मुझे खेद है कि यह सवाल शायद पेशेवर खगोलविदों के लिए मूर्खतापूर्ण है, जिनमें से मैं एक नहीं हूं।
यह प्रश्न मूर्खतापूर्ण है। आपका प्रश्न ब्रह्माण्ड विज्ञान (ब्रह्मांड का अध्ययन कहां से हुआ, यह कैसे विकसित हो रहा है और इसका भाग्य क्या होगा) के बारे में एक सामान्य बात है। मीडिया अक्सर इन अवधारणाओं को बुरी तरह जकड़ लेता है, जिसके परिणामस्वरूप बहुत भ्रम पैदा होता है (सभी वैज्ञानिक जानकारी में से, उन्हें लगता है कि ब्रह्मांड विज्ञान को सटीक रूप से रिपोर्ट करना सबसे कठिन समय है)। आपका जिज्ञासा निश्चित रूप से एक अच्छी बात है।
जब खगोलविदों का कहना था कि प्रारंभिक ब्रह्मांड छोटा था, तो क्या उनका सीधा मतलब है "ब्रह्मांड का वह हिस्सा जो हमारे अवलोकन योग्य ब्रह्मांड से मेल खाता है, छोटा था"?
खैर, वे आमतौर पर पूरे ब्रह्मांड का जिक्र कर रहे हैं। अपने अंतिम पैराग्राफ में, मैं समझाता हूं कि यह देखने योग्य ब्रह्मांड के लिए क्या है।
यदि यह अनंत है, तो ऐसा प्रतीत होगा कि इसे अनंत में भी अनंत होना था, बस बहुत घना। वास्तव में, यह "सीमा में" लगता है, इसे बिग बैंग में भी अनंत होना था।
तुम सच के करीब हो। जब हम ब्रह्मांड के विस्तार के बारे में बात करते हैं, तो हम वास्तव में कह रहे हैं कि सभी मामलों के बीच जगह बनाई जा रही है।
जैसा कि आपने बताया, ब्रह्मांड अनंत हो सकता है। यह एक गेंद की तरह नहीं है, बल्कि एक सपाट ग्रिड की तरह है, और इसका "विस्तार" सिर्फ इसका मतलब है कि ग्रिड पर वस्तुओं के बीच की दूरी बड़ी हो रही है। संक्षेप में, वस्तुओं के बीच अधिक स्थान बनाया जा रहा है। विस्तार से हमारा तात्पर्य यह है कि वस्तुएं एक-दूसरे से दूर जा रही हैं, क्योंकि उनके बीच अधिक स्थान बनाया जा रहा है। नीचे एक gif है जो मैंने इसे प्रदर्शित करने के लिए बनाया है:
इसका वर्णन करने के लिए एक और उपयोगी तरीका यह है कि ग्रिड का विस्तार हो रहा है - वह स्थान ही, समन्वय प्रणाली के रूप में, बढ़ रहा है। एक सादृश्य के रूप में, कल्पना अपने कुत्ते को चला रहे हैं। अचानक आपके बीच जमीन का विस्तार होने लगता है। आप और आपका कुत्ता अलग हो जाएंगे और एक दूसरे से दूर हटना जारी रखेंगे।
तो वही हमारे ब्रह्मांड के साथ भी हो रहा है। ग्रिड वास्तव में बढ़ रहा है, और वस्तुओं को इसके साथ बह जाना है।
ठीक है, अब जब हमने मुख्य अवधारणाओं को प्राप्त कर लिया है, तो मैं एक और शब्दावली का परिचय दूंगा। "यूनिवर्स का पैमाना कारक" यह दर्शाता है कि अब की तुलना में ब्रह्मांड का कितना विस्तार हुआ है। उदाहरण के लिए, यदि एक अरब वर्षों में स्केल फैक्टर 3 है, तो इसका मतलब है कि यूनिवर्स की प्रत्येक वस्तु अब की तुलना में एक दूसरे से 3 गुना दूर है। यदि 700 मिलियन वर्ष पहले स्केल फैक्टर 0.8 था, तो उस समय 0.8 के कारक द्वारा सब कुछ करीब था। परिभाषा के अनुसार, स्केल फैक्टर अभी 1 है।
इसलिए, यदि यूनिवर्स का विस्तार हो रहा है, तो हम उम्मीद करेंगे कि यह और छोटा होगा क्योंकि हम समय से पहले वापस दिखेंगे - यानी स्केल फैक्टर कम होगा। सामान्य सापेक्षता 13.8 बिलियन वर्ष पहले शून्य होने का पैमाना कारक बताती है। इसका अर्थ यह होगा कि प्रत्येक वस्तु हमसे वर्तमान दूरी से शून्य होगी - दूसरे शब्दों में, कोई स्थान नहीं होगा।
यदि आपको लगता है कि अंतरिक्ष के बिना एक ब्रह्मांड असंभव है, तो आप सही हैं। हमारे पास स्पष्ट रूप से एक विरोधाभास है। जीआर में, आप शून्य स्थान के साथ एक स्पेसटाइम नहीं रख सकते।
हमारे आधुनिक भौतिक सिद्धांत विरोधाभास के क्षण के बाद एक सेकंड के कुछ अंशों को ठीक करते हैं, और हमारे अवलोकन एक अत्यंत घने प्रारंभिक ब्रह्मांड के विचार से सहमत हैं। हालांकि, हमारे सिद्धांत टूट जाते हैं क्योंकि हम पहले और पहले के समय में ब्रह्मांड को मॉडल करने की कोशिश करते हैं, जब तक कि वे अब सटीक साबित नहीं होते, हमें सबसे दिलचस्प क्षण को समझाने से रोकते हैं।
यही कारण है कि बिग बैंग का क्षण ब्रह्मांड विज्ञान के सबसे बड़े रहस्यों में से एक है। बिग बैंग के पास स्थितियों को समझाने की कोशिश करने के लिए क्वांटम गुरुत्व जैसे सिद्धांत उत्पन्न हुए हैं, लेकिन अब तक कोई भी पर्याप्त नहीं है।
मैं अक्सर व्याख्यान सुनता हूं कि बिग बैंग के तुरंत बाद, ब्रह्मांड छोटा था, कहते हैं, अंगूर का आकार या ऐसा कुछ।
दरअसल, समस्या अस्पष्टता से उपजी है जब कोई "ब्रह्मांड" कहता है। इस मामले में, वे अवलोकन योग्य ब्रह्मांड का उल्लेख कर रहे हैं, जो वास्तव में गोलाकार है। अवलोकन योग्य ब्रह्मांड बिग बैंग के समय के आसपास वास्तव में बहुत छोटा था, अब इसकी त्रिज्या की तुलना में।
ऐसा इसलिए है क्योंकि इसकी त्रिज्या वास्तव में हमारे ब्रह्मांड के पैमाने कारक * पर निर्भर करती है, जिसका अर्थ है कि फिलहाल जीआर स्केल कारक को शून्य होने की भविष्यवाणी करता है, लेकिन यह अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के आकार को शून्य होने की भी भविष्यवाणी करता है।
जाहिर है कि यह मामला नहीं हो सकता है, क्योंकि जैसा कि हमने ऊपर बताया है, स्केल स्केल के लिए यह संभव नहीं होना चाहिए। हालांकि, हम उचित विश्वास के साथ कह सकते हैं कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड एक बिंदु पर एक अंगूर के आकार की संभावना थी, यदि छोटा नहीं है (हालांकि "अंगूर" तुलना के लिए एक मनमाना पसंद है। मैं वास्तव में उस कागज को नहीं पा सकता हूं जो पहले उपयोग करता है। सादृश्य, तो वे मूल रूप से क्या मतलब है थोड़ा अस्पष्ट है)।
* दूरी को मापना वास्तव में ब्रह्माण्ड विज्ञान में थोड़ा मुश्किल है; कुछ मामलों में, हम ब्रह्मांड के विस्तार की उपेक्षा करते हुए वस्तुओं की दूरी या गति के बारे में बात करना चाहते हैं। आपको बहुत सारी शब्दावली सीखने की आवश्यकता को बचाने के लिए, मैं अभी ब्रह्मांड के विस्तार को ध्यान में रख रहा हूं जब अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के आकार के बारे में बात कर रहा हूं। ब्रह्मांड के विस्तार के अलावा कारकों के कारण भी अवलोकनीय ब्रह्मांड बढ़ता है, अर्थात आगे और आगे की आकाशगंगाओं से प्रकाश हम तक पहुंचता है।