ईथन से पूछें: ब्रह्मांड का किनारा कैसा दिखता है?

ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर संरचना का अनुकरण जटिल गैर-दोहराता समूहों को प्रदर्शित करता है। लेकिन हमारे दृष्टिकोण से, हम ब्रह्मांड की परिमित मात्रा देख सकते हैं। क्या परे झूठ?

13.8 बिलियन साल पहले, ज्ञात ब्रह्मांड बिग बैंग के साथ शुरू हुआ था। इस समय के दौरान, अंतरिक्ष का विस्तार हुआ, मामले ने गुरुत्वाकर्षण आकर्षण का अनुभव किया, और इसके परिणामस्वरूप हमें ऐसा ब्रह्मांड मिला जैसा कि हम आज देखते हैं। लेकिन भले ही यह बहुत बड़ा हो, हमारी टिप्पणियों की सीमाएँ हैं। एक निश्चित दूरी पर, आकाशगंगाएँ गायब हो जाती हैं, तारे फीके पड़ जाते हैं, और हमें ब्रह्मांड के दूर के हिस्सों से कोई संकेत नहीं मिलता है। लेकिन इस सीमा से परे क्या है? इस सप्ताह, पाठक पूछता है:

यदि ब्रह्मांड परिमाण में परिमित है, तो इसकी सीमा कहाँ है? क्या कोई उसके करीब आ सकता है? वह कैसा दिखेगा?

आइए अपने वर्तमान स्थान से शुरू करें और जहां तक ​​हम कर सकते हैं, देखें।


हम जिन सितारों और आकाशगंगाओं को देखते हैं, वे हमारे जैसे ही दिखते हैं। लेकिन आगे हम देखते हैं, हम ब्रह्मांड के अतीत में जितना गहराई से देखते हैं: वहाँ यह कम संरचित, छोटा और इतना विकसित नहीं है

हमारे आसपास के क्षेत्र में, ब्रह्मांड सितारों से भरा है। यदि आप 100,000 प्रकाश-वर्ष के लिए दूर उड़ते हैं, तो आप मिल्की वे को आरक्षित कर सकते हैं। इसके अलावा यह आकाशगंगाओं का एक समुद्र है - संभवत: अवलोकनीय ब्रह्मांड के अंदर दो ट्रिलियन। बड़ी संख्या में किस्में, आकार, आकार और द्रव्यमान हैं। लेकिन अधिक दूर की आकाशगंगाओं को देखते हुए, आप कुछ असामान्य देख सकते हैं: आकाशगंगा जितनी दूर होगी, उतनी ही यह आकार और द्रव्यमान में छोटी होगी, और इसके तारे निकटतम आकाशगंगाओं की तुलना में अधिक दृढ़ता से नीले रंग की ओर जाएंगे।


ब्रह्मांड के इतिहास में अलग-अलग समय में आकाशगंगाओं के बीच क्या अंतर है

यह समझ में आता है कि अगर ब्रह्मांड की शुरुआत है: जन्मदिन। बिग बैंग यही था, जिस दिन हम जानते थे कि ब्रह्मांड का जन्म हुआ था। आकाशगंगा की आयु, जो अपेक्षाकृत हमारे करीब है, हमारी आयु के साथ मेल खाती है। लेकिन अरबों प्रकाश वर्ष दूर एक आकाशगंगा को देखते हुए, हम प्रकाश को देखते हैं जिसे हमारी आंखों तक पहुंचने से पहले अरबों साल जाना पड़ता था। आकाशगंगा की आयु, जिसकी रोशनी को हम तक पहुंचने में 13 बिलियन वर्ष लगे, एक अरब वर्ष से कम की आयु होनी चाहिए, और अंतरिक्ष में गहराई से देखते हुए, हम, वास्तव में, अतीत में देखें।


हबल परियोजना eXtreme डीप फील्ड द्वारा प्राप्त पराबैंगनी, दृश्यमान और अवरक्त प्रकाश का सम्मिश्रण - दूर के ब्रह्मांड की जारी की गई छवियों का सबसे बड़ा

ऊपर हबल ईएक्सट्रीम डीप फील्ड (एक्सडीएफ) परियोजना की छवि है, जो दूर के ब्रह्मांड की सबसे गहरी छवि है। इस पर हजारों आकाशगंगाएँ दिखाई देती हैं, जो हमसे और एक दूसरे से बहुत अलग दूरी पर स्थित हैं। लेकिन सरल रंग में यह देखना असंभव है कि प्रत्येक आकाशगंगा में एक विशिष्ट स्पेक्ट्रम होता है जिसमें गैस के बादल परमाणु के सरल भौतिकी के लिए बहुत विशिष्ट तरंग दैर्ध्य के प्रकाश को अवशोषित करते हैं। ब्रह्मांड के विस्तार के साथ, यह लंबाई खिंची हुई है, इसलिए अधिक दूर की आकाशगंगाएं हमें अधिक लाल लगती हैं। यह भौतिकी हमें उनसे दूरी के बारे में धारणा बनाने की अनुमति देती है, और जब हम इन दूरियों की व्यवस्था करते हैं, तो यह पता चलता है कि सबसे छोटी और छोटी सबसे दूर की आकाशगंगाएँ हैं।



पहले तारों को आकाशगंगाओं के पीछे होना चाहिए, और फिर एक तटस्थ गैस के अलावा कुछ भी नहीं - जब ब्रह्मांड के पास संरचनाओं में पदार्थ को खींचने के लिए समय नहीं था जो तारों को बनाने के लिए पर्याप्त घने होते हैं। कुछ मिलियन साल पहले पास होने के बाद, हम देखेंगे कि ब्रह्मांड में विकिरण इतना गर्म था कि तटस्थ परमाणु वहां नहीं बन सकते थे, जिसका मतलब है कि फोटॉन लगातार चार्ज कणों को उछाल देते हैं। जब तटस्थ परमाणुओं का गठन होता है, तो यह प्रकाश बस एक सीधी रेखा में जाना चाहिए, और हमेशा के लिए जाना चाहिए, क्योंकि यह किसी भी चीज से प्रभावित नहीं है, बल्कि ब्रह्मांड का विस्तार है। इस अवशिष्ट चमक की खोज - विकिरण विकिरण - 50 साल पहले बिग बैंग की अंतिम पुष्टि थी।


ब्रह्माण्ड के इतिहास का एक व्यवस्थित आरेख जो वर्णन करता है । सितारों और आकाशगंगाओं के निर्माण से पहले, ब्रह्मांड तटस्थ परमाणुओं से भर गया था जिन्होंने प्रकाश को अवरुद्ध कर दिया था। और यद्यपि अधिकांश ब्रह्मांड 550 मिलियन वर्षों के बाद ही पुनर्मूल्यांकन से गुजरे, लेकिन कुछ अधिक भाग्यशाली स्थलों को इस समय से पहले व्यावहारिक रूप से पुन: प्रतिष्ठित किया गया था।

हमारे वर्तमान स्थान से, हम किसी भी दिशा में देख सकते हैं और अंतरिक्ष इतिहास के समान पाठ्यक्रम को देख सकते हैं। आज, बिग बैंग के 13.8 बिलियन साल बाद, हमारे पास आकाशगंगाएँ और तारे हैं जो हमें ज्ञात हैं। पहले, आकाशगंगाएँ छोटी, धुंधली, छोटी और कम विकसित थीं। इससे पहले पहले तारे थे, और उससे पहले - केवल तटस्थ परमाणु। तटस्थ परमाणुओं से पहले आयनित प्लाज्मा था, और इससे पहले - मुक्त प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, पदार्थ और एंटीमैटर की सहज घटना, मुक्त क्वार्क और ग्लून्स, मानक मॉडल के सभी अस्थिर कण, और अंत में, बिग बैंग का क्षण। कभी भी अधिक से अधिक दूरियों को देखने के लिए अतीत में देखने के समान है।


अवलोकनीय ब्रह्मांड के लघुगणक अवधारणा के रूप में कलाकार का प्रतिनिधित्व। आकाशगंगाओं के पीछे बड़े पैमाने पर संरचना और पिछवाड़े में बिग बैंग के गर्म, घने प्लाज्मा हैं। एक धार केवल समय में एक सीमा होती है।

हालांकि यह हमारे अवलोकन योग्य ब्रह्मांड को परिभाषित करता है - बिग बैंग की सैद्धांतिक सीमा के साथ, हमारे स्थान से 46.1 बिलियन प्रकाश-वर्ष स्थित है - यह अंतरिक्ष की कुछ वास्तविक सीमा नहीं होगी। यह सिर्फ एक समय रेखा है; हम जो देख सकते हैं उसकी सीमाएं हैं, क्योंकि प्रकाश की गति ने गर्म बिग बैंग के समय से केवल 13.8 बिलियन वर्ष की यात्रा करने की जानकारी दी थी। यह दूरी 13.8 बिलियन से अधिक प्रकाश-वर्ष है, क्योंकि यूनिवर्स के कपड़े का विस्तार (और विस्तार करना जारी है) है, लेकिन यह निश्चित रूप से परिमित है। लेकिन बिग बैंग से पहले के समय का क्या? यदि ब्रह्मांड किसी तरह की ऊर्जाओं के उच्चतम होने से पहले घने, गर्म, पदार्थ से भरा, एंटीमैटर और विकिरण से पहले आप किसी तरह एक सेकंड में गिर गया, तो आप क्या देखेंगे?


मुद्रास्फीति ने एक बिग बैंग प्रदान किया और एक अवलोकनीय यूनिवर्स को जन्म दिया, जिसकी हमारे पास पहुंच है। मुद्रास्फीति में उतार-चढ़ाव ने ऐसे बीज लगाए हैं जो इसकी वर्तमान संरचना में विकसित हुए हैं

आपको लौकिक मुद्रास्फीति की एक ऐसी स्थिति मिलेगी जिसमें ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हुआ, और जिसमें अंतरिक्ष में निहित ऊर्जा स्वयं हावी हो गई। उस समय अंतरिक्ष में तेजी से विस्तार हुआ, एक समतल अवस्था में फैला हुआ था, सभी स्थानों में समान गुण प्राप्त कर लिए गए, फिर जो कण मौजूद थे वे अलग-अलग दिशाओं में बिखरे हुए थे, और क्वांटम क्षेत्रों में निहित उतार-चढ़ाव पूरे ब्रह्मांड में फैले हुए थे। जब मुद्रास्फीति उस स्थान पर समाप्त हो गई जहां हम हैं, तो एक गर्म बिग बैंग ने ब्रह्मांड को पदार्थ और विकिरण से भर दिया, और ब्रह्मांड के उस हिस्से को देखा - जो कि हम आज देखते हैं। और अब, 13.8 बिलियन साल बाद, हमारे पास वही है जो हमारे पास है।


देखने योग्य ब्रह्मांड हमारी दृष्टि से सभी दिशाओं में 46 बिलियन प्रकाश-वर्ष तक फैल सकता है, लेकिन निश्चित रूप से ब्रह्मांड के अधिक अप्राप्य भाग हैं, संभवतः एक अनंत राशि, जिसमें हम हैं

हमारा स्थान अलग नहीं है, न तो अंतरिक्ष में और न ही समय में। 46 अरब प्रकाश-वर्षों में हम जो देख सकते हैं, वह इस सीमा या इस स्थान पर कोई विशेष महत्व नहीं रखता है। यह केवल दृष्टि के हमारे क्षेत्र की एक सीमा है। अगर हम किसी तरह पूरे ब्रह्माण्ड की तस्वीर ले सकते हैं, तो देखी गई सीमा से परे, जैसे कि बिग बैंग के बाद 13.8 बिलियन साल हो गए, यह सब हमारे निकटतम भाग की तरह दिखाई देगा। इसमें आकाशगंगाओं, गुच्छों, गांगेय तंतुओं का एक महान ब्रह्मांडीय नेटवर्क होगा, जो हमारे लिए एक अपेक्षाकृत छोटे क्षेत्र से परे फैले हुए ब्रह्मांडीय voids हैं। किसी भी पर्यवेक्षक को कहीं भी एक ब्रह्मांड दिखाई देगा, जो कि हम अपने दृष्टिकोण से देखते हैं।


ब्रह्मांड के सबसे दूरस्थ अवलोकनों में से एक पास के सितारों और आकाशगंगाओं को दर्शाता है, लेकिन बाहरी क्षेत्रों से आकाशगंगाएं बस युवा और कम विकसित दिखती हैं। उनके दृष्टिकोण से, वे 13.8 बिलियन वर्ष पुराने हैं, और वे अधिक विकसित हैं, और हम उन्हें लगता है जैसे वे अरबों साल पहले थे

अलग-अलग विवरण अलग-अलग होंगे, जैसे हमारे सौर मंडल, आकाशगंगा, स्थानीय समूह आदि के विवरण अलग-अलग होते हैं। एक और पर्यवेक्षक के विवरण से। लेकिन ब्रह्मांड केवल मात्रा में सीमित नहीं है - केवल हमारे द्वारा मनाया जाने वाला हिस्सा सीमित है। इसका कारण अस्थायी सीमा है - बिग बैंग - हमें बाकी हिस्सों से अलग करना। हम इसे केवल दूरबीनों की मदद से देख सकते हैं, जो ब्रह्मांड के शुरुआती दिनों में और सिद्धांत रूप में देखते हैं। जब तक हम यह पता नहीं लगाते हैं कि मौजूदा एक-तरफ़ा समय को कैसे पार करना है, तो यह ब्रह्मांड की "सीमा" को समझने के लिए हमारा एकमात्र दृष्टिकोण होगा। लेकिन अंतरिक्ष में कोई सीमा नहीं है। जहाँ तक हम जानते हैं, हमारे अवलोकनीय ब्रह्मांड के किनारे पर कोई व्यक्ति हमें अपने अवलोकनीय ब्रह्मांड के किनारे पर दिखाई देगा!

एथन सीगल - खगोल वैज्ञानिक, विज्ञान लोकप्रिय, एक बैंग्स के साथ शुरुआत के लेखक! उन्होंने "बियॉन्ड द गैलेक्सी" [ बियॉन्ड द गैलेक्सी ], और "ट्रैकनोलॉजी: स्टार ट्रेक का विज्ञान" [ ट्रेकोनोलॉजी ] किताबें लिखीं ।

यदि यूनिवर्स का विस्तार हो रहा है, तो हम विस्तार क्यों नहीं कर रहे हैं ; क्यों ब्रह्मांड की उम्र उसके मनाया भाग की त्रिज्या के साथ मेल नहीं खाती है ।