ब्रह्मांड की उत्पत्ति, उसके भूतकाल और भविष्य का प्रश्न अनादि काल से लोगों को चिंतित करता रहा है। कई शताब्दियों के लिए, सिद्धांत उत्पन्न हुए हैं और उनका खंडन किया गया है, जो ज्ञात आंकड़ों के आधार पर दुनिया की एक तस्वीर पेश करते हैं। वैज्ञानिक दुनिया के लिए एक मौलिक झटका आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत था। उन्होंने ब्रह्मांड को बनाने वाली प्रक्रियाओं को समझने में भी बहुत बड़ा योगदान दिया। हालांकि, सापेक्षता का सिद्धांत अंतिम सत्य होने का दावा नहीं कर सका, जिसके लिए किसी परिवर्धन की आवश्यकता नहीं है। प्रौद्योगिकियों में सुधार ने खगोलविदों को पहले अकल्पनीय खोज करने की अनुमति दी जिसके लिए एक नए सैद्धांतिक आधार या मौजूदा प्रावधानों के महत्वपूर्ण विस्तार की आवश्यकता थी। ऐसी ही एक घटना है डार्क मैटर। लेकिन पहले चीज़ें पहले।
बीते दिनों के मामले
"डार्क मैटर" शब्द को समझने के लिए आइए पिछली शताब्दी के आरंभ में चलते हैं। उस समय, एक स्थिर संरचना के रूप में ब्रह्मांड का विचार हावी था। इस बीच, सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत (जीआर) ने माना कि जितनी जल्दी या बाद में आकर्षण बल सभी अंतरिक्ष वस्तुओं को एक ही गेंद में "चिपकने" की ओर ले जाएगा, ऐसा होगागुरुत्वाकर्षण पतन कहा जाता है। अंतरिक्ष वस्तुओं के बीच कोई प्रतिकारक बल नहीं होते हैं। पारस्परिक आकर्षण को केन्द्रापसारक बलों द्वारा मुआवजा दिया जाता है जो सितारों, ग्रहों और अन्य निकायों की निरंतर गति पैदा करते हैं। इस तरह, सिस्टम का संतुलन बना रहता है।
ब्रह्मांड के सैद्धांतिक पतन को रोकने के लिए, आइंस्टीन ने एक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक पेश किया - एक मूल्य जो सिस्टम को आवश्यक स्थिर स्थिति में लाता है, लेकिन साथ ही वास्तव में इसका आविष्कार किया गया है, जिसका कोई स्पष्ट आधार नहीं है।
ब्रह्मांड का विस्तार
फ्रिडमैन और हबल की गणना और खोजों से पता चला है कि नए स्थिरांक की मदद से सामान्य सापेक्षता के सामंजस्यपूर्ण समीकरणों का उल्लंघन करने की कोई आवश्यकता नहीं है। यह सिद्ध हो चुका है, और आज यह तथ्य व्यावहारिक रूप से संदेह से परे है, कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, इसकी एक बार शुरुआत हुई थी, और स्थिरता की कोई बात नहीं हो सकती है। ब्रह्मांड विज्ञान के आगे विकास के कारण बिग बैंग सिद्धांत का उदय हुआ। नई मान्यताओं की मुख्य पुष्टि समय के साथ आकाशगंगाओं के बीच की दूरी में देखी गई वृद्धि है। यह पड़ोसी अंतरिक्ष प्रणालियों के एक दूसरे से हटाने की गति का माप था जिसके कारण परिकल्पना का निर्माण हुआ कि डार्क मैटर और डार्क एनर्जी है।
डेटा सिद्धांत के अनुरूप नहीं
1931 में फ़्रिट्ज़ ज़्विकी, और फिर 1932 में जान ऊर्ट और 1960 के दशक में, दूर के समूह में आकाशगंगाओं के द्रव्यमान के द्रव्यमान और उनके अनुपात को एक दूसरे से हटाने की गति के साथ गिन रहे थे। समय-समय पर, वैज्ञानिक एक ही निष्कर्ष पर पहुंचे: पदार्थ की यह मात्रा उसके द्वारा बनाए गए गुरुत्वाकर्षण को धारण करने में सक्षम होने के लिए पर्याप्त नहीं हैएक साथ इतनी तेज गति से आगे बढ़ने वाली आकाशगंगाएँ। ज़्विकी और ऊर्ट ने सुझाव दिया कि ब्रह्मांड का एक छिपा हुआ द्रव्यमान है, जो अंतरिक्ष की वस्तुओं को अलग-अलग दिशाओं में बिखरने नहीं देता है।
हालाँकि, वेरा रुबिन के काम के परिणामों की घोषणा के बाद, परिकल्पना को सत्तर के दशक में ही वैज्ञानिक दुनिया ने मान्यता दी थी।
उसने घूर्णन वक्रों का निर्माण किया जो स्पष्ट रूप से उस दूरी पर आकाशगंगा के पदार्थ की गति की गति की निर्भरता को प्रदर्शित करता है जो इसे प्रणाली के केंद्र से अलग करती है। सैद्धांतिक धारणाओं के विपरीत, यह पता चला कि तारों की गति कम नहीं होती है क्योंकि वे गांगेय केंद्र से दूर जाते हैं, लेकिन बढ़ते हैं। चमकदारों के इस तरह के व्यवहार को आकाशगंगा में एक प्रभामंडल की उपस्थिति से ही समझाया जा सकता है, जो कि काले पदार्थ से भरा होता है। इस प्रकार, खगोल विज्ञान का सामना ब्रह्मांड के एक पूरी तरह से बेरोज़गार हिस्से से हुआ।
गुण और संरचना
डार्क इस तरह के पदार्थ को इसलिए कहा जाता है क्योंकि इसे किसी भी मौजूदा माध्यम से नहीं देखा जा सकता है। इसकी उपस्थिति एक अप्रत्यक्ष संकेत द्वारा पहचानी जाती है: डार्क मैटर एक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र बनाता है, जबकि पूरी तरह से विद्युत चुम्बकीय तरंगों का उत्सर्जन नहीं करता है।
वैज्ञानिकों के सामने सबसे महत्वपूर्ण कार्य इस प्रश्न का उत्तर प्राप्त करना था कि यह मामला क्या है। खगोल भौतिकीविदों ने इसे सामान्य बेरियन पदार्थ से "भरने" की कोशिश की (बैरियन पदार्थ में कम या ज्यादा अध्ययन किए गए प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन होते हैं)। आकाशगंगाओं के अंधेरे प्रभामंडल में इस प्रकार के कॉम्पैक्ट, कमजोर विकिरण वाले तारे शामिल थेभूरे रंग के बौने और विशाल ग्रह द्रव्यमान में बृहस्पति के करीब। हालांकि, ये धारणाएं जांच के लिए खड़ी नहीं हुई हैं। बेरियन पदार्थ, परिचित और ज्ञात, इस प्रकार आकाशगंगाओं के छिपे हुए द्रव्यमान में महत्वपूर्ण भूमिका नहीं निभा सकता है।
आज भौतिकी अज्ञात घटकों की तलाश में है। वैज्ञानिकों का व्यावहारिक शोध सूक्ष्म जगत के सुपरसिमेट्री के सिद्धांत पर आधारित है, जिसके अनुसार प्रत्येक ज्ञात कण के लिए एक सुपरसिमेट्रिक जोड़ी होती है। ये वही हैं जो डार्क मैटर बनाते हैं। हालाँकि, अभी तक ऐसे कणों के अस्तित्व का कोई प्रमाण नहीं मिला है, शायद यह निकट भविष्य का मामला है।
डार्क एनर्जी
एक नए प्रकार के पदार्थ की खोज ने ब्रह्मांड द्वारा वैज्ञानिकों के लिए तैयार किए गए आश्चर्यों को समाप्त नहीं किया। 1998 में, खगोल भौतिकीविदों के पास तथ्यों के साथ सिद्धांतों के डेटा की तुलना करने का एक और मौका था। यह वर्ष हमसे दूर एक आकाशगंगा में सुपरनोवा के विस्फोट द्वारा चिह्नित किया गया था।
खगोलविदों ने इसकी दूरी को मापा और प्राप्त आंकड़ों से बेहद हैरान थे: यह तारा मौजूदा सिद्धांत के अनुसार जितना होना चाहिए था, उससे कहीं अधिक भड़क गया। यह पता चला कि ब्रह्मांड के विस्तार की दर समय के साथ बढ़ती है: अब यह 14 अरब साल पहले की तुलना में बहुत अधिक है, जब माना जाता है कि बड़ा धमाका हुआ था।
जैसा कि आप जानते हैं, शरीर की गति को तेज करने के लिए उसे ऊर्जा के हस्तांतरण की आवश्यकता होती है। वह बल जिसके कारण ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार होता है, डार्क एनर्जी के रूप में जाना जाता है। यह ब्रह्मांड का डार्क मैटर से कम रहस्यमयी हिस्सा नहीं है। यह केवल ज्ञात है कि यह विशेषता हैपूरे ब्रह्मांड में एक समान वितरण, और इसके प्रभाव को केवल विशाल ब्रह्मांडीय दूरी पर ही दर्ज किया जा सकता है।
और फिर ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक
डार्क एनर्जी ने बिग बैंग थ्योरी को हिला कर रख दिया है। इस तरह के पदार्थ की संभावना और इसके कारण होने वाले विस्तार के त्वरण के बारे में वैज्ञानिक दुनिया का एक हिस्सा संशय में है। कुछ खगोल वैज्ञानिक भूले हुए आइंस्टीन के ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक को पुनर्जीवित करने का प्रयास कर रहे हैं, जो एक बड़ी वैज्ञानिक गलती की श्रेणी से फिर से काम करने वाली परिकल्पनाओं की संख्या में जा सकता है। समीकरणों में इसकी उपस्थिति गुरुत्वाकर्षण-विरोधी बनाती है, जिससे विस्तार में तेजी आती है। हालांकि, ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक की उपस्थिति के कुछ परिणाम अवलोकन संबंधी आंकड़ों से सहमत नहीं हैं।
आज ब्रह्मांड में अधिकांश पदार्थ बनाने वाले डार्क मैटर और डार्क एनर्जी वैज्ञानिकों के लिए रहस्य हैं। उनकी प्रकृति के बारे में सवाल का एक भी जवाब नहीं है। इसके अलावा, शायद यह आखिरी रहस्य नहीं है जो अंतरिक्ष हमसे रखता है। डार्क मैटर और ऊर्जा नई खोजों की दहलीज बन सकते हैं जो ब्रह्मांड की संरचना के बारे में हमारी समझ को बदल सकते हैं।
