गहरे द्रव्य। छह ब्रह्माण्ड संबंधी समस्याएं
ब्रह्मांडीय पैमाने पर वस्तुओं की गति अच्छे पुराने न्यूटन के सिद्धांत का पालन करती है। हालाँकि, 30 के दशक में फ्रिट्ज़ ज़्विकी की खोज और उसके बाद दूर की आकाशगंगाओं के कई अवलोकन जो उनके स्पष्ट द्रव्यमान से अधिक तेज़ी से घूमती हैं, ने खगोलविदों और भौतिकविदों को डार्क मैटर के द्रव्यमान की गणना करने के लिए प्रेरित किया, जिसे अवलोकन की किसी भी उपलब्ध सीमा में सीधे निर्धारित नहीं किया जा सकता है। . हमारे उपकरणों के लिए. बिल बहुत अधिक निकला - अब यह अनुमान लगाया गया है कि ब्रह्मांड के द्रव्यमान का लगभग 27% हिस्सा डार्क मैटर है। यह हमारे अवलोकनों के लिए उपलब्ध "सामान्य" पदार्थ से पांच गुना अधिक है।
दुर्भाग्य से, प्राथमिक कण उन कणों के अस्तित्व की भविष्यवाणी नहीं करते हैं जो इस रहस्यमय द्रव्यमान का निर्माण करेंगे। अब तक, हम उनका पता लगाने या टकराने वाले त्वरक में उच्च-ऊर्जा किरणें उत्पन्न करने में सक्षम नहीं हुए हैं। वैज्ञानिकों की आखिरी उम्मीद "बाँझ" न्यूट्रिनो की खोज थी, जो डार्क मैटर बना सकता है। हालाँकि, अब तक इनका पता लगाने की कोशिशें भी असफल रही हैं।
काली ऊर्जा
चूंकि 90 के दशक में यह पता चला था कि ब्रह्मांड का विस्तार स्थिर नहीं है, लेकिन तेजी से बढ़ रहा है, गणनाओं के लिए एक और अतिरिक्त की आवश्यकता थी, इस बार ब्रह्मांड में ऊर्जा के साथ। यह पता चला कि इस त्वरण को समझाने के लिए अतिरिक्त ऊर्जा (अर्थात द्रव्यमान, क्योंकि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के अनुसार वे समान हैं) - अर्थात। डार्क एनर्जी - ब्रह्मांड का लगभग 68% हिस्सा बनाना चाहिए।
इसका मतलब यह होगा कि ब्रह्मांड का दो-तिहाई से अधिक हिस्सा... भगवान जाने किस चीज़ से बना है! क्योंकि, डार्क मैटर की तरह, हम इसकी प्रकृति को पकड़ने या उसका पता लगाने में सक्षम नहीं हैं। कुछ लोगों का मानना है कि यह निर्वात की ऊर्जा है, वही ऊर्जा जिस पर क्वांटम प्रभाव के परिणामस्वरूप कण "शून्य से" प्रकट होते हैं। दूसरों का सुझाव है कि यह "सर्वोत्कृष्टता", प्रकृति की पांचवीं शक्ति है।
एक परिकल्पना यह भी है कि ब्रह्मांड संबंधी सिद्धांत बिल्कुल भी काम नहीं करता है, ब्रह्मांड अमानवीय है, विभिन्न क्षेत्रों में अलग-अलग घनत्व हैं, और ये उतार-चढ़ाव तेजी से विस्तार का भ्रम पैदा करते हैं। इस संस्करण में डार्क एनर्जी की समस्या महज एक भ्रम होगी।
आइंस्टीन ने अपने सिद्धांतों में इस अवधारणा को पेश किया - और फिर हटा दिया ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांकडार्क एनर्जी से जुड़ा है। इस अवधारणा को क्वांटम यांत्रिकी सिद्धांतकारों द्वारा जारी रखा गया जिन्होंने ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक की धारणा को बदलने की कोशिश की क्वांटम निर्वात क्षेत्र ऊर्जा. हालाँकि, इस सिद्धांत ने 10 दिया120 ब्रह्माण्ड के विस्तार के लिए जितनी ऊर्जा की हमें ज्ञात दर है उससे अधिक ऊर्जा...
मुद्रास्फीति
Теория अंतरिक्ष मुद्रास्फीति यह बहुत संतोषजनक ढंग से समझाता है, लेकिन एक छोटी (अच्छी तरह से, हर किसी के लिए छोटी नहीं) समस्या का परिचय देता है - यह बताता है कि अपने अस्तित्व के शुरुआती दौर में, इसकी विस्तार दर प्रकाश की गति से तेज थी। यह अंतरिक्ष वस्तुओं की वर्तमान में दिखाई देने वाली संरचना, उनके तापमान, ऊर्जा आदि की व्याख्या करेगा। हालाँकि, यह है कि इस प्राचीन घटना का कोई निशान अब तक नहीं मिला है।
इंपीरियल कॉलेज लंदन, लंदन और हेलसिंकी और कोपेनहेगन विश्वविद्यालयों के शोधकर्ताओं ने 2014 में फिजिकल रिव्यू लेटर्स में बताया कि कैसे गुरुत्वाकर्षण ने ब्रह्मांड को उसके विकास के शुरुआती दौर में गंभीर मुद्रास्फीति का अनुभव करने के लिए आवश्यक स्थिरता प्रदान की। टीम ने विश्लेषण किया हिग्स कणों और गुरुत्वाकर्षण के बीच परस्पर क्रिया. वैज्ञानिकों ने दिखाया है कि इस प्रकार की एक छोटी सी बातचीत भी ब्रह्मांड को स्थिर कर सकती है और इसे तबाही से बचा सकती है।
सर्पिल आकाशगंगा M33 की घूर्णन गति का ग्राफ़
प्रोफेसर ने कहा, "प्राथमिक कण भौतिकी का मानक मॉडल, जिसका उपयोग वैज्ञानिक प्राथमिक कणों की प्रकृति और उनकी बातचीत को समझाने के लिए करते हैं, ने अभी तक इस सवाल का जवाब नहीं दिया है कि बिग बैंग के तुरंत बाद ब्रह्मांड क्यों नहीं ढह गया।" राजंती वापस आ गई है इंपीरियल कॉलेज के भौतिकी विभाग से। “हमारे अध्ययन में, हमने मानक मॉडल के अज्ञात पैरामीटर पर ध्यान केंद्रित किया, यानी हिग्स कणों और गुरुत्वाकर्षण के बीच बातचीत। इस पैरामीटर को कण त्वरक प्रयोगों में नहीं मापा जा सकता है, लेकिन मुद्रास्फीति चरण के दौरान हिग्स कणों की अस्थिरता पर इसका गहरा प्रभाव पड़ता है। इस पैरामीटर का एक छोटा सा मान भी जीवित रहने की दर को समझाने के लिए पर्याप्त है।
क्वासर द्वारा प्रकाशित काले पदार्थ का एक जाल
कुछ विद्वानों का मानना है कि मुद्रास्फीति एक बार शुरू हो जाए तो इसे रोकना मुश्किल होता है। उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि इसका परिणाम नए ब्रह्मांडों का निर्माण था, जो भौतिक रूप से हमसे अलग थे। और ये सिलसिला आज भी जारी रहेगा. मल्टीवर्स अभी भी मुद्रास्फीति की तेजी में नए ब्रह्मांडों को जन्म दे रहा है।
प्रकाश की स्थिर गति सिद्धांत पर लौटते हुए, कुछ मुद्रास्फीति सिद्धांतकारों का सुझाव है कि प्रकाश की गति, हाँ, एक सख्त सीमा है, लेकिन स्थिर नहीं है। शुरुआती युग में यह अधिक था, जिससे मुद्रास्फीति को बढ़ावा मिला। अब यह गिरना जारी है, लेकिन इतनी धीमी गति से कि हम इसे नोटिस ही नहीं कर पाते।
अंतःक्रियाओं का संयोजन
साधारण पदार्थ, डार्क मैटर और डार्क एनर्जी का वर्तमान संतुलन
मानक मॉडल, प्रकृति की तीन प्रकार की शक्तियों को एकीकृत करते हुए, सभी वैज्ञानिकों की संतुष्टि के लिए कमजोर और मजबूत अंतःक्रियाओं को एकीकृत नहीं करता है। गुरुत्वाकर्षण एक तरफ खड़ा है और अभी तक प्राथमिक कणों की दुनिया के साथ सामान्य मॉडल में शामिल नहीं किया जा सकता है। गुरुत्वाकर्षण को क्वांटम यांत्रिकी के साथ समेटने का कोई भी प्रयास गणनाओं में इतनी अनंतता ला देता है कि समीकरण अपना मूल्य खो देते हैं।
गुरुत्वाकर्षण का क्वांटम सिद्धांत गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान और जड़त्व द्रव्यमान के बीच संबंध को तोड़ने की आवश्यकता है, जिसे तुल्यता के सिद्धांत से जाना जाता है (लेख देखें: "ब्रह्मांड के छह सिद्धांत")। इस सिद्धांत का उल्लंघन आधुनिक भौतिकी के निर्माण को कमजोर करता है। इस प्रकार, ऐसा सिद्धांत, जो हर चीज़ के बारे में सपनों के सिद्धांत का रास्ता खोलता है, अब तक ज्ञात भौतिकी को नष्ट भी कर सकता है।
यद्यपि गुरुत्वाकर्षण क्वांटम इंटरैक्शन के छोटे पैमाने पर ध्यान देने योग्य होने के लिए बहुत कमजोर है, लेकिन एक जगह है जहां यह क्वांटम घटना के यांत्रिकी में अंतर लाने के लिए पर्याप्त मजबूत हो जाता है। यह ब्लैक होल्स. हालाँकि, अंदर और उनके बाहरी इलाके में होने वाली घटनाओं का अभी भी बहुत कम अध्ययन और अध्ययन किया गया है।
ब्रह्माण्ड की स्थापना
मानक मॉडल कणों की दुनिया में उत्पन्न होने वाले बलों और द्रव्यमान के परिमाण का अनुमान नहीं लगा सकता है। हम इन मात्राओं के बारे में मापकर और सिद्धांत में डेटा जोड़कर सीखते हैं। वैज्ञानिक लगातार यह पता लगा रहे हैं कि मापे गए मूल्यों में एक छोटा सा अंतर ब्रह्मांड को पूरी तरह से अलग दिखने के लिए पर्याप्त है।
उदाहरण के लिए, हम जो कुछ भी जानते हैं उसके स्थिर पदार्थ को सहारा देने के लिए इसमें सबसे छोटा द्रव्यमान है। आकाशगंगाओं के निर्माण के लिए डार्क मैटर और ऊर्जा की मात्रा को सावधानीपूर्वक संतुलित किया जाता है।
ब्रह्मांड के मापदंडों को समायोजित करने की सबसे जटिल समस्याओं में से एक है एंटीमैटर पर पदार्थ का लाभजो हर चीज़ को स्थिर रूप से अस्तित्व में रहने की अनुमति देता है। मानक मॉडल के अनुसार, पदार्थ और एंटीमैटर की समान मात्रा का उत्पादन किया जाना चाहिए। निःसंदेह, हमारे दृष्टिकोण से, यह अच्छा है कि पदार्थ का लाभ है, क्योंकि समान मात्रा में ब्रह्मांड की अस्थिरता का संकेत मिलता है, जो दोनों प्रकार के पदार्थों के विनाश के हिंसक विस्फोट से हिल गया है।
विस्तार और संकुचन वाले ब्रह्मांडों के साथ मल्टीवर्स का दृश्य
मापन समस्या
समाधान आयाम क्वांटम वस्तुएं इसका अर्थ है तरंग फ़ंक्शन का पतन, यानी उनकी स्थिति का दो से "परिवर्तन" (श्रोडिंगर की बिल्ली "जीवित या मृत" की अनिश्चित स्थिति में) से एक में (हम जानते हैं कि बिल्ली के साथ क्या हुआ)।
माप की समस्या से संबंधित साहसिक परिकल्पनाओं में से एक "कई दुनिया" की अवधारणा है - मापने के दौरान हम जिन संभावनाओं को चुनते हैं। दुनिया हर पल अलग हो रही है। तो, हमारे पास एक ऐसी दुनिया है जिसमें हम एक बिल्ली के साथ एक बॉक्स में देखते हैं, और एक ऐसी दुनिया जिसमें हम एक बिल्ली के साथ एक बॉक्स में नहीं देखते हैं ... पहले में - वह दुनिया जिसमें बिल्ली रहती है, या एक जिसमें वह नहीं रहता आदि। घ.
उनका मानना था कि क्वांटम यांत्रिकी में कुछ बहुत गड़बड़ है, और उनकी राय को हल्के में नहीं लिया जाना चाहिए।
चार मुख्य इंटरैक्शन
