মহাবিশ্বের চক্রীয় মডেল: পদার্থের অবক্ষয় অবিরামভাবে ঘটে

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

2000 এর দশকের গোড়ার দিকে, প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটির দুজন পদার্থবিদ একটি মহাজাগতিক মডেলের প্রস্তাব করেছিলেন, যার মতে বিগ ব্যাং একটি অনন্য ঘটনা নয়, তবে মহাবিশ্বের জন্মের অনেক আগে থেকেই মহাকাশকাল বিদ্যমান ছিল।

চক্রীয় মডেলে, মহাবিশ্ব একটি অসীম স্ব-টেকসই চক্রের মধ্য দিয়ে যায়। 1930-এর দশকে, আলবার্ট আইনস্টাইন এই ধারণাটি সামনে রেখেছিলেন যে মহাবিশ্ব বিগ ব্যাং এবং বড় কম্প্রেশনের একটি অন্তহীন চক্র অনুভব করতে পারে। আমাদের মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ পূর্ববর্তী মহাবিশ্বের পতনের ফলাফল হতে পারে। এই মডেলের কাঠামোর মধ্যে, আমরা বলতে পারি যে মহাবিশ্ব তার পূর্বসূরির মৃত্যু থেকে পুনর্জন্ম হয়েছিল। যদি তাই হয়, তাহলে বিগ ব্যাং অনন্য কিছু ছিল না, এটি অসীম সংখ্যক অন্যদের মধ্যে একটি ছোট বিস্ফোরণ। চক্রীয় তত্ত্ব অগত্যা বিগ ব্যাং তত্ত্বকে প্রতিস্থাপন করে না; বরং, এটি অন্যান্য প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার চেষ্টা করে: উদাহরণস্বরূপ, বিগ ব্যাংয়ের আগে কী ঘটেছিল এবং কেন বিগ ব্যাং দ্রুত সম্প্রসারণের সময়কালের দিকে নিয়ে গিয়েছিল?

মহাবিশ্বের একটি নতুন চক্রীয় মডেল 2001 সালে পল স্টেইনহার্ড এবং নীল তুরোক দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। স্টেইনহার্ড তার প্রবন্ধে এই মডেলটি বর্ণনা করেছেন, যাকে বলা হয় দ্য সাইক্লিক মডেল অফ দ্য ইউনিভার্স। স্ট্রিং তত্ত্বে, একটি ঝিল্লি বা "ব্রেন" হল একটি বস্তু যা বিভিন্ন মাত্রায় বিদ্যমান। Steinhardt এবং Turok এর মতে, আমরা যে তিনটি স্থানিক মাত্রা দেখতে পাই তা এই ব্রেনগুলির সাথে মিলে যায়। দুটি 3D ব্রেন সমান্তরালভাবে বিদ্যমান থাকতে পারে, একটি অতিরিক্ত, লুকানো মাত্রা দ্বারা পৃথক করা হয়। এই ব্রেনগুলি - এগুলিকে ধাতব প্লেট হিসাবে ভাবা যেতে পারে - এই অতিরিক্ত মাত্রা বরাবর চলতে পারে এবং একে অপরের সাথে সংঘর্ষ করতে পারে, বিগ ব্যাং তৈরি করে এবং তাই মহাবিশ্বগুলি (আমাদের মতো)। যখন তারা সংঘর্ষ হয়, ঘটনাগুলি স্ট্যান্ডার্ড বিগ ব্যাং মডেল অনুসারে উদ্ভাসিত হয়: গরম পদার্থ এবং বিকিরণ তৈরি হয়, দ্রুত স্ফীতি ঘটে এবং তারপরে সবকিছু ঠান্ডা হয়ে যায় - এবং ছায়াপথ, তারা এবং গ্রহের মতো কাঠামো তৈরি হয়। যাইহোক, স্টেইনহার্ড এবং তুরোক যুক্তি দেন যে এই ব্রেনগুলির মধ্যে সর্বদা কিছু মিথস্ক্রিয়া থাকে, যাকে তারা আন্তঃব্রেন বলে: এটি তাদের একসাথে টানে, যার ফলে তাদের আবার সংঘর্ষ হয় এবং পরবর্তী বিগ ব্যাং তৈরি হয়।

স্টেইনহার্ড এবং তুরোকের মডেল তা সত্ত্বেও বিগ ব্যাং মডেলের কিছু অনুমানকে চ্যালেঞ্জ করে। উদাহরণস্বরূপ, তাদের মতে, বিগ ব্যাং স্থান এবং সময়ের সূচনা ছিল না, বরং বিবর্তনের পূর্ববর্তী পর্যায় থেকে একটি উত্তরণ ছিল। আমরা যদি বিগ ব্যাং মডেল সম্পর্কে কথা বলি, তাহলে এটি বলে যে এই ঘটনাটি স্থান এবং সময়ের অবিলম্বে সূচনা করেছে। উপরন্তু, ব্রেনগুলির সংঘর্ষের এই চক্রে, মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামো অবশ্যই সংকোচনের পর্যায় দ্বারা নির্ধারিত হতে হবে: অর্থাৎ, তাদের সংঘর্ষের আগে এটি ঘটে এবং পরবর্তী বিগ ব্যাং ঘটে। বিগ ব্যাং তত্ত্ব অনুসারে, মহাবিশ্বের বৃহৎ আকারের কাঠামো দ্রুত সম্প্রসারণের (স্ফীতি) সময়কাল দ্বারা নির্ধারিত হয়, যা বিস্ফোরণের কিছুক্ষণ পরেই ঘটেছিল। তদুপরি, মহাবিস্ফোরণ মডেলটি মহাবিশ্ব কতক্ষণ থাকবে তা ভবিষ্যদ্বাণী করে না এবং স্টেইনহার্ড মডেলে প্রতিটি চক্রের সময়কাল প্রায় এক ট্রিলিয়ন বছর।

মহাবিশ্বের চক্রীয় মডেল সম্পর্কে ভাল জিনিস হল, বিগ ব্যাং মডেলের বিপরীতে, এটি তথাকথিত মহাজাগতিক ধ্রুবক ব্যাখ্যা করতে পারে। এই ধ্রুবকের মাত্রা সরাসরি মহাবিশ্বের ত্বরিত সম্প্রসারণের সাথে সম্পর্কিত: এটি ব্যাখ্যা করে কেন স্থান এত দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে। পর্যবেক্ষণ অনুসারে, মহাজাগতিক ধ্রুবকের মান খুবই ছোট।সম্প্রতি অবধি, এটি বিশ্বাস করা হয়েছিল যে এর মান স্ট্যান্ডার্ড বিগ ব্যাং তত্ত্ব দ্বারা পূর্বাভাসের চেয়ে 120 মাত্রার কম। পর্যবেক্ষণ এবং তত্ত্বের মধ্যে এই পার্থক্যটি দীর্ঘকাল ধরে আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্বের সবচেয়ে বড় সমস্যাগুলির মধ্যে একটি। যাইহোক, খুব বেশি দিন আগে নয়, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ সম্পর্কে নতুন ডেটা প্রাপ্ত হয়েছিল, যা অনুসারে এটি পূর্বের ধারণার চেয়ে দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে। এটি ইতিমধ্যে প্রাপ্ত ডেটার নতুন পর্যবেক্ষণ এবং নিশ্চিতকরণ (বা খণ্ডন) এর জন্য অপেক্ষা করতে হবে।

স্টিভেন ওয়েইনবার্গ, 1979 নোবেল বিজয়ী, তথাকথিত নৃতাত্ত্বিক নীতি ব্যবহার করে একটি মডেল পর্যবেক্ষণ এবং ভবিষ্যদ্বাণী করার মধ্যে পার্থক্য ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করেন। তার মতে, মহাজাগতিক ধ্রুবকের মান এলোমেলো এবং মহাবিশ্বের বিভিন্ন অংশে ভিন্ন। আমাদের আশ্চর্য হওয়া উচিত নয় যে আমরা এমন একটি বিরল অঞ্চলে বাস করি যেখানে আমরা এই ধ্রুবকের একটি ছোট মান পর্যবেক্ষণ করি, যেহেতু শুধুমাত্র এই মান দিয়ে তারা, গ্রহ এবং জীবন বিকাশ করতে পারে। কিছু পদার্থবিজ্ঞানী অবশ্য এই ব্যাখ্যায় সন্তুষ্ট নন কারণ এই মানটি পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের অন্যান্য অঞ্চলে ভিন্ন।

1980 এর দশকে আমেরিকান পদার্থবিদ ল্যারি অ্যাবট দ্বারা অনুরূপ মডেল তৈরি করা হয়েছিল। যাইহোক, তার মডেলে, মহাজাগতিক ধ্রুবক থেকে নিম্ন মানের হ্রাস এত দীর্ঘ ছিল যে এই সময়ের মধ্যে মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থ মহাকাশে ছড়িয়ে পড়বে, প্রকৃতপক্ষে এটি খালি থাকবে। স্টেইনহার্ড এবং তুরোকের মহাবিশ্বের চক্রীয় মডেল অনুসারে, মহাজাগতিক ধ্রুবকের মান এত ছোট হওয়ার কারণ হল যে এটি প্রথমে খুব বড় ছিল, কিন্তু সময়ের সাথে সাথে, প্রতিটি নতুন চক্রের সাথে এটি হ্রাস পেয়েছে। অন্য কথায়, প্রতিটি বড় বিস্ফোরণের সাথে, মহাবিশ্বে পদার্থ এবং বিকিরণের পরিমাণ "শূন্য" হয়, তবে মহাজাগতিক ধ্রুবক নয়। অনেক চক্র ধরে, এর মান কমে গেছে, এবং আজ আমরা ঠিক এই মানটি পর্যবেক্ষণ করি (5, 98 x 10-10 J / m3)।

একটি সাক্ষাত্কারে, নীল তুরোক তার এবং স্টেইনহার্ডের চক্রীয় মহাবিশ্বের মডেল সম্পর্কে নিম্নরূপ কথা বলেছেন:

“আমরা একটি পদ্ধতির প্রস্তাব করেছি যেখানে সুপারস্ট্রিং তত্ত্ব এবং এম-তত্ত্ব (আমাদের কোয়ান্টাম মহাকর্ষের সর্বোত্তম সম্মিলিত তত্ত্ব) মহাবিশ্বকে বিগ ব্যাংয়ের মধ্য দিয়ে যেতে দেয়। কিন্তু আমাদের অনুমান সম্পূর্ণরূপে সামঞ্জস্যপূর্ণ কিনা তা বোঝার জন্য, আরও তাত্ত্বিক কাজ প্রয়োজন।"

বিজ্ঞানীরা আশা করছেন প্রযুক্তির বিকাশের সাথে সাথে অন্যদের সাথে এই তত্ত্বটি পরীক্ষা করার সুযোগ থাকবে। সুতরাং, স্ট্যান্ডার্ড কসমোলজিক্যাল মডেল (ΛCDM) অনুসারে, বিগ ব্যাং-এর পরপরই মুদ্রাস্ফীতি নামে পরিচিত একটি সময়কাল শুরু হয়েছিল, যা মহাকর্ষীয় তরঙ্গে মহাবিশ্বকে পূর্ণ করেছিল। 2015 সালে, একটি মহাকর্ষীয় তরঙ্গ সংকেত রেকর্ড করা হয়েছিল, যার আকারটি দুটি ব্ল্যাক হোল (GW150914) একত্রিত হওয়ার জন্য সাধারণ আপেক্ষিকতার পূর্বাভাসের সাথে মিলে যায়। 2017 সালে, পদার্থবিদ কিপ থর্ন, রেনার ওয়েইস এবং ব্যারি বারিশ এই আবিষ্কারের জন্য নোবেল পুরস্কারে ভূষিত হন। এছাড়াও পরবর্তীকালে, দুটি নিউট্রন তারা (GW170817) একত্রিত হওয়ার ঘটনা থেকে উদ্ভূত মহাকর্ষীয় তরঙ্গ রেকর্ড করা হয়েছিল। যাইহোক, মহাজাগতিক স্ফীতি থেকে মহাকর্ষীয় তরঙ্গ এখনও রেকর্ড করা হয়নি। তদুপরি, স্টেইনহার্ড এবং তুরোক উল্লেখ করেন যে যদি তাদের মডেল সঠিক হয়, তবে এই জাতীয় মহাকর্ষীয় তরঙ্গগুলি "শনাক্ত করা" হওয়ার পক্ষে খুব ছোট হবে।