण हैं। हम डीएनए, विकास, जीवाश्म अवशेष, रेडियोधर्मी क्षय, कोयला जमा, आदि की समझ के माध्यम से पृथ्वी पर जीवन के इतिहास को फिर से बना सकते हैं। हम अपने लिए उपलब्ध ग्रहों, चंद्रमाओं, धूमकेतुओं और क्षुद्रग्रहों के असंख्य अध्ययन करके सौर मंडल के इतिहास को फिर से बना सकते हैं। हमारे पास उपलब्ध अप्रत्यक्ष साक्ष्यों के कारण, हमने इस बारे में बहुत कुछ सीखा कि पृथ्वी अपनी वर्तमान स्थिति में कैसे आई।


बड़े ग्रहों की एक विशाल टक्कर ने पृथ्वी / चंद्रमा प्रणाली को जन्म दिया, और हमने चंद्रमा पर जाकर और उसकी सतह की पृथ्वी छवियों पर लौटकर इसके बारे में सीखा।

पृथ्वी केवल 4.5 अरब वर्षों में मौजूद है - यह ब्रह्मांड के इतिहास के एक तिहाई से भी कम है। और हम केवल अपने अतीत के बारे में अनुमान लगा सकते हैं, लेकिन इसे सीधे नहीं देख सकते हैं। लेकिन कोई, जो हमसे काफी दूरी पर स्थित है, हमारे अतीत का प्रत्यक्ष निरीक्षण कर सकता है। क्यों? क्योंकि उनके लिए यह वर्तमान है।


19 जुलाई, 2013 की कक्षा में कैसिनी से पृथ्वी और चंद्रमा का दृश्य। छवि में, तस्वीर के निर्माण के समय पृथ्वी हमारे से लगभग 67 मिनट छोटी थी।

यदि आपने चंद्रमा से पृथ्वी की ओर देखा, तो आप पृथ्वी को 1.3 सेकंड पहले देख पाएंगे, क्योंकि प्रकाश को इस तरह की यात्रा के लिए लगभग 1.3 सेकंड का समय लगता है। यदि आप प्लूटो पर थे, तो आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 5 घंटे पहले कम था। लेकिन वास्तव में इस बात की सराहना करना कि पृथ्वी वर्तमान से कितनी अलग थी, आप केवल और अधिक गंभीर दूरी पर हो सकते हैं:
• सूर्य के सबसे करीबी तारे प्रॉक्सिमा सेंटॉरी से, आप पृथ्वी को देखेंगे जैसे कि यह 4.2 साल पहले था।
• आकाश के सबसे चमकीले तारे सीरियस से, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 8.6 साल पहले था।
• नक्षत्र ओरियन में सबसे चमकीले नीले तारे रिगेल से, आपको पृथ्वी दिखाई देगी जैसा कि 773 साल पहले था।
• डेनेब से, सबसे दूर तक दिखाई देने वाला चमकीला तारा, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 2600 साल पहले था।
• मिल्की वे के निकटतम आकाशगंगा एंड्रोमेडा से, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 2.2 मिलियन वर्ष पहले था।
• मेसियर 84 के साथ, कन्या क्लस्टर में सबसे दूर की आकाशगंगाओं में से एक, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 60 मिलियन साल पहले था, डायनासोर के विलुप्त होने के तुरंत बाद।
• IC 1101 के साथ, ब्रह्मांड में सबसे बड़ी ज्ञात आकाशगंगा, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 1.05 बिलियन साल पहले थी।
• जीएन-जेड 11 के साथ, सबसे दूर की आकाशगंगा, जिसे हम जानते हैं, आप पृथ्वी को देखेंगे क्योंकि यह 13.4 बिलियन साल पहले थी।

बेशक, 13.4 अरब साल पहले पृथ्वी नहीं थी - शायद मिल्की वे तब मौजूद नहीं था! आप देखेंगे कि उस समय क्या था - मामला, जो अंततः मिल्की वे में बदल जाएगा, तारे, ग्रह, जिनमें से एक - 9 अरब वर्षों के बाद - पृथ्वी में बनेगा।



हमारे लिए, भौतिकी के नियम उसी तरह काम करते हैं जैसे कि कहीं और स्थित हैं। और जब हम इन सभी दूर के सितारों या आकाशगंगाओं को देखते हैं, तो हम लाखों और अरबों साल पहले उनके द्वारा उत्सर्जित प्रकाश को देखते हैं। यह प्रकाश समय के साथ बदल गया: ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, और प्रकाश की तरंगदैर्ध्य में वृद्धि हुई। सबसे दूर की आकाशगंगाओं में से सबसे चमकीली पराबैंगनी इतनी फैल गई कि वह पराबैंगनी से स्पेक्ट्रम के पूरे दृश्य भाग से गुजरती है, और अवरक्त में निकल जाती है। हमारे अवरक्त दूरबीनों की क्षमताओं से परे शायद आकाशगंगाएँ हैं, क्योंकि उनकी रोशनी हबल दूरबीन के अवरक्त कैमरे के लिए दुर्गम, स्पेक्ट्रम के लंबे तरंगदैर्ध्य में स्थानांतरित हो गई है।



यदि हम पर्याप्त रूप से निर्धारित होते हैं, तो हम किसी भी आकाशगंगा के बाहर, बिग बैंग के संकेतों की तलाश कर सकते हैं। प्रारंभिक समय के चरणों में, ब्रह्मांड पदार्थ, एंटीमैटर और विकिरण कणों के समुद्र से भर गया था। समय के साथ, पदार्थ और एंटीमैटर का सत्यानाश हो गया, और बहुत अधिक मात्रा में पदार्थ छोड़ दिया, और ब्रह्मांड के विस्तार के कारण विकिरण तरंग दैर्ध्य को बढ़ाया गया। चूंकि तरंग दैर्ध्य और ऊर्जा जुड़े हुए हैं - अब लंबाई, कम ऊर्जा - ब्रह्मांड विस्तार के साथ ठंडा होता है, जिसका अर्थ है कि किसी बिंदु पर हम एक महत्वपूर्ण चरण में पहुंच गए: इलेक्ट्रॉनों और प्रोटॉन ने तटस्थ परमाणु बनाना शुरू कर दिया, जो अब विकिरण द्वारा भागों में विभाजित नहीं थे। । इस बिंदु पर, विकिरण मुक्त, बिना रुके और सीधा यात्रा करना शुरू कर देता है।



आज हम देखते हैं कि इस विकिरण को हमें यात्रा करने में 13.81 बिलियन वर्ष लगे। जब हम ब्रह्मांड को देखते हैं और राहत विकिरण देखते हैं, तो हम प्रकाश को देखते हैं:
• बिग बैंग के दौरान दिखाई दिए,
• अंतिम बार बातचीत की गई, एक मुक्त इलेक्ट्रॉन से अंतिम क्षण में बिखरना जब ब्रह्मांड मुक्त इलेक्ट्रॉनों से भरा था,
एक विस्तृत ब्रह्मांड में 13.81 बिलियन वर्ष की यात्रा की,
• वह हमारे पास आया और डिटेक्टर में मिला, इस अद्भुत यात्रा के बाद स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव हिस्से में चला गया।

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समय के साथ बिग बैंग का प्रकाश तरंग दैर्ध्य को बढ़ाता है, ऊर्जा और घनत्व खो देता है, लेकिन फिर भी गायब नहीं होता है; आपको केवल यह जानने की जरूरत है कि इसे कैसे देखना है।

यह प्रकाश वास्तव में हमारी आंखों के सामने से उड़ जाएगा, लेकिन हमेशा, भविष्य के किसी भी समय, ब्रह्मांड के अधिक दूर बिंदुओं से, एक नई रोशनी दिखाई देगी, जो पहली बार हमारी आंखों तक पहुंच जाएगी। यह फोटॉन के कम घनत्व के साथ, पहले के समय से भी ठंडा होगा। ब्रह्मांड के निरंतर विस्तार के कारण, 100 बिलियन वर्षों के बाद, यह अब माइक्रोवेव नहीं होगा, लेकिन रेडियो उत्सर्जन होगा। लेकिन जितना हम देखेंगे, ब्रह्मांड का उतना बड़ा हिस्सा हमारे सामने आ जाएगा।



और हमसे दूर स्थित कोई व्यक्ति पृथ्वी या मिल्की वे को नहीं देखेगा, जो हमारी दिशा में देख रहा है - केवल बिग बैंग से प्रकाश, ठीक वैसा ही जैसा हम देखते हैं जब हम उनकी दिशा में देखते हैं।