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ब्रह्मांड का विस्तार क्यों हो रहा है? Why The Universe is Expanding in Hindi

क्या आप जानते हैं की यह ब्रह्माण्ड अनंत काल तक विस्तारित हो सकता है?

(Why the universe is expanding in Hindi ) ब्रह्मांड का विस्तार क्यों हो रहा है? हजारों सालों से, खगोलविदों ने ब्रह्मांड के आकार और उम्र से जुड़े बुनियादी सवालों के साथ कुश्ती लड़ी है | क्या ब्रह्मांड सर्वत्र है, या कहीं इसका कोई किनारा है? क्या यह हमेशा से अस्तित्व में है, या यह अतीत में किसी समय अस्तित्व में आया था?

1929 में, कैलटेक के एक खगोल विज्ञानी एडविन हबल ने एक महत्वपूर्ण खोज की, जिसने जल्द ही इन सवालों के वैज्ञानिक जवाब दिए | उन्होंने पाया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है |

 

ब्रह्माण्ड और उसका प्रारम्भ

अधिकांश खगोलविदों का मानना है कि ब्रह्माण्ड बिग बैंग नामक एक घटना के दौरान बना था – एक विशाल विस्फोट जो लगभग 10 से 20 अरब साल पहले हुआ था | बिग बैंग के दौरान, ब्रह्मांड में अंतरिक्ष, समय, पदार्थ और ऊर्जा सभी का निर्माण हुआ | इस विशाल विस्फोट ने सभी दिशाओं में पदार्थ को फेंका और अंतरिक्ष का विस्तार करने के लिए खुद को प्रेरित किया |

जैसे ही ब्रह्मांड ठंडा हुआ, उसमें मौजूद सामग्री ने आकाशगंगाओं, तारों और ग्रहों का निर्माण किया | इस ब्रह्मांड में यह सब कुछ शामिल है, सबसे छोटे परमाणु से लेकर सबसे बड़ी आकाशगंगा तक |

Expansion of Universe | Why universe is expanding in hindi - ब्रह्मांड का विस्तार क्यों हो रहा है?
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A graphical representation of the expansion of the universe with the inflationary epoch represented as the dramatic expansion of the metric seen on the left. Source – Wikipedia

ब्रह्मांड का विस्तार ( Expansion Of Universe In Hindi)

1912 में, वेस्टो स्लिफ़र ने पाया कि दूरस्थ आकाशगंगाओं से प्रकाश का पुनर्विकास किया गया था, जिसे बाद में पृथ्वी से आकाशगंगाओं के रूप में व्याख्या किया गया था | 1922 में, अलेक्जेंडर फ्राइडमैन ने सैद्धांतिक प्रमाण प्रदान करने के लिए आइंस्टीन क्षेत्र समीकरणों का उपयोग किया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है। 1927 में, जॉर्जेस लीमाट्रे स्वतंत्र रूप से एक सैद्धांतिक आधार पर फ्रीडमैन के समान निष्कर्ष पर पहुंचे, और आकाशगंगाओं और उनकी पुनरावर्तन वेग के बीच एक रैखिक संबंध के लिए पहला अवलोकन प्रमाण प्रस्तुत किया।

1925 में अमेरिकी खगोलशास्त्री एडविन हबल ने साबित किया कि पृथ्वी से दूर आकाशगंगाओं की गति और उनकी दूरी के बीच सीधा संबंध है। इसे अब हबल के नियम के रूप में जाना जाता है। हबल स्पेस टेलीस्कोप का नाम उनके नाम पर रखा गया था, और एकल संख्या जो ब्रह्मांडीय विस्तार की दर का वर्णन करती है, बाहरी आकाशगंगाओं के स्पष्ट मंदी वेगों को उनकी दूरी से संबंधित करती है, हबल कॉन्स्टेंट कहलाती है।

दूर जाती आकाशगंगाए

एडविन हबल, खगोलशास्त्री ने इस बात का पक्का सबूत दिया कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा था। दूर की आकाशगंगाओं का अवलोकन करते हुए, उन्होंने देखा कि वे बाहर की ओर भाग रहे थे, वास्तव में वह यह दिखाने के लिए गणनाओं के साथ आने में सक्षम थे कि वे कितनी तेजी से हमसे दूर जा रहे थे। या अधिक सटीक होने के लिए, वह यह दिखाने में सक्षम था कि सभी आकाशगंगाएं कितनी तेजी से एक दूसरे से दूर जा रही हैं।

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This NASA/ESA Hubble Space Telescope image of the cluster Westerlund 2 and its surroundings has been released to celebrate Hubble’s 25th year in orbit and a quarter of a century of new discoveries, stunning images and outstanding science. The image’s central region, containing the star cluster, blends visible-light data taken by the Advanced Camera for Surveys and near-infrared exposures taken by the Wide Field Camera 3. The surrounding region is composed of visible-light observations taken by the Advanced Camera for Surveys.

कुछ समय पहले तक, ब्रह्मांड विज्ञानी (ब्रह्मांड का अध्ययन करने वाले वैज्ञानिक) मानते थे कि गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव के कारण ब्रह्मांड के विस्तार की दर धीमी थी। हालांकि, वर्तमान शोध इंगित करता है कि ब्रह्मांड अनंत काल तक विस्तारित हो सकता है। लेकिन अनुसंधान जारी है और दूरस्थ आकाशगंगाओं में सुपरनोवा के नए अध्ययन और अंधेरे ऊर्जा नामक एक बल ब्रह्मांड के संभावित भाग्य को संशोधित कर सकता है।

ब्रह्मांड का विस्तार करने के कारण क्या है?

1920 के दशक में अमेरिकी खगोलविज्ञानी एडविन हबल द्वारा आकाशगंगा के वेगों के मापन द्वारा ब्रह्मांड के विस्तार की खोज के बाद से, खगोलविदों ने यह जानने की कोशिश की है कि समय के साथ यह विस्तार कैसे बदलता है।

अधिकांश वैज्ञानिक दो संभावनाओं पर विचार कर रहे थे:
1) विस्तार की दर धीमी हो रही है और अंत में या तो रुकावट आएगी – इसके बाद यूनिवर्स अनुबंध करना शुरू कर देगा या;
2) यह हमेशा के लिए विस्तार करना जारी रखेगा।

1998 में खगोलविदों की दो अलग-अलग टीमों ने दूर के प्रकार आई ये सुपरनोवा (एक अमेरिकी शाऊल पर्लमटर के नेतृत्व में और दूसरा ऑस्ट्रेलिया के निक सनटेज और ब्रायन श्मिट द्वारा देखा) का अधययन किया और ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में कई आश्चर्यजनक तथ्यों को उजागर किया।

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उनके अध्ययन ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार की खोज को एक कदम आगे ले जाते हैं और ब्रह्मांड के हाल के मॉडलों को चुनौती देते हैं। यह नए परिणाम बताते हैं कि अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित मायावी “ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक” ब्रह्मांड के विकास में महत्वपूर्ण योगदान देता है। एक गैर-शून्य ब्रह्मांडीय स्थिरांक का अस्तित्व का अर्थ है कि एक प्रतिकारक बल, काउंटर-एक्टिंग गुरुत्वाकर्षण, वर्तमान में सार्वभौमिक विस्तार पर हावी है, और फलस्वरूप एक अनंत विस्तार वाले ब्रह्मांड की ओर जाता है।

इस नए शोध को 18 दिसंबर, 1998 के अंक में प्रसिद्ध अमेरिकी विज्ञान पत्रिका साइंस  द्वारा “ब्रेकथ्रू ऑफ द ईयर” नाम दिया गया।

ब्रह्मांड के “मौलिक मापदण्ड”

तीन मूलभूत मापदण्ड  सामान्य सापेक्षता(General Relativity)  के सिद्धांत के आधार पर सभी कॉस्मोलॉजिकल मॉडल को नियंत्रित करते हैं। वो हैं:-

1. हबल के स्थिर (Hubble Constant) द्वारा वर्णित वर्तमान विस्तार दर, अर्थात् विस्तार वेग और दूरी के बीच आनुपातिकता कारक
2. ब्रह्मांड में औसत पदार्थ घनत्व, और
3. अंतरिक्ष में मौजूद “अन्य ऊर्जा” की मात्रा।

इन मूलभूत मापदंडों के माप मूल्यों से, ब्रह्मांड की आयु और अंतरिक्ष की ज्यामिति प्राप्त की जा सकती है।

सुपरनोवा की प्रमुख भूमिका

ईएसओ से भागीदारी के साथ दोनों शोध टीमों ने दुर्लभ तारकीय विस्फोटों के अध्ययन पर ध्यान केंद्रित किया। इस प्रक्रिया में, विस्फोटक परमाणु संलयन सबसे स्थिर परमाणु नाभिक, लोहा में पदार्थ को जलाता है, और ऊर्जा की एक विशाल मात्रा को जारी करता है।

टाइप आई ये सुपरनोवा के रूप में जाने जाने वाले इन विस्फोटों को उनके आंतरिक चमक सहित उनके बहुत समान गुणों द्वारा प्रतिष्ठित किया जाता है; यह उन्हें बड़ी दूरी की माप के लिए आदर्श बनाता है, उदाहरण के लिए eso9509। यह इस प्रकार की दूरस्थ वस्तुओं के अवलोकन के माध्यम से सभी महत्वपूर्ण दूरी को पर्याप्त सटीकता के साथ निर्धारित किया जा सकता है। विशेष रूप से, टाइप आई ये सुपेर्नोवा के समन्वित अवलोकन अभियानों को दुनिया की कई प्रमुख वेधशालाओं में किया गया।

इन आंकड़ों की एकमात्र उचित व्याख्या का तात्पर्य है कि मापी गई दूरियां “गैर-ब्रेकिंग” यूनिवर्स की तुलना में बड़ी हैं और यह केवल अतिरिक्त त्वरण के प्रभाव से संभव है, अर्थात, समय के साथ ब्रह्मांड के विस्तार की दर बढ़ जाती है। त्वरण एक प्रतिकारक बल से आता है। इस अवधारणा को अल्बर्ट आइंस्टीन ने ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक (Cosmological Constant) के रूप में पेश किया था।

निहितार्थ

1. ब्रह्मांड की तदनुरूपी, कम हो चुकी आयु, अब लगभग १४,००० – १५,००० मिलियन वर्ष, अब ग्लोबुलर क्लस्टर्स में सबसे पुराने ज्ञात तारकीय वस्तुओं के साथ संघर्ष नहीं करता है। इसके अलावा, ब्रह्मांड की स्थानिक ज्यामिति “सपाट” प्रतीत होती है – यह बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में मुद्रास्फीति (बहुत तेजी से विस्तार का एक छोटा चरण) की एक मजबूत पुष्टि है।

2. साधारण पदार्थ, जिसमें वह सब कुछ शामिल है जिसे हम जानते हैं – परमाणु से लेकर तारे तक – बैरोनिक पदार्थ से बना है। हम जिस वस्तु का प्रत्यक्ष निरीक्षण करते हैं, वह केवल सभी द्रव्यमानों का एक अंश है जो वास्तव में आकाशगंगाओं और आकाशगंगाओं के समूहों में मौजूद है, जैसा कि इन वस्तुओं में आंतरिक गतियों के मापन से अनुमान लगाया गया है। इसे “डार्क मैटर प्रॉब्लम” कहा गया है। नए मापों के बाद, एक नया घटक, “डार्क एनर्जी” (यानी, वैक्यूम की ऊर्जा) जोड़ा जाना चाहिए। ऐसा प्रतीत होता है कि ऊर्जा का यह रूप वर्तमान समय में ब्रह्मांड पर हावी है और एहि डार्क एनर्जी ब्रह्माण्ड के विस्तार का मूल करक है।

Dark  Matter And Dark Energy

वास्तव में, प्रारंभिक गणना (नासा के चंद्र एक्स-रे स्पेस टेलीस्कोप द्वारा आकाशगंगा समूहों के विकास पर और जैसे कि हाल ही में अनुसंधान द्वारा समर्थित है, जो कि क्रिश्चियन मैरिनोनी और प्रोविंसन यूनिवर्सिटी के एडलिन बुज़ी द्वारा बाइनरी आकाशगंगाओं पर) सुझाव है कि पूरी तरह से 73 – ब्रह्मांड के 74% हिस्से में यह डार्क एनर्जी होती है।

दुर्भाग्य से, डार्क मैटर की तरह, हम अभी भी वास्तव में नहीं जानते हैं कि यह डार्क एनर्जी क्या है, यह कैसे उत्पन्न होता है या यह कैसे संचालित होता है। यह किसी प्रकार के नकारात्मक दबाव का उत्पादन करता प्रतीत होता है जो अंतरिक्ष में अपेक्षाकृत सजातीय रूप से वितरित किया जाता है, और इस तरह ब्रह्मांड पर एक प्रकार का ब्रह्मांडीय प्रतिकर्षण करता है, जिससे आकाशगंगाओं को कभी भी अलग किया जाता है।

जैसा कि आकाशगंगाओं के बीच का स्थान अकस्मात चौड़ा हो जाता है, अंधेरे ऊर्जा का प्रभाव बढ़ता हुआ प्रतीत होता है, यह सुझाव देता है कि ब्रह्मांड का हमेशा के लिए विस्तार जारी रहने की संभावना है, हालांकि ऐसा लगता है कि आकाशगंगाओं और आकाशगंगाओं के समूहों के भीतर बहुत कम या कोई प्रभाव नहीं है, जहां गुरुत्वाकर्षण है प्रमुख बल।

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