ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में 5 सवाल जो आप पूछने में शर्मा रहे थे

ब्रह्माण्ड के एक अत्यंत दुर्गम भाग की एक झलक से आकाशगंगाओं का पता चलता है जो हमसे तेज गति से चलती है। ऐसी दूरी पर, अधिक आकाशगंगाएँ दिखाई देती हैं, वे आकार में छोटी होती हैं, इसलिए विकसित नहीं होती हैं और आस-पास के लोगों की तुलना में बड़ी रेडशिफ्ट के साथ दूर चली जाती हैं।

जब आप दूर के ब्रह्मांड को देखते हैं, तो आप हर जगह आकाशगंगाओं को देखते हैं - सभी दिशाओं में, सभी लाखों और अरबों प्रकाश वर्ष। लगभग दो ट्रिलियन आकाशगंगाएं मानवता के अवलोकन के लिए उपलब्ध हैं, और ब्रह्मांड में जो कुछ भी है, उसकी कुल मात्रा बहुत बड़ी और अधिक अविश्वसनीय है जो हम में से अधिकांश कल्पना कर सकते हैं। सबसे भ्रामक तथ्यों में से एक यह है कि हम सभी आकाशगंगाओं को औसतन एक नियम का पालन करते हुए देखते हैं: वे हमसे जितना दूर हैं, उतनी ही तेजी से, जाहिर है, वे हमसे दूर चले जाते हैं। 1920 के दशक में एडविन हबल और उनके सहायकों द्वारा की गई इस खोज ने हमें एक विस्तारित ब्रह्मांड की तस्वीर की ओर अग्रसर किया। लेकिन इसका क्या मतलब है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है? विज्ञान यह जानता है, और अब आपको पता चल जाएगा!


जितना हम देखते हैं, उतना ही प्राचीन और अविकसित ब्रह्मांड हम देखते हैं। लेकिन यह केवल तभी है जब जनरल थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी यूनिवर्स पर लागू होती है और इसके विस्तार को नियंत्रित करती है।

1) ब्रह्मांड का विस्तार क्या है? यह उन सवालों में से एक है जो उचित लगता है, क्योंकि बाकी सब कुछ विस्तार कर सकते हैं, इसमें पदार्थ होते हैं और ब्रह्मांड के अंतरिक्ष और समय के भीतर मौजूद होते हैं। लेकिन ब्रह्मांड ही अंतरिक्ष और समय है, और इसमें सभी उपलब्ध पदार्थ और ऊर्जा शामिल हैं। "ब्रह्मांड के विस्तार" की बात करते हुए, हमारा मतलब है कि अंतरिक्ष का विस्तार हो रहा है, और हम देखते हैं कि व्यक्तिगत आकाशगंगाएं और उनके समूह एक दूसरे से बिखरते हैं। इस प्रक्रिया का सबसे अच्छा दृश्य किशमिश का आटा है जो ओवन में बेकिंग के परिणामस्वरूप उगता है।


ब्रह्मांड के विस्तार के "किशमिश के साथ रोटी" का मॉडल, जिसमें अंतरिक्ष (परीक्षण) के विस्तार के साथ सापेक्ष दूरी बढ़ जाती है।

आटा अंतरिक्ष का कपड़ा है, किशमिश संबंधित संरचनाएं (आकाशगंगाओं या आकाशगंगाओं के समूह / समूह) हैं, और किसी भी किशमिश के दृष्टिकोण से, अन्य सभी इससे दूर चले जाते हैं, और आगे किशमिश, तेजी से यह भाग जाता है। केवल ब्रह्मांड के मामले में आटा के बाहर कोई स्टोव और हवा नहीं है; केवल आटा (स्थान) और किशमिश (द्रव्य) है।


हमारे द्वारा आकाशगंगाओं की गति के कारण रेडशिफ्ट नहीं होता है - अंतरिक्ष के दूर के बिंदुओं से यात्रा करने वाले प्रकाश का लाल रंग हमारे और आकाशगंगाओं के बीच के स्थान के खिंचाव के कारण होता है।

2) हमें कैसे पता चलेगा कि अंतरिक्ष के कपड़े का विस्तार हो रहा है - शायद यह सिर्फ आकाशगंगा है जो विभिन्न गति से आगे बढ़ रही है? यदि वस्तुएं सभी दिशाओं में आपसे आगे बढ़ती हैं, तो शायद आपके और उनके बीच का विस्तार हो रहा है; लेकिन यह केवल संभावनाओं में से एक है। यह भी उचित लगता है कि आप विस्फोट के केंद्र में हो सकते हैं, और कई वस्तुएं बस आपसे दूर होने और आज तेजी से आगे बढ़ने के लिए हुईं क्योंकि विस्फोट के दौरान उन्होंने अधिक ऊर्जा प्राप्त की। यदि ऐसा होता, तो इसके दो प्रमाण सामने आते:

1. बड़ी दूरी पर, उच्च गति वाली आकाशगंगाएँ छोटी होंगी क्योंकि वे समय के साथ अंतरिक्ष में उड़ जाएंगी।
2. बड़ी दूरी पर रेडशिफ्ट और रेंज का अनुपात बहुत ही निश्चित आकार का होगा, अंतरिक्ष के ऊतक के विस्तार के मामले से अलग।

एक विस्तार ब्रह्मांड में दूरी के लिए सरल गति (बिंदीदार रेखा) और जीआर भविष्यवाणियों (ठोस) पर आधारित स्पष्टीकरण के बीच का अंतर। हमारे अवलोकन जीआर की भविष्यवाणियों के अनुरूप हैं।

बड़ी दूरी पर, आकाशगंगाओं का घनत्व हमारे पास से अधिक है। यह एक तस्वीर के साथ मेल खाता है जिसमें अंतरिक्ष फैलता है, क्योंकि दूरी में peering अतीत में peering के समान है, जहां विस्तार इतना मजबूत नहीं था। हम यह भी देखते हैं कि दूर आकाशगंगाओं में दूरी के लिए रेडशिफ्ट का अनुपात अंतरिक्ष के कपड़े के विस्तार की तस्वीर के साथ मेल खाता है, और इस मामले के साथ मेल नहीं खाता है जब आकाशगंगाएं बस हमसे दूर जाती हैं। विज्ञान दो अलग-अलग तरीकों से इस प्रश्न का उत्तर प्रदान करता है, और दोनों उत्तर एक विस्तारित ब्रह्मांड के विकल्प का समर्थन करते हैं।


स्पष्ट विस्तार दर (y अक्ष) बनाम दूरी (x अक्ष) का ग्राफ ब्रह्मांड के साथ मेल खाता है, जो अतीत में तेजी से विस्तारित हुआ था, लेकिन आज भी विस्तार कर रहा है। यह अवलोकन का एक आधुनिक संस्करण है जो हबल ने जितना किया उससे हजारों गुना अधिक दूरी तय करता है। ध्यान दें कि अंक एक सीधी रेखा पर नहीं होते हैं, जो समय के साथ विस्तार की दर में बदलाव का संकेत देता है

3) क्या यूनिवर्स का विस्तार हमेशा उसी गति से हुआ है? हम इस गति को हबल स्थिर कहते हैं, लेकिन यह पूरे अंतरिक्ष में स्थिर है, और पूरे समय में नहीं। ब्रह्मांड, आज, पहले की तुलना में अधिक धीरे-धीरे विस्तार कर रहा है [ यहां एथन बताता है कि विस्तार धीमा क्यों हो रहा है, और आकाशगंगाएं तेजी से / लगभग अलग हो जाती हैं। ट्रांस।]। जब हम विस्तार की गति के बारे में बात करते हैं, तो हमारा मतलब प्रति इकाई दूरी की गति है: आज यह लगभग 70 किमी / एस / एमपीसी (मेगापार्सेक प्रति सेकंड किलोमीटर; मेगापार्सेक - 3,260,000 प्रकाश वर्ष) है। लेकिन विस्तार की दर ब्रह्मांड में मौजूद हर चीज के घनत्व पर निर्भर करती है, जिसमें विकिरण के साथ पदार्थ भी शामिल है। ब्रह्मांड के विस्तार के साथ, इसके अंदर पदार्थ और विकिरण कम घने हो जाते हैं, और पदार्थ और विकिरण के घनत्व में कमी के साथ, विस्तार की गति भी कम हो जाती है। ब्रह्मांड का विस्तार अतीत में तेजी से हुआ है, और गर्म बिग बैंग के बाद से धीमा हो गया है। हबल स्थिरांक का नाम ठीक-ठीक नहीं है; इसे हबल पैरामीटर कहा जाना चाहिए।


ब्रह्मांड के दूर के भाग्य के लिए विकल्प कई संभावनाएं प्रदान करते हैं, लेकिन अगर अंधेरे ऊर्जा वास्तव में स्थिर है, जैसा कि हमारे डेटा से संकेत मिलता है, ब्रह्मांड लाल वक्र का पालन करना जारी रखेगा

4) क्या ब्रह्मांड हमेशा के लिए विस्तारित हो जाएगा, या क्या यह कभी बंद हो जाएगा, या यहां तक ​​कि वापस सिकुड़ जाएगा? कई पीढ़ियों से, यह सवाल ब्रह्मांड विज्ञान और खगोल भौतिकी की पवित्र कब्र रहा है, और ब्रह्मांड के विस्तार की दर और उसमें मौजूद सभी प्रकार की ऊर्जा की मात्रा का निर्धारण करके ही इसका उत्तर देना संभव था। अब हमने सफलतापूर्वक मापा है कि इसमें कितने सामान्य पदार्थ, विकिरण, न्यूट्रिनो, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी मौजूद हैं, साथ ही यूनिवर्स के विस्तार की गति भी। भौतिकी और पिछले घटनाओं के नियमों के आधार पर, यह बहुत संभावना है कि ब्रह्मांड का हमेशा के लिए विस्तार होगा। यद्यपि यह संभावना 100% के बराबर नहीं है; यदि कुछ, उदाहरण के लिए, डार्क मैटर, भविष्य में अलग तरह से व्यवहार करेगा, अतीत या आज की तरह नहीं, तो हमारे सभी निष्कर्षों की समीक्षा करनी होगी।



5) क्या प्रकाश की गति की तुलना में तेजी से हमसे दूर भागने वाली आकाशगंगाएं हैं, और क्या यह मना नहीं है? हमारे दृष्टिकोण से, हमारे और किसी भी दूरस्थ बिंदु के बीच का विस्तार हो रहा है। कुछ दूर है, जितनी तेजी से यह हमसे दूर जाता है। यहां तक ​​कि अगर विस्तार की गति छोटी थी, तो एक काफी दूर की वस्तु अंततः किसी भी अंतिम गति की सीमा को पार कर जाएगी, क्योंकि विस्तार की गति (प्रति यूनिट दूरी) एक पर्याप्त बड़ी दूरी से गुणा करने से आपको कोई गति मान मिलेगा। लेकिन जीआरटी इस पर रोक नहीं लगाता है! प्रकाश की तुलना में तेजी से गति को प्रतिबंधित करने वाला कानून केवल अंतरिक्ष में वस्तुओं के आंदोलनों पर लागू होता है, न कि स्वयं अंतरिक्ष के विस्तार के लिए। वास्तव में, आकाशगंगाएँ स्वयं सैकड़ों या हजारों किमी / सेकंड के क्रम की गति से आगे बढ़ रही हैं, जो प्रकाश द्वारा निर्धारित गति सीमा 300,000 किमी / सेकेंड से बहुत कम है। भगोड़ा और लाल रंग ब्रह्मांड के विस्तार के कारण होता है, न कि आकाशगंगा के वास्तविक संचलन के कारण।


अवलोकनीय ब्रह्मांड (पीले वृत्त) के अंदर लगभग 2 ट्रिलियन आकाशगंगाएँ हैं। हमारी सीमा से एक तिहाई से अधिक दूरी पर स्थित आकाशगंगाएँ कभी भी ब्रह्मांड के विस्तार के कारण नहीं पहुँच सकती हैं, इसलिए मानव अध्ययन के लिए खोला गया मात्रा केवल मनाया गया ब्रह्मांड का 3% है

यूनिवर्स का विस्तार जीआर के अधीन पदार्थ और अंतरिक्ष भरने वाले समय की उपस्थिति का एक आवश्यक परिणाम है। जब तक बात है, गुरुत्वाकर्षण आकर्षण है, इसलिए या तो गुरुत्वाकर्षण जीतता है और सब कुछ सिकुड़ जाता है, या गुरुत्वाकर्षण खो देता है और विस्तार जीतता है। विस्तार का कोई केंद्र नहीं है, अंतरिक्ष के बाहर कुछ भी नहीं है जहां ब्रह्मांड का विस्तार होगा; विस्तार का अनुभव ब्रह्मांड के कपड़े से ही होता है, हर जगह और लगातार। और जो सबसे अधिक कष्टप्रद है, भले ही हमने आज पृथ्वी को छोड़ दिया हो और प्रकाश की गति से सड़क पर टकराया हो, लेकिन पूरे अवलोकन योग्य ब्रह्मांड से केवल 3% आकाशगंगाएँ हमारे लिए उपलब्ध होंगी; उनमें से 97% पहले से ही हमारी क्षमताओं से परे हैं। ब्रह्मांड एक कठिन स्थान हो सकता है, लेकिन कम से कम अब आप पांच सबसे अधिक भ्रमित सवालों के जवाब जानते हैं!