एथन से पूछें: क्या भविष्य की सभ्यताएं बिग बैंग को मिस करेंगी?

ब्रह्मांड के विकास के विभिन्न संभावित पैटर्न। वास्तविक, त्वरित संस्करण दाईं ओर दिखाया गया है। पर्याप्त समय बीत जाएगा, और त्वरण ब्रह्मांड के सभी जुड़े हुए गेलेक्टिक या सुपरग्लैक्टिक संरचनाओं को अलग करता है, और बाकी सभी अपरिवर्तनीय रूप से उनसे दूर चले जाएंगे।

विज्ञान के सबसे बड़े खतरों में से एक यह माना जाता है कि हमारे पास सीमित डेटा के आधार पर जल्दबाजी में लिए गए निर्णय होते हैं। हम कभी भी मनमानी सटीकता के साथ सब कुछ नहीं देख पाएंगे, इसलिए हम हमेशा जो हम देखते हैं उसके आधार पर एक्सट्रपलेशन करने के लिए मजबूर होते हैं। लेकिन क्या होगा अगर हमारे पास सिर्फ महत्वपूर्ण जानकारी का अभाव है जो हमें सही निष्कर्ष पर पहुंचा सकता है? बिग बैंग के साथ अरबों वर्षों में ऐसी स्थिति पैदा होगी। इस भयावह निष्कर्ष के कारण एक अद्भुत प्रश्न सामने आया, जिसे हमारे पाठक पूछते हैं:

यदि बुद्धिमान जीवन हमारे सौर मंडल में कुछ अरब वर्षों में फिर से प्रकट होता है, तब तक आकाश में प्रकाश के केवल कुछ बिंदु दिखाई देंगे। ब्रह्मांड का कौन सा सिद्धांत इन प्राणियों का आविष्कार कर सकता है? यह लगभग निश्चित रूप से गलत होगा। हम क्यों सोचते हैं कि जो हम देखते हैं वह हमें "सही" सिद्धांत तक ले जा सकता है, अगर कुछ अरब साल पहले हमारे लिए सब कुछ पूरी तरह से अलग दिख सकता है?

आइए इस बारे में बात करें कि दूर के भविष्य में कोई क्या देखेगा, उदाहरण के लिए, दसियों अरबों वर्षों में।


सेंटोरस ए आकाशगंगा में धूल भरी डिस्क होती है, लेकिन यह एक अण्डाकार आकार और उपग्रहों के प्रभामंडल पर हावी होती है: एक लंबे समय से विकसित आकाशगंगा का प्रमाण जो अतीत में कई विलय का अनुभव कर चुका है

आकाश में अभी भी करोड़ों तारे दिखाई देंगे, और जीवन रूप चाहे कितना भी बुद्धिमान क्यों न हो, वह उन्हीं दूरबीनों से हमें देख सकेगा, जो आज हमारे पास हैं। लेकिन कुछ विवरण अलग होंगे:

• कम धूल और तटस्थ गैस होगी,
• पुराने के अनुपात में, छोटे द्रव्यमान के लाल तारे अधिक होंगे
• सक्रिय तारा निर्माण के क्षेत्र बहुत छोटे होंगे
• तारों को एक बड़े अण्डाकार हेलो में वितरित किया जाएगा, और मिल्की वे जैसे विमान में नहीं।

इसका मुख्य कारण यह होगा कि 4-7 बिलियन वर्षों के लिए मिल्की वे, एंड्रोमेडा , और परिणामस्वरूप, स्थानीय समूह की सभी आकाशगंगाएँ एक में विलीन हो जाएंगी।


एंड्रोमेडा के साथ मिल्की वे के संगम की समय चूक छवि, और कैसे पृथ्वी से आकाश की उपस्थिति बदल जाएगी। यह विलय लगभग 4 बिलियन वर्षों में होगा, जिसमें तारा निर्माण का एक बड़ा विस्फोट होगा, जिससे लाल और मृत सितारों से भरी अण्डाकार आकाशगंगा की उपस्थिति होगी और मुक्त गैस नहीं होगी: मिल्क्रोमेडा।

जब इतने बड़े विलय होते हैं, तो बड़ी संख्या में नए तारे दिखाई देते हैं जो आकाशगंगा में मौजूद अधिकांश गैस और धूल को पकड़ लेते हैं। जब बहुत सक्रिय स्टार गठन का एक छोटा क्षेत्र दिखाई देता है, तो हम इस घटना को स्टार गठन का एक फ्लैश कहते हैं। जब यह क्षेत्र पूरी आकाशगंगा का विस्तार करता है, तो हम इसे एक तारकीय आकाशगंगा कहते हैं । ऐसे मामलों में, तटस्थ परमाणु बहुत जल्दी एक साथ आते हैं और हर जगह नए सितारे बनाते हैं, लेकिन उनमें से सबसे बड़े पैमाने पर बहुत कम रहते हैं। केवल कुछ सौ मिलियन वर्षों के बाद, सबसे विशाल तारे गायब हो जाते हैं, केवल सूर्य के समान और कम बड़े पैमाने पर जलने के लिए। दसियों अरबों साल बीत जाने के बाद, केवल सबसे ठंडा और लाल तारे रहेंगे। वे इतने उज्ज्वल नहीं हो सकते हैं, लेकिन धूल की मात्रा जो उनके प्रकाश को अवरुद्ध कर सकती है, बहुत कम होगी।


एक हेनिज़ 2-10 स्टारबर्स्ट आकाशगंगा हमसे 30 मिलियन प्रकाश-वर्ष की दूरी पर स्थित है। जब पूरी आकाशगंगा में तारे दिखाई देते हैं, तो एक तारकीय होता है। लेकिन इस प्रकोप के बाद, सितारों की बाद की पीढ़ियों के लिए बहुत कम अप्रयुक्त सामग्री बनी हुई है

लेकिन यह सब केवल हमारे गैलेक्सी (और स्थानीय समूह) के सितारों के लिए सच है: भविष्य की विशाल अण्डाकार आकाशगंगा मिल्कोक्रोमेडा के लिए। यदि दूर के भविष्य की सभ्यता हमारी भविष्य की गैलेक्सी की सीमाओं से परे दिखती है, तो यह केवल खालीपन को देखेगा। ब्रह्मांड के विकास की निरंतरता के साथ, सभी आकाशगंगाएं जो स्थानीय समूह से संबंधित नहीं हैं, वे अंधेरे ऊर्जा की उपस्थिति के कारण हमसे तेजी से आगे बढ़ेंगी। अब निकटतम आकाशगंगाएँ हमसे लगभग 10 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित हैं, लेकिन ब्रह्मांड में तेजी आ रही है। जब ब्रह्माण्ड की आयु दो वर्ष होगी, तब तक ये आकाशगंगाएँ दुगुनी होंगी; जब वह तीन गुना बड़ा होगा, तो वे चार गुना आगे होंगे; अपनी उम्र को चौगुना करने के बाद, वे आठ गुना आगे होंगे, और इसी तरह। जब तक ब्रह्मांड 100 बिलियन वर्ष पुराना हो जाता है, तब तक हमारे लिए सबसे निकटतम आकाशगंगा एक अरब प्रकाश वर्ष में स्थित होगी। ब्रह्मांड के त्वरित विस्तार से इस तथ्य को जन्म मिलेगा कि यह हमें ऐसा प्रतीत होगा जैसे कि हम पूरे ब्रह्मांड में अकेले हैं।


विलय के बाद बड़े सर्पिल आकाशगंगा एक विशाल अण्डाकार आकाशगंगा में विलीन हो जाएंगे। समय के साथ, इसके अंदर के तारे लाल हो जाएंगे, क्योंकि नीला सबसे जल्दी मर जाता है। प्रकाश-अवरुद्ध गैस और धूल या तो अंततः तारों की नई पीढ़ी बनाने के लिए उपयोग किए जाएंगे, या एक स्टारबर्स्ट के बाद पूरी तरह से गायब हो जाएंगे।

न ही सीएमबी विकिरण का कोई सबूत होगा। आज, प्रति घन सेंटीमीटर पर सैकड़ों अवशिष्ट फोटॉन होते हैं, एक तापमान पूर्ण शून्य से कुछ डिग्री ऊपर, स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव भाग में गिरता है। ब्रह्मांड के विस्तार के साथ, इन फोटॉनों का घनत्व और ऊर्जा दोनों गिर जाएगी। 100 बिलियन वर्षों के बाद, प्रति घन सेंटीमीटर एक फोटॉन से कम रहेगा, और राहत विकिरण अब माइक्रोवेव रेंज में नहीं होगा, बल्कि केवल रेडियो रेंज के दूर के हिस्से में होगा। यदि किसी को दूर-दूर की आकाशगंगाओं और इन कमजोर रेडियो संकेतों के अस्तित्व का एहसास नहीं होता है, तो दूर के भविष्य की सभ्यताएं बिग बैंग नहीं खोल सकती हैं।


ब्रह्मांड के कपड़े के विस्तार के साथ, दूर के प्रकाश स्रोतों की तरंगदैर्ध्य बढ़ जाती है। बिग बैंग के अवशिष्ट चमक के लिए इसके उत्सर्जन के क्षण में स्पेक्ट्रम के दृश्य भाग में देखा जा सकता है, फिर यह अवरक्त में स्थानांतरित हो गया, और फिर माइक्रोवेव भाग में, और परिणामस्वरूप यह स्पेक्ट्रम के रेडियो भाग में निरंतर विस्तार के साथ जाएगा। इसकी शक्ति और तीव्रता, साथ ही फोटॉनों का घनत्व समय के साथ गिरता रहेगा।

इसके बजाय, वे निष्कर्ष निकालेंगे कि उनकी आकाशगंगा पूरे ब्रह्मांड का प्रतिनिधित्व करती है। कि उनके आसपास और कुछ भी नहीं है, और केवल वे ही हैं। किसी चीज के अस्तित्व के बारे में कोई सुराग न होने के बावजूद, आज भी हमारे सबसे करीब मौजूद अल्ट्रा-दूर की आकाशगंगाओं को खोजने की कोशिश करने के लिए बड़ी, अस्पष्टीकृत दूरी पर किसी चीज की खोज करने की कोई इच्छा नहीं होगी। बिग बैंग के अस्तित्व के बारे में सुझाव देने का कोई मकसद नहीं होगा, क्योंकि कोई भी ब्रह्मांड के विस्तार को नोटिस नहीं करेगा। हमारे पास जो कुछ भी है, वह हमारा गैलेक्सी, मिल्कडोमेडा है, जो कि कुछ हज़ार प्रकाश वर्ष तक फैला हुआ है। उन्हें अपनी आकाशगंगा में डार्क मैटर मिल सकता है, लेकिन यह सब कुछ है। जब तक वे यूनिवर्स के दूर के हिस्सों के अल्ट्रा-दूर के अल्ट्राफ़्यूसेन निशान पर ठोकर नहीं खाते, तब तक वे एक स्थिर यूनिवर्स की परिकल्पना पर विश्वास करने में सक्षम हो सकते हैं।


हमारे स्थानीय सुपरक्लस्टर , लानकेया , में आकाशगंगा, आकाशगंगाओं का हमारा स्थानीय समूह, कन्या समूह और बैकयार्ड में कई छोटे समूह और समूह शामिल हैं। हालांकि, प्रत्येक समूह और क्लस्टर गुरुत्वाकर्षण से केवल खुद से जुड़े हुए हैं, और ब्रह्मांड का विस्तार करने वाली अंधेरे ऊर्जा उन्हें अलग ले जाएगी। 100 बिलियन वर्षों के बाद, यहां तक ​​कि हमारे स्थानीय समूह के बाहर हमारे सबसे करीब आकाशगंगा हमारे से लगभग एक अरब प्रकाश वर्ष दूर होगी, और कई हजार, या यहां तक ​​कि लाखों बार (इसके अंदर तारों की पीढ़ी को बदलने को देखते हुए) हमारे आज के सबसे करीब से दूर होगा आकाशगंगा। आज हम उन्हें आधुनिक दूरबीनों के साथ देख सकते हैं, लेकिन क्या हम समझेंगे कि हमें उनकी तलाश करने की जरूरत है, और क्या हम सही दिशा में देखने के लिए भाग्यशाली हैं?

वे सवाल पूछ रहे होंगे कि उनकी गैलेक्सी कहां से आई? वह अकेली क्यों है? लंबे समय तक जीवित रहने वाले तारे कहां से आए? नीले रंग के कुछ युवा सितारे क्यों हैं? ब्रह्मांड के विस्तार के सबूत के बिना, बिग बैंग, या दूर की वस्तुओं को मिल्की वे के बाहर, वे निश्चित रूप से सदी के गलत निष्कर्ष निकालेंगे, अगर अनंत काल नहीं। ब्रह्मांड की सबसे गहरी खाई की खोज करने के लिए अनगिनत पीढ़ियों के बाद, कुछ भी नहीं ढूंढने पर, उन्हें यह निष्कर्ष निकालने के लिए मजबूर किया जाएगा कि वे अकेले हैं। केवल उनकी आकाशगंगा है, केवल उनके सितारे हैं, केवल वे हैं। अंधेरे एकांत के अंतहीन खाई में अकेले।


पृथक आकाशगंगा MCG + 01-02-015, सभी दिशाओं में 100,000,000 से अधिक प्रकाश-वर्षों के लिए अकेले, अब यूनिवर्स में सबसे अधिक अकेली आकाशगंगा मानी जाती है [ आकाशगंगा void , अंतरिक्ष यान या अनुमानित में पाई जाने वाली आकाशगंगाओं में से एक है। [ट्रांस।] दूर के भविष्य में, मिल्कड्रोमेडा और भी अधिक अकेला होगा।

हमें अपने अनुसंधान में उस स्थिति में विशेषाधिकार प्राप्त हुआ जिसमें हम विकसित और तकनीकी रूप से दोनों हैं, जबकि ब्रह्मांड अभी भी युवा है। आज हम ऐसे समय में रहते हैं जब निकटतम आकाशगंगाओं ने हमें एक विस्तारित यूनिवर्स दिखाया है, जिससे हमें उस समय के संकेतों की तलाश करने की आवश्यकता हुई जब यूनिवर्स छोटा, सघन और गर्म था। और हमें उन समयों के बहुत विश्वसनीय संकेत मिले, जो निकट और दूर दोनों हैं, और हम जानते हैं कि महान ब्रह्मांडीय दूरियों को देखने के लिए हमें क्या करना है। लेकिन अगर हमने कुछ नहीं देखा तो? अगर हमें लगा कि हमारी गैलेक्सी मौजूद है? बस आगे खोज करने के लिए कोई प्रेरणा नहीं होगी। सभ्यता के दूर के भविष्य में, आपको आकाशगंगा के बाहर निकटतम वस्तुओं को देखने के लिए सैकड़ों या यहां तक ​​कि हजारों गुना बड़ी दूरी पर देखना होगा।

हमारे ब्रह्मांड की वर्तमान स्थिति और इसके इतिहास के बारे में हमारे निष्कर्ष इस बात पर निर्भर करते हैं कि हम कब दिखाई दिए।


डार्क एनर्जी यूनिवर्स: हमारे यूनिवर्स। हम केवल इस अंधेरे ऊर्जा का पता लगा सकते हैं क्योंकि हम आज रहते हैं; अगर हम 11 बिलियन साल पहले दिखाई देते, तो हम इस पर ध्यान नहीं देते। शायद हम कुछ याद कर रहे हैं क्योंकि हम आज रहते हैं, और जल्दी या बाद में नहीं?

क्या यह आपको लगता है, जैसा कि हमारे पाठक ने सोचा, क्या ब्रह्मांड के महत्वपूर्ण घटक या गुण मौजूद हैं जो पहले ही खो चुके हैं? हम मानते हैं कि ब्रह्मांड में सामान्य पदार्थ, विकिरण, डार्क मैटर, न्यूट्रिनो, ब्लैक होल और डार्क एनर्जी होते हैं - जो व्यावहारिक रूप से सभी हैं। लेकिन अगर आप पीछे मुड़कर देखते हैं, तो हम जानते हैं कि न्यूट्रिनों और विकिरण तब की तुलना में बहुत अधिक महत्वपूर्ण थे, और यह कि जब तक कि ब्रह्मांड ने कई अरब वर्षों तक हिट नहीं किया, तब तक अंधेरे ऊर्जा का पता लगाने योग्य स्तर पर प्रकट नहीं हुआ। क्या ब्रह्मांड में अन्य प्रकार की ऊर्जा हो सकती है जो विकिरण से पहले गायब हो गई थी, जिसका अस्तित्व हमारे लिए अज्ञात है क्योंकि उनकी उपस्थिति का कोई सबूत नहीं है?


ब्रह्मांड के ऊर्जा घनत्व में कई घटक और योगदान, और समय जब वे हावी होते हैं। यदि कॉस्मिक स्ट्रिंग्स या डोमेन की दीवारें कुछ मूर्त मात्रा में मौजूद होती हैं, तो वे ब्रह्मांड के विस्तार में महत्वपूर्ण योगदान देती हैं। अन्य घटक हो सकते हैं, जैसे कि अब हम देख नहीं सकते हैं, और जो अभी तक दिखाई नहीं दिए हैं!

अब हम कर सकते हैं हमारे साक्ष्य से इन घटकों पर सीमा निर्धारित है। वास्तविक रूप से, ये सीमाएँ बहुत अच्छी नहीं हैं। हम ब्रह्मांड का एक पर्याप्त हिस्सा देख सकते हैं ताकि हम आत्मविश्वास से बिग बैंग परिकल्पना की शुद्धता की पुष्टि कर सकें, और यह कि यूनिवर्स का एक मुद्रास्फीति मूल होना चाहिए, जिसने बिग बैंग को तैयार और उत्पन्न किया। लेकिन इसके अलावा, ब्रह्मांड में अन्य घटक हो सकते हैं जो वास्तव में दूर के अतीत में महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं, और उनके संकेत अब मौजूद नहीं हैं। वैज्ञानिक शायद ही कभी इस संभावना पर ध्यान केंद्रित करते हैं, क्योंकि हमारे सिद्धांत अच्छी तरह से पुन: पेश करते हैं कि हम क्या देखते हैं। लेकिन दूर के भविष्य में, स्थिति बिल्कुल वैसी ही होगी - एक स्थिर ब्रह्मांड की धारणा जो लाखों अरबों वर्षों से अपरिवर्तित है, बहुत अच्छी तरह से काम करेगी।

यह एक स्मरण करने वाला अनुस्मारक है कि हमारे वैज्ञानिक सिद्धांत चाहे कितने भी अच्छे हों, उनकी हमेशा समीक्षा की जा सकती है, और यह कि हमें उनमें अंतराल की तलाश कभी नहीं रोकनी चाहिए। यह मापने योग्य और अवलोकन योग्य है कि हम आगे बढ़ने के नए तरीके खोजते हैं। सबटाइटल से लेकर कॉस्मिक तक, कभी अधिक दूर के क्षितिज की जांच के बिना, हम ब्रह्मांड के सबसे गहरे सच को उजागर नहीं करेंगे। हमने पहले से ही बहुत कुछ सीखा है, लेकिन, कई वैज्ञानिकों की तरह, मुझे लगता है कि हमारे पास अभी भी बहुत कुछ है। और वहाँ जाने के लिए, विनय की आवश्यकता होती है, और शायद अप्रत्याशित स्थानों पर खोज करता है।

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 ।