মহাবিশ্বের গঠনের অদ্ভুত এবং সবচেয়ে অস্বাভাবিক তত্ত্ব

2024 লেখক: Seth Attwood | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2023-12-16 15:59

শাস্ত্রীয় মহাজাগতিক মডেলের পাশাপাশি, সাধারণ আপেক্ষিকতা খুব, খুব, খুব বহিরাগত কাল্পনিক জগত তৈরির অনুমতি দেয়।

সাধারণ আপেক্ষিকতা ব্যবহার করে নির্মিত বেশ কয়েকটি ধ্রুপদী মহাজাগতিক মডেল রয়েছে, যা স্থানের একজাততা এবং আইসোট্রপি দ্বারা পরিপূরক (দেখুন "PM" নং 6'2012)। আইনস্টাইনের বদ্ধ মহাবিশ্বে স্থানের একটি ধ্রুবক ইতিবাচক বক্রতা রয়েছে, যা সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণে তথাকথিত মহাজাগতিক পরামিতির প্রবর্তনের কারণে স্থির হয়ে যায়, যা একটি মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র হিসাবে কাজ করে।

অ-বাঁকা স্থান সহ ডি সিটারের ত্বরিত মহাবিশ্বে, কোনও সাধারণ পদার্থ নেই, তবে এটি একটি মহাকর্ষ-বিরোধী ক্ষেত্রেও পূর্ণ। আলেকজান্ডার ফ্রিডম্যানের বদ্ধ ও উন্মুক্ত মহাবিশ্বও রয়েছে; আইনস্টাইনের সীমানা জগত - ডি সিটার, যা সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে সম্প্রসারণের হারকে শূন্যে হ্রাস করে এবং অবশেষে, লেমাইত্রে মহাবিশ্ব, বিগ ব্যাং কসমোলজির পূর্বপুরুষ, একটি সুপার কমপ্যাক্ট প্রাথমিক অবস্থা থেকে বেড়ে উঠছে। তাদের সকলেই, এবং বিশেষ করে লেমাইত্রে মডেল, আমাদের মহাবিশ্বের আধুনিক আদর্শ মডেলের অগ্রদূত হয়ে উঠেছে।

বিভিন্ন মডেলে মহাবিশ্বের স্থানের বিভিন্ন বক্রতা রয়েছে, যা ঋণাত্মক (অধিবৃত্তীয় স্থান), শূন্য (সমতল ইউক্লিডীয় স্থান, আমাদের মহাবিশ্বের সাথে সম্পর্কিত) বা ধনাত্মক (উপবৃত্তীয় স্থান) হতে পারে। প্রথম দুটি মডেল উন্মুক্ত মহাবিশ্ব, অবিরামভাবে প্রসারিত, শেষটি বন্ধ, যা শীঘ্রই বা পরে ভেঙে পড়বে। দৃষ্টান্তটি উপরের থেকে নীচে এই জাতীয় স্থানের দ্বি-মাত্রিক অ্যানালগগুলি দেখায়।

তবে, অন্যান্য মহাবিশ্বগুলিও রয়েছে, যা একটি খুব সৃজনশীল দ্বারা উত্পন্ন হয়েছে, যেহেতু এটি এখন সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণগুলি ব্যবহার করে বলা প্রথাগত। এগুলি জ্যোতির্বিজ্ঞান এবং জ্যোতির্বিদ্যাগত পর্যবেক্ষণের ফলাফলের সাথে অনেক কম (বা একেবারেই সঙ্গতিপূর্ণ নয়) তবে এগুলি প্রায়শই খুব সুন্দর এবং কখনও কখনও মার্জিতভাবে প্যারাডক্সিক্যাল হয়। সত্য, গণিতবিদ এবং জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা এগুলি এত পরিমাণে আবিষ্কার করেছিলেন যে আমাদের নিজেদেরকে কেবলমাত্র কাল্পনিক বিশ্বের সবচেয়ে আকর্ষণীয় উদাহরণগুলির মধ্যে সীমাবদ্ধ রাখতে হবে।

স্ট্রিং থেকে প্যানকেক পর্যন্ত

আইনস্টাইন এবং ডি সিটারের মৌলিক কাজের (1917 সালে) উপস্থিতির পরে, অনেক বিজ্ঞানী মহাজাগতিক মডেল তৈরি করতে সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণ ব্যবহার করতে শুরু করেছিলেন। এটি করার প্রথম একজন ছিলেন নিউ ইয়র্কের গণিতবিদ এডওয়ার্ড ক্যাসনার, যিনি 1921 সালে তার সমাধান প্রকাশ করেছিলেন।

তার মহাবিশ্ব খুবই অস্বাভাবিক। এটিতে শুধুমাত্র মহাকর্ষীয় পদার্থেরই অভাব নেই, একটি মহাকর্ষ-বিরোধী ক্ষেত্রও রয়েছে (অন্য কথায়, আইনস্টাইনের মহাজাগতিক পরামিতি নেই)। দেখে মনে হবে এই আদর্শভাবে খালি পৃথিবীতে কিছুই ঘটতে পারে না। যাইহোক, ক্যাসনার স্বীকার করেছেন যে তার অনুমানমূলক মহাবিশ্ব বিভিন্ন দিকে অসমভাবে বিবর্তিত হয়েছে। এটি দুটি স্থানাঙ্ক অক্ষ বরাবর প্রসারিত হয়, কিন্তু তৃতীয় অক্ষ বরাবর সংকুচিত হয়।

অতএব, এই স্থানটি স্পষ্টতই অ্যানিসোট্রপিক এবং জ্যামিতিক রূপরেখায় একটি উপবৃত্তাকার অনুরূপ। যেহেতু এই ধরনের উপবৃত্তাকার দুটি দিকে প্রসারিত হয় এবং তৃতীয়টি বরাবর সংকুচিত হয়, এটি ধীরে ধীরে একটি সমতল প্যানকেকে পরিণত হয়। একই সময়ে, ক্যাসনার মহাবিশ্ব মোটেও ওজন হ্রাস করে না, বয়সের অনুপাতে এর আয়তন বৃদ্ধি পায়। প্রাথমিক মুহুর্তে, এই বয়সটি শূন্যের সমান - এবং তাই, আয়তনও শূন্য। যাইহোক, ক্যাসনার মহাবিশ্বগুলি লেমাইত্রের জগতের মতো একটি বিন্দু সিঙ্গুলারিটি থেকে জন্মগ্রহণ করে না, বরং একটি অসীম পাতলা স্পোকের মতো কিছু থেকে - এর প্রাথমিক ব্যাসার্ধ একটি অক্ষ বরাবর অসীম এবং অন্য দুটি বরাবর শূন্য।

কেন আমরা গুগল করব

এডওয়ার্ড ক্যাসনার বিজ্ঞানের একজন উজ্জ্বল জনপ্রিয়তাকারী ছিলেন - জেমস নিউম্যানের সাথে সহ-লেখক তার গণিত এবং কল্পনা বইটি আজ পুনঃপ্রকাশিত এবং পড়া হয়। একটি অধ্যায়ে, 10 নম্বরটি উপস্থিত হয়¹⁰⁰… কাজনারের নয় বছর বয়সী ভাতিজা এই সংখ্যাটির জন্য একটি নাম নিয়ে এসেছিল - গুগোল (গুগল), এবং এমনকি একটি অবিশ্বাস্যভাবে বিশাল সংখ্যা 10^{গুগোল}- শব্দটি googolplex (Googolplex) নামকরণ করেছেন। যখন স্ট্যানফোর্ডের স্নাতক ছাত্র ল্যারি পেজ এবং সের্গেই ব্রিন তাদের সার্চ ইঞ্জিনের জন্য একটি নাম খুঁজে বের করার চেষ্টা করছিলেন, তখন তাদের বন্ধু শন অ্যান্ডারসন সর্ব-বিস্তৃত Googolplex-এর সুপারিশ করেছিলেন৷

যাইহোক, পেজ আরও বিনয়ী Googol পছন্দ করেছে, এবং অ্যান্ডারসন অবিলম্বে এটি একটি ইন্টারনেট ডোমেন হিসাবে ব্যবহার করা যেতে পারে কিনা তা পরীক্ষা করার জন্য প্রস্তুত। তাড়াহুড়ো করে, তিনি একটি টাইপো করেছেন এবং একটি অনুরোধ পাঠিয়েছেন Googol.com-এ নয়, Google.com-এ৷ এই নামটি বিনামূল্যে পরিণত হয়েছিল এবং ব্রিন এটিকে এতটাই পছন্দ করেছিলেন যে তিনি এবং পেজ অবিলম্বে 15 সেপ্টেম্বর, 1997 তারিখে এটি নিবন্ধিত করেছিলেন। এটা অন্যভাবে ঘটলে, আমাদের গুগল থাকত না!

এই শূন্য পৃথিবীর বিবর্তনের রহস্য কি? যেহেতু এর স্থানটি বিভিন্ন দিক দিয়ে বিভিন্ন উপায়ে "বদল" করে, তাই মহাকর্ষীয় জোয়ারের শক্তি দেখা দেয়, যা এর গতিশীলতা নির্ধারণ করে। দেখে মনে হবে যে কেউ তিনটি অক্ষ বরাবর সম্প্রসারণের হার সমান করে এবং এর ফলে অ্যানিসোট্রপি নির্মূল করে তাদের পরিত্রাণ পেতে পারে, কিন্তু গণিত এই ধরনের স্বাধীনতাকে অনুমোদন করে না।

সত্য, কেউ তিনটি গতির মধ্যে দুটিকে শূন্যের সমান সেট করতে পারে (অন্য কথায়, দুটি স্থানাঙ্ক অক্ষ বরাবর মহাবিশ্বের মাত্রা ঠিক করুন)। এই ক্ষেত্রে, Kasner এর বিশ্ব শুধুমাত্র একটি দিকে বৃদ্ধি পাবে, এবং কঠোরভাবে সময়ের সাথে সমানুপাতিক (এটি বোঝা সহজ, যেহেতু এটির আয়তন অবশ্যই বৃদ্ধি পাবে), তবে এটিই আমরা অর্জন করতে পারি।

কাসনার মহাবিশ্ব শুধুমাত্র সম্পূর্ণ শূন্যতার শর্তে নিজেই থাকতে পারে। আপনি যদি এটিতে সামান্য বিষয় যোগ করেন তবে এটি ধীরে ধীরে আইনস্টাইন-ডি সিটারের আইসোট্রপিক মহাবিশ্বের মতো বিবর্তিত হতে শুরু করবে। একইভাবে, যখন একটি শূন্য আইনস্টাইন পরামিতি তার সমীকরণে যোগ করা হয়, তখন এটি (বস্তু সহ বা ছাড়া) অ্যাসিম্পটোটিকভাবে সূচকীয় আইসোট্রপিক প্রসারণের শাসনে প্রবেশ করবে এবং ডি সিটারের মহাবিশ্বে পরিণত হবে। যাইহোক, এই ধরনের "সংযোজন" সত্যিই শুধুমাত্র বিদ্যমান মহাবিশ্বের বিবর্তন পরিবর্তন করে।

তার জন্মের মুহুর্তে, তারা কার্যত একটি ভূমিকা পালন করে না, এবং মহাবিশ্ব একই দৃশ্যকল্প অনুযায়ী বিকশিত হয়।

যদিও ক্যাসনার জগৎ গতিশীলভাবে অ্যানিসোট্রপিক, যে কোনো সময় এর বক্রতা সমস্ত স্থানাঙ্ক অক্ষ বরাবর একই থাকে। যাইহোক, সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণগুলি মহাবিশ্বের অস্তিত্বকে স্বীকার করে যেগুলি কেবল অ্যানিসোট্রপিক বেগের সাথে বিকশিত হয় না, তবে তাদের অ্যানিসোট্রপিক বক্রতাও রয়েছে।

এই ধরনের মডেলগুলি 1950 এর দশকের গোড়ার দিকে আমেরিকান গণিতবিদ আব্রাহাম টাউব দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। এর স্থানগুলি কিছু দিকে উন্মুক্ত মহাবিশ্বের মতো আচরণ করতে পারে এবং অন্য দিকে বন্ধ মহাবিশ্বের মতো আচরণ করতে পারে। তদুপরি, সময়ের সাথে সাথে, তারা প্লাস থেকে বিয়োগ এবং বিয়োগ থেকে প্লাসে চিহ্ন পরিবর্তন করতে পারে। তাদের স্থান না শুধুমাত্র pulsates, কিন্তু আক্ষরিক ভিতরে ভিতরে ঘুরিয়ে. দৈহিকভাবে, এই প্রক্রিয়াগুলি মহাকর্ষীয় তরঙ্গের সাথে যুক্ত হতে পারে, যা স্থানকে এতটাই বিকৃত করে যে তারা স্থানীয়ভাবে এর জ্যামিতিকে গোলাকার থেকে স্যাডেলে পরিবর্তন করে এবং এর বিপরীতে। সব মিলিয়ে অদ্ভুত পৃথিবী, গাণিতিকভাবে সম্ভব হলেও।

আমাদের মহাবিশ্বের বিপরীতে, যা আইসোট্রপিক্যালি প্রসারিত হয় (অর্থাৎ, নির্বাচিত দিক নির্বিশেষে একই গতিতে), ক্যাসনারের মহাবিশ্ব একই সাথে প্রসারিত হয় (দুটি অক্ষ বরাবর) এবং সংকুচিত হয় (তৃতীয়টি বরাবর)।

বিশ্বের ওঠানামা

কাজনারের কাজ প্রকাশের পরপরই, আলেকজান্ডার ফ্রিডম্যানের নিবন্ধগুলি প্রকাশিত হয়েছিল, প্রথমটি 1922 সালে, দ্বিতীয়টি 1924 সালে। এই গবেষণাপত্রগুলি সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণের আশ্চর্যজনকভাবে মার্জিত সমাধান উপস্থাপন করেছে, যা সৃষ্টিতত্ত্বের বিকাশে অত্যন্ত গঠনমূলক প্রভাব ফেলেছিল।

ফ্রিডম্যানের ধারণাটি এই ধারণার উপর ভিত্তি করে যে, গড় হিসাবে, পদার্থকে বাইরের মহাকাশে যতটা সম্ভব প্রতিসমভাবে বিতরণ করা হয়, অর্থাৎ, সম্পূর্ণরূপে সমজাতীয় এবং আইসোট্রপিক। এর মানে হল যে একটি একক মহাজাগতিক সময়ের প্রতিটি মুহুর্তে স্থানের জ্যামিতি তার সমস্ত বিন্দুতে এবং সমস্ত দিকগুলিতে একই (কঠোরভাবে বলতে গেলে, এই ধরনের সময় এখনও সঠিকভাবে নির্ধারণ করা প্রয়োজন, তবে এই ক্ষেত্রে এই সমস্যাটি সমাধানযোগ্য)। এটি অনুসরণ করে যে যে কোনো মুহূর্তে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের (বা সংকোচনের) হার আবার দিকনির্দেশের থেকে স্বাধীন।

ফ্রিডম্যানের মহাবিশ্ব তাই ক্যাসনারের মডেলের সম্পূর্ণ ভিন্ন।

প্রথম নিবন্ধে, ফ্রিডম্যান মহাকাশের ধ্রুবক ইতিবাচক বক্রতা সহ একটি বদ্ধ মহাবিশ্বের একটি মডেল তৈরি করেছিলেন।এই জগৎ বস্তুর অসীম ঘনত্ব সহ একটি প্রাথমিক বিন্দু অবস্থা থেকে উদ্ভূত হয়, একটি নির্দিষ্ট সর্বোচ্চ ব্যাসার্ধে (এবং, তাই, সর্বাধিক আয়তন) প্রসারিত হয়, তারপরে এটি আবার একই একবচনে (গাণিতিক ভাষায়, একটি এককতা) ভেঙে পড়ে।

তবে সেখানেই থেমে থাকেননি ফ্রিডম্যান। তার মতে, প্রাপ্ত মহাজাগতিক সমাধান প্রাথমিক এবং চূড়ান্ত এককতার মধ্যে ব্যবধান দ্বারা সীমাবদ্ধ করা উচিত নয়; এটি এগিয়ে এবং পিছনে উভয় সময়েই চলতে পারে। ফলাফল হল সময় অক্ষের উপর অন্তহীন এক গুচ্ছ মহাবিশ্ব, যা একে অপরকে এককতা বিন্দুতে সীমানা দেয়।

পদার্থবিজ্ঞানের ভাষায়, এর অর্থ হল ফ্রিডম্যানের বদ্ধ মহাবিশ্ব অসীমভাবে দোদুল্যমান হতে পারে, প্রতিটি সংকোচনের পরে মারা যেতে পারে এবং পরবর্তী সম্প্রসারণে নতুন জীবনে পুনর্জন্ম লাভ করতে পারে। এটি একটি কঠোরভাবে পর্যায়ক্রমিক প্রক্রিয়া, যেহেতু সমস্ত দোলন একই সময়ের জন্য চলতে থাকে। অতএব, মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রতিটি চক্র অন্য সমস্ত চক্রের একটি সঠিক অনুলিপি।

ফ্রিডম্যান তার বই "দ্য ওয়ার্ল্ড অ্যাজ স্পেস অ্যান্ড টাইম"-এ এই মডেলটির বিষয়ে এভাবেই মন্তব্য করেছেন: "এছাড়াও, এমন কিছু ঘটনা রয়েছে যখন বক্রতার ব্যাসার্ধ পর্যায়ক্রমে পরিবর্তিত হয়: মহাবিশ্ব একটি বিন্দুতে সংকুচিত হয় (শূন্যে), তারপর আবার একটি বিন্দু থেকে এর ব্যাসার্ধকে একটি নির্দিষ্ট মান পর্যন্ত নিয়ে আসে, তারপর আবার, এর বক্রতার ব্যাসার্ধ হ্রাস করে, এটি একটি বিন্দুতে পরিণত হয়, ইত্যাদি। "শূন্য থেকে বিশ্বের সৃষ্টি" সম্পর্কে কথা বলাও সম্ভব, তবে এই সমস্তকে কৌতূহলী তথ্য হিসাবে বিবেচনা করা উচিত যা অপর্যাপ্ত জ্যোতির্বিজ্ঞানের পরীক্ষামূলক উপাদান দ্বারা দৃঢ়ভাবে নিশ্চিত করা যায় না।"

মিক্সমাস্টার মহাবিশ্বের সম্ভাব্যতার গ্রাফটি এতটাই অস্বাভাবিক দেখাচ্ছে - সম্ভাব্য পিটটিতে উচ্চ দেয়াল রয়েছে, যার মধ্যে তিনটি "উপত্যকা" রয়েছে। নীচে এই ধরনের একটি "মিক্সারে মহাবিশ্ব" এর সমতুল্য বক্ররেখা রয়েছে।

ফ্রিডম্যানের নিবন্ধ প্রকাশের কয়েক বছর পরে, তার মডেলগুলি খ্যাতি এবং স্বীকৃতি লাভ করে। আইনস্টাইন একটি দোদুল্যমান মহাবিশ্বের ধারণায় গুরুতরভাবে আগ্রহী হয়ে ওঠেন এবং তিনি একা ছিলেন না। 1932 সালে, এটি ক্যালটেকের গাণিতিক পদার্থবিদ্যা এবং ভৌত রসায়নের অধ্যাপক রিচার্ড টলম্যান দ্বারা নেওয়া হয়েছিল। তিনি ফ্রিডম্যানের মতো বিশুদ্ধ গণিতবিদ ছিলেন না, ডি সিটার, লেমাইত্রে এবং এডিংটনের মতো জ্যোতির্বিজ্ঞানী এবং জ্যোতির্পদার্থবিদও ছিলেন না। টলম্যান পরিসংখ্যানগত পদার্থবিদ্যা এবং তাপগতিবিদ্যার একজন স্বীকৃত বিশেষজ্ঞ ছিলেন, যা তিনি সর্বপ্রথম সৃষ্টিতত্ত্বের সাথে একত্রিত করেছিলেন।

ফলাফল খুব অতুচ্ছ ছিল. টোলম্যান এই সিদ্ধান্তে উপনীত হন যে মহাজগতের মোট এনট্রপি চক্র থেকে চক্রে বৃদ্ধি হওয়া উচিত। এনট্রপির সঞ্চয়ন এই সত্যের দিকে পরিচালিত করে যে মহাবিশ্বের আরও বেশি করে শক্তি ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বিকিরণে কেন্দ্রীভূত হয়, যা চক্র থেকে চক্র ক্রমবর্ধমানভাবে এর গতিবিদ্যাকে প্রভাবিত করে। এই কারণে, চক্রের দৈর্ঘ্য বৃদ্ধি পায়, প্রতিটি পরেরটি আগেরটির চেয়ে দীর্ঘ হয়।

দোলনা অব্যাহত থাকে, কিন্তু পর্যায়ক্রমিক হতে থেমে যায়। তাছাড়া, প্রতিটি নতুন চক্রে, টলম্যানের মহাবিশ্বের ব্যাসার্ধ বৃদ্ধি পায়। ফলস্বরূপ, সর্বাধিক সম্প্রসারণের পর্যায়ে, এটির ক্ষুদ্রতম বক্রতা রয়েছে এবং এর জ্যামিতিটি আরও বেশি এবং আরও দীর্ঘ সময়ের জন্য ইউক্লিডীয়টির কাছে চলে আসছে।

রিচার্ড টলম্যান, তার মডেল ডিজাইন করার সময়, একটি আকর্ষণীয় সুযোগ মিস করেন, যা জন ব্যারো এবং মারিউস ডমব্রোস্কি 1995 সালে মনোযোগ আকর্ষণ করেছিলেন। তারা দেখিয়েছিল যে টলম্যানের মহাবিশ্বের অসিলেটরি শাসন অপরিবর্তনীয়ভাবে ধ্বংস হয়ে যায় যখন একটি মহাকর্ষ বিরোধী মহাজাগতিক পরামিতি চালু করা হয়।

এই ক্ষেত্রে, চক্রগুলির একটিতে টলম্যানের মহাবিশ্ব আর এককতায় সংকুচিত হয় না, তবে ক্রমবর্ধমান ত্বরণের সাথে প্রসারিত হয় এবং ডি সিটারের মহাবিশ্বে পরিণত হয়, যা একই পরিস্থিতিতে ক্যাসনার মহাবিশ্ব দ্বারাও করা হয়। অ্যান্টিগ্র্যাভিটি, অধ্যবসায়ের মতো, সবকিছুকে অতিক্রম করে!

সত্তা গুণন

কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটির গণিতের অধ্যাপক জন ব্যারোর জনপ্রিয় মেকানিক্সকে ব্যাখ্যা করেছেন, "মহাজাগতিকতার প্রাকৃতিক চ্যালেঞ্জ হল আমাদের নিজস্ব মহাবিশ্বের উৎপত্তি, ইতিহাস এবং কাঠামো যতটা সম্ভব ভালভাবে বোঝা।" - একই সময়ে, সাধারণ আপেক্ষিকতা, এমনকি পদার্থবিজ্ঞানের অন্যান্য শাখা থেকে ধার না নিয়েও, বিভিন্ন মহাজাগতিক মডেলের প্রায় সীমাহীন সংখ্যক গণনা করা সম্ভব করে তোলে।

অবশ্যই, তাদের পছন্দটি জ্যোতির্বিজ্ঞান এবং জ্যোতির্বিদ্যা সংক্রান্ত ডেটার ভিত্তিতে তৈরি করা হয়েছে, যার সাহায্যে বাস্তবতার সাথে সম্মতির জন্য বিভিন্ন মডেল পরীক্ষা করাই সম্ভব নয়, তবে তাদের উপাদানগুলির মধ্যে কোনটি সবচেয়ে পর্যাপ্ত জন্য একত্রিত করা যেতে পারে তাও সিদ্ধান্ত নেওয়া সম্ভব। আমাদের বিশ্বের বর্ণনা। এইভাবে মহাবিশ্বের বর্তমান স্ট্যান্ডার্ড মডেলটি তৈরি হয়েছিল। তাই শুধুমাত্র এই কারণেই, ঐতিহাসিকভাবে বিকশিত বৈচিত্র্যময় মহাজাগতিক মডেলগুলি অত্যন্ত কার্যকর বলে প্রমাণিত হয়েছে।

কিন্তু শুধু তাই নয়। জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আজ তাদের কাছে থাকা ডেটার সম্পদ সংগ্রহ করার আগে অনেক মডেল তৈরি করা হয়েছিল। উদাহরণ স্বরূপ, মহাবিশ্বের আইসোট্রপির প্রকৃত মাত্রা প্রতিষ্ঠিত হয়েছে শুধুমাত্র গত কয়েক দশক ধরে মহাকাশ সরঞ্জামের কারণে।

এটা স্পষ্ট যে অতীতে, মহাকাশ ডিজাইনারদের অনেক কম অভিজ্ঞতামূলক সীমাবদ্ধতা ছিল। উপরন্তু, এটা সম্ভব যে আজকের মানগুলির দ্বারা এমনকি বহিরাগত মডেলগুলি ভবিষ্যতে মহাবিশ্বের সেই অংশগুলিকে বর্ণনা করতে উপযোগী হবে যা এখনও পর্যবেক্ষণের জন্য উপলব্ধ নয়। এবং পরিশেষে, মহাজাগতিক মডেলের উদ্ভাবন সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণের অজানা সমাধান খোঁজার আকাঙ্ক্ষাকে সহজভাবে ঠেলে দিতে পারে এবং এটিও একটি শক্তিশালী প্রণোদনা। সাধারণভাবে, এই ধরনের মডেলের প্রাচুর্য বোধগম্য এবং ন্যায়সঙ্গত।

কসমোলজি এবং প্রাথমিক কণা পদার্থবিদ্যার সাম্প্রতিক মিলন একইভাবে ন্যায়সঙ্গত। এর প্রতিনিধিরা মহাবিশ্বের জীবনের প্রাথমিক স্তরটিকে একটি প্রাকৃতিক পরীক্ষাগার হিসাবে বিবেচনা করে, যা আমাদের বিশ্বের মৌলিক প্রতিসাম্যগুলি অধ্যয়নের জন্য আদর্শভাবে উপযুক্ত, যা মৌলিক মিথস্ক্রিয়াগুলির আইন নির্ধারণ করে। এই জোট ইতিমধ্যেই মৌলিকভাবে নতুন এবং খুব গভীর মহাজাগতিক মডেলের পুরো ফ্যানের ভিত্তি তৈরি করেছে। ভবিষ্যতে এটি সমান ফলপ্রসূ ফল বয়ে আনবে তাতে কোনো সন্দেহ নেই”।

মিক্সারে মহাবিশ্ব

1967 সালে, আমেরিকান অ্যাস্ট্রোফিজিসিস্ট ডেভিড উইলকিনসন এবং ব্রুস পার্টট্রিজ আবিষ্কার করেন যে যেকোন দিক থেকে রিলিক মাইক্রোওয়েভ বিকিরণ, যা তিন বছর আগে আবিষ্কৃত হয়েছিল, কার্যত একই তাপমাত্রায় পৃথিবীতে আসে। তাদের স্বদেশী রবার্ট ডিকের উদ্ভাবিত একটি অত্যন্ত সংবেদনশীল রেডিওমিটারের সাহায্যে, তারা দেখিয়েছিল যে অবশেষ ফোটনের তাপমাত্রার ওঠানামা শতকরা দশমাংশের বেশি হয় না (আধুনিক তথ্য অনুসারে, তারা অনেক কম)।

যেহেতু এই বিকিরণটি বিগ ব্যাং-এর 4,00,000 বছর আগে উদ্ভূত হয়েছিল, তাই উইলকিনসন এবং পার্টট্রিজের ফলাফলগুলি বিশ্বাস করার কারণ দিয়েছে যে জন্মের মুহূর্তে আমাদের মহাবিশ্ব প্রায় আদর্শভাবে আইসোট্রপিক না হলেও, এটি খুব দেরি না করে এই সম্পত্তিটি অর্জন করেছিল।

এই অনুমানটি সৃষ্টিতত্ত্বের জন্য একটি উল্লেখযোগ্য সমস্যা তৈরি করেছে। প্রথম মহাজাগতিক মডেলগুলিতে, মহাকাশের আইসোট্রপিকে প্রথম থেকেই গাণিতিক অনুমান হিসাবে স্থাপন করা হয়েছিল। যাইহোক, গত শতাব্দীর মাঝামাঝি সময়ে, এটি জানা যায় যে সাধারণ আপেক্ষিকতার সমীকরণগুলি অ-আইসোট্রপিক মহাবিশ্বের একটি সেট তৈরি করা সম্ভব করে। এই ফলাফলের পরিপ্রেক্ষিতে, সিএমবির প্রায় আদর্শ আইসোট্রপি একটি ব্যাখ্যা দাবি করেছে।

এই ব্যাখ্যাটি শুধুমাত্র 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে উপস্থিত হয়েছিল এবং এটি সম্পূর্ণ অপ্রত্যাশিত ছিল। এটি মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রথম মুহুর্তগুলিতে সুপারফাস্টের (যেমন তারা সাধারণত বলে, মুদ্রাস্ফীতিমূলক) সম্প্রসারণের মৌলিকভাবে নতুন তাত্ত্বিক ধারণার উপর নির্মিত হয়েছিল (দেখুন "PM" নং 7'2012)। 1960-এর দশকের দ্বিতীয়ার্ধে, বিজ্ঞান এই ধরনের বিপ্লবী ধারণার জন্য সহজভাবে পরিপক্ক ছিল না। কিন্তু, যেমন আপনি জানেন, স্ট্যাম্পড কাগজের অনুপস্থিতিতে, তারা সাধারণ একটিতে লিখে।

প্রখ্যাত আমেরিকান কসমোলজিস্ট চার্লস মিসনার, উইলকিনসন এবং পার্টট্রিজের নিবন্ধটি প্রকাশের পরপরই, বেশ ঐতিহ্যগত উপায় ব্যবহার করে মাইক্রোওয়েভ বিকিরণের আইসোট্রপি ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেছিলেন। তার অনুমান অনুসারে, নিউট্রিনো এবং আলোর ফ্লাক্সের বিনিময়ের ফলে সৃষ্ট অংশগুলির পারস্পরিক "ঘর্ষণ" এর কারণে প্রাথমিক মহাবিশ্বের অসামঞ্জস্যতা ধীরে ধীরে অদৃশ্য হয়ে যায় (তার প্রথম প্রকাশনায়, মিজনার এই অনুমিত প্রভাবটিকে নিউট্রিনো সান্দ্রতা বলে)।

তার মতে, এই ধরনের সান্দ্রতা প্রাথমিক বিশৃঙ্খলা দ্রুত মসৃণ করতে পারে এবং মহাবিশ্বকে প্রায় পুরোপুরি সমজাতীয় এবং আইসোট্রপিক করে তুলতে পারে।

Misner এর গবেষণা কার্যক্রম সুন্দর লাগছিল, কিন্তু বাস্তব ফলাফল আনতে পারেনি. এর ব্যর্থতার মূল কারণ আবার মাইক্রোওয়েভ বিশ্লেষণের মাধ্যমে প্রকাশ করা হয়েছিল। ঘর্ষণ জড়িত যে কোনো প্রক্রিয়া তাপ উৎপন্ন করে, এটি তাপগতিবিদ্যার নিয়মের একটি প্রাথমিক পরিণতি। যদি নিউট্রিনো বা অন্য কিছু সান্দ্রতার কারণে মহাবিশ্বের প্রাথমিক অসামঞ্জস্যতাগুলিকে মসৃণ করা হয়, তবে CMB শক্তির ঘনত্ব পর্যবেক্ষণ করা মান থেকে উল্লেখযোগ্যভাবে আলাদা হবে।

আমেরিকান জ্যোতির্পদার্থবিজ্ঞানী রিচার্ড ম্যাটজনার এবং তার ইতিমধ্যে উল্লেখ করা ইংরেজ সহকর্মী জন ব্যারো 1970 এর দশকের শেষের দিকে দেখিয়েছিলেন, সান্দ্র প্রক্রিয়াগুলি কেবলমাত্র ক্ষুদ্রতম মহাজাগতিক অসংগতিগুলিকে দূর করতে পারে। মহাবিশ্বের সম্পূর্ণ "মসৃণ" করার জন্য, অন্যান্য প্রক্রিয়ার প্রয়োজন ছিল এবং সেগুলি মুদ্রাস্ফীতি তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে পাওয়া গিয়েছিল।

তবুও, মিজনার অনেক আকর্ষণীয় ফলাফল পেয়েছেন। বিশেষ করে, 1969 সালে তিনি একটি নতুন মহাজাগতিক মডেল প্রকাশ করেছিলেন, যার নাম তিনি ধার করেছিলেন … একটি রান্নাঘরের যন্ত্রপাতি থেকে, সানবিম পণ্য দ্বারা তৈরি একটি হোম মিক্সার! মিক্সমাস্টার ইউনিভার্স ক্রমাগত শক্তিশালী খিঁচুনিতে আঘাত করছে, যা, মিজনারের মতে, আলোকে বন্ধ পথ ধরে সঞ্চালিত করে, এর বিষয়বস্তুগুলিকে মিশ্রিত করে এবং একজাত করে।

যাইহোক, পরে এই মডেলের বিশ্লেষণে দেখা গেছে যে, যদিও মিজনারের জগতে ফোটনগুলি দীর্ঘ যাত্রা করে, তাদের মিশ্রণের প্রভাব খুবই নগণ্য।

তবুও, মিক্সমাস্টার ইউনিভার্স খুবই আকর্ষণীয়। ফ্রিডম্যানের বদ্ধ মহাবিশ্বের মতো, এটি শূন্য আয়তন থেকে উদ্ভূত হয়, একটি নির্দিষ্ট সর্বোচ্চ পর্যন্ত প্রসারিত হয় এবং নিজস্ব মাধ্যাকর্ষণ শক্তির প্রভাবে আবার সংকুচিত হয়। কিন্তু এই বিবর্তনটি ফ্রিডম্যানের মত মসৃণ নয়, কিন্তু একেবারে বিশৃঙ্খল এবং তাই বিস্তারিতভাবে সম্পূর্ণরূপে অনির্দেশ্য।

যৌবনে, এই মহাবিশ্ব নিবিড়ভাবে দোদুল্যমান হয়, দুই দিকে প্রসারিত হয় এবং তৃতীয় দিকে সংকুচিত হয় - যেমন ক্যাসনারের মতো। যাইহোক, সম্প্রসারণ এবং সংকোচনের অভিযোজন ধ্রুবক নয় - তারা এলোমেলোভাবে স্থান পরিবর্তন করে। তদুপরি, দোলনের ফ্রিকোয়েন্সি সময়ের উপর নির্ভর করে এবং প্রাথমিক তাত্ক্ষণিক কাছে যাওয়ার সময় অসীমতার দিকে ঝোঁক। এই ধরনের একটি মহাবিশ্ব বিশৃঙ্খল বিকৃতির মধ্য দিয়ে যায়, যেমন একটি সসারে জেলি কাঁপছে। এই বিকৃতিগুলি আবার বিভিন্ন দিকে চলে আসা মহাকর্ষীয় তরঙ্গের প্রকাশ হিসাবে ব্যাখ্যা করা যেতে পারে, ক্যাসনার মডেলের তুলনায় অনেক বেশি হিংস্র।

মিক্সমাস্টার ইউনিভার্স কসমোলজির ইতিহাসে "বিশুদ্ধ" সাধারণ আপেক্ষিকতার ভিত্তিতে সৃষ্ট কাল্পনিক মহাবিশ্বের মধ্যে সবচেয়ে জটিল হিসাবে নেমে গেছে। 1980 এর দশকের গোড়ার দিকে, এই ধরণের সবচেয়ে আকর্ষণীয় ধারণাগুলি কোয়ান্টাম ক্ষেত্র তত্ত্ব এবং প্রাথমিক কণা তত্ত্বের ধারণা এবং গাণিতিক যন্ত্রপাতি ব্যবহার করতে শুরু করে এবং তারপরে, খুব বেশি দেরি না করে, সুপারস্ট্রিং তত্ত্ব।