ब्रह्माण्ड

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जगत क्या है? यह एक बेहद भरा हुआ सवाल है! कोई फर्क नहीं पड़ता कि कोण ने उस सवाल का जवाब देने के लिए क्या किया, कोई उस सवाल का जवाब देने में वर्षों लगा सकता है और अभी भी सतह पर मुश्किल से खरोंच सकता है। समय और स्थान के संदर्भ में, यह मानव मानकों के अनुसार अथाह रूप से बड़ा (और संभवतः अनंत भी है) और अविश्वसनीय रूप से पुराना है। इसे विस्तार से वर्णन करना एक स्मरणीय कार्य है। लेकिन हम यहां स्पेस मैगज़ीन में प्रयास करने के लिए दृढ़ हैं!

तो यूनिवर्स क्या है? खैर, संक्षिप्त जवाब यह है कि यह सभी अस्तित्व का कुल योग है। यह समय, स्थान, पदार्थ और ऊर्जा की संपूर्णता है जो कुछ 13.8 बिलियन साल पहले विस्तारित होना शुरू हुई थी और तब से इसका विस्तार जारी है। कोई भी पूरी तरह से निश्चित नहीं है कि ब्रह्मांड वास्तव में कितना व्यापक है, और कोई भी पूरी तरह से निश्चित नहीं है कि यह कैसे समाप्त होगा। लेकिन चल रहे शोध और अध्ययन ने हमें मानव इतिहास के पाठ्यक्रम में बहुत कुछ सिखाया है।

परिभाषा:

शब्द "यूनिवर्स" लैटिन शब्द "यूनिवर्सल" से लिया गया है, जिसका उपयोग रोमन राजनेता सिसरो और बाद में रोमन लेखकों ने दुनिया और ब्रह्मांड का उल्लेख करने के लिए किया था जैसा कि वे जानते थे। इसमें पृथ्वी और उसमें रहने वाले सभी जीवों के साथ-साथ चंद्रमा, सूर्य, तत्कालीन ज्ञात ग्रह (बुध, शुक्र, मंगल, बृहस्पति, शनि) और तारे शामिल थे।

शब्द "कॉसमॉस" को अक्सर यूनिवर्स के साथ परस्पर उपयोग किया जाता है। यह ग्रीक शब्द से लिया गया है Kosmos, जिसका शाब्दिक अर्थ है "दुनिया"। आमतौर पर अस्तित्व की संपूर्णता को परिभाषित करने के लिए उपयोग किए जाने वाले अन्य शब्दों में "नेचर" (जर्मनिक शब्द से लिया गया) शामिल है प्रकृति) और अंग्रेजी शब्द "एवरीथिंग", जिसका उपयोग वैज्ञानिक शब्दावली में देखा जा सकता है - यानी "थ्योरी ऑफ एवरीथिंग" (टीओई)।

आज, इस शब्द का उपयोग अक्सर उन सभी चीजों को संदर्भित करने के लिए किया जाता है जो ज्ञात ब्रह्मांड के भीतर मौजूद हैं - सौर मंडल, मिल्की वे, और सभी ज्ञात आकाशगंगाएं और सुपरस्ट्रक्चर। आधुनिक विज्ञान, खगोल विज्ञान और खगोल भौतिकी के संदर्भ में, यह सभी स्पेसटाइम, ऊर्जा के सभी रूपों (अर्थात विद्युत चुम्बकीय विकिरण और पदार्थ) और भौतिक कानूनों को संदर्भित करता है जो उन्हें बांधता है।

ब्रह्मांड की उत्पत्ति:

वर्तमान वैज्ञानिक सर्वसम्मति यह है कि ब्रह्माण्ड का विस्तार लगभग 13.8 बिलियन वर्ष पहले सुपर उच्च पदार्थ और ऊर्जा घनत्व के एक बिंदु से हुआ था। यह सिद्धांत, जिसे बिग बैंग थ्योरी के रूप में जाना जाता है, यूनिवर्स की उत्पत्ति और इसके विकास की व्याख्या करने के लिए केवल ब्रह्मांडीय मॉडल नहीं है - उदाहरण के लिए, स्टेडी स्टेट थ्योरी या ऑसिलेटिंग यूनिवर्स थ्योरी है।

हालांकि, यह सबसे व्यापक रूप से स्वीकृत और लोकप्रिय है। यह इस तथ्य के कारण है कि अकेले बिग बैंग सिद्धांत सभी ज्ञात पदार्थों की उत्पत्ति, भौतिकी के नियमों और ब्रह्मांड के बड़े पैमाने पर संरचना की व्याख्या करने में सक्षम है। यह ब्रह्मांड के विस्तार, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड के अस्तित्व और अन्य घटनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला के लिए भी जिम्मेदार है।

ब्रह्मांड की वर्तमान स्थिति से पीछे की ओर काम करते हुए, वैज्ञानिकों ने यह सिद्धांत दिया है कि यह अनंत घनत्व और परिमित समय के एक ही बिंदु पर उत्पन्न हुआ होगा जो विस्तार करना शुरू कर दिया था। प्रारंभिक विस्तार के बाद, सिद्धांत का कहना है कि उप-परमाणु कणों के निर्माण की अनुमति देने के लिए यूनिवर्स पर्याप्त रूप से ठंडा हो गया, और बाद में सरल परमाणु। इन आदिम तत्वों के विशाल बादलों ने बाद में गुरुत्वाकर्षण के माध्यम से तारे और आकाशगंगाओं का निर्माण किया।

यह सब लगभग 13.8 अरब साल पहले शुरू हुआ था, और इस प्रकार इसे ब्रह्मांड की आयु माना जाता है। सैद्धांतिक सिद्धांतों के परीक्षण के माध्यम से, कण त्वरक और उच्च-ऊर्जा वाले राज्यों से जुड़े प्रयोग, और खगोलीय अध्ययन जो गहन ब्रह्मांड का अवलोकन करते हैं, वैज्ञानिकों ने बिग बैंग के साथ शुरू होने वाली घटनाओं की एक समयरेखा का निर्माण किया है और वर्तमान में ब्रह्मांडीय विकास की स्थिति का नेतृत्व किया है ।

हालांकि, ब्रह्मांड के शुरुआती समय - लगभग 10 से स्थायी^-43 10 से^-11 बिग बैंग के बाद के सेकंड - व्यापक अटकलों का विषय हैं। यह देखते हुए कि भौतिकी के नियम जैसा कि हम जानते हैं कि वे इस समय अस्तित्व में नहीं हो सकते थे, यह थाह मुश्किल है कि यूनिवर्स को कैसे नियंत्रित किया जा सकता है। क्या अधिक है, जो प्रयोग शामिल कर सकते हैं जो ऊर्जा के प्रकार को शामिल कर सकते हैं, वे अपनी प्रारंभिक अवस्था में हैं।

फिर भी, कई सिद्धांत इस बात से परिचित होते हैं कि इस प्रारंभिक समय में क्या हुआ, जिनमें से कई संगत हैं। इनमें से कई सिद्धांतों के अनुसार, बिग बैंग के तुरंत बाद निम्नलिखित समय अवधि में टूट सकता है: विलक्षणता युग, मुद्रास्फीति युग, और शीत युग।

जिसे प्लैंक युग (या प्लैंक युग) के रूप में भी जाना जाता है, एकवचन एपोच ब्रह्मांड का सबसे पहला ज्ञात काल था। इस समय, अनंत घनत्व और अत्यधिक गर्मी के एक बिंदु पर सभी पदार्थ संघनित थे। इस अवधि के दौरान, यह माना जाता है कि गुरुत्वाकर्षण के क्वांटम प्रभावों ने शारीरिक संबंधों पर हावी कर दिया और यह कि कोई अन्य शारीरिक बल गुरुत्वाकर्षण के बराबर ताकत नहीं थी।

समय की यह प्लैंक अवधि बिंदु 0 से लगभग 10 तक फैली हुई है^-43सेकंड, और इसलिए इसे नाम दिया गया है क्योंकि इसे केवल प्लैंक समय में मापा जा सकता है। अत्यधिक गर्मी और पदार्थ के घनत्व के कारण, ब्रह्मांड की स्थिति अत्यधिक अस्थिर थी। इस प्रकार इसका विस्तार और ठंडा होना शुरू हुआ, जिससे भौतिकी की मूलभूत शक्तियों का प्रकटीकरण हुआ। लगभग 10 से^-43 दूसरा और 10^-36, ब्रह्मांड ने संक्रमण तापमान को पार करना शुरू कर दिया।

यह यहां है कि ब्रह्मांड पर शासन करने वाली मौलिक शक्तियों को माना जाता है कि वे एक-दूसरे से अलग होने लगी हैं। इसमें पहला कदम गेज बलों से अलग गुरुत्वाकर्षण का बल था, जो मजबूत और कमजोर परमाणु बलों और विद्युत चुंबकत्व के लिए जिम्मेदार है। फिर, 10 से^-3610 से^-32बिग बैंग के कुछ सेकंड बाद, ब्रह्मांड का तापमान काफी कम था (10)²⁸ K) जो विद्युत चुंबकत्व और कमजोर परमाणु बल को भी अलग करने में सक्षम थे।

यूनिवर्स की पहली मौलिक शक्तियों के निर्माण के साथ, मुद्रास्फीति की अवधि शुरू हुई, जो 10 से चली^-32अज्ञात समय में प्लैंक समय में सेकंड। अधिकांश कॉस्मोलॉजिकल मॉडल बताते हैं कि इस बिंदु पर ब्रह्मांड एक उच्च-ऊर्जा घनत्व के साथ सजातीय रूप से भरा हुआ था, और यह कि अविश्वसनीय रूप से उच्च तापमान और दबाव ने तेजी से विस्तार और शीतलन को जन्म दिया।

यह 10 से शुरू हुआ^-37 सेकंड, जहां चरण संक्रमण जो बलों के पृथक्करण के कारण होता है, एक ऐसी अवधि का भी नेतृत्व करता है जहां ब्रह्मांड तेजी से विकसित हुआ। यह उस समय भी था जब बायोजेनेसिस हुआ, जो एक काल्पनिक घटना को संदर्भित करता है जहां तापमान इतना अधिक था कि कणों के यादृच्छिक गति सापेक्षतावादी गति से हुई।

इसके परिणामस्वरूप, सभी प्रकार के कण-प्रतिपदार्थ जोड़े लगातार टकराव में बनाए और नष्ट किए जा रहे थे, जिसके बारे में माना जाता है कि वर्तमान ब्रह्मांड में एंटीमैटर के ऊपर पदार्थ की प्रबलता का कारण है। मुद्रास्फीति के रुकने के बाद, ब्रह्मांड में क्वार्क-ग्लोन प्लाज्मा और साथ ही अन्य सभी प्राथमिक कण शामिल थे। इस बिंदु से, ब्रह्माण्ड ठंडा होना शुरू हो गया और पदार्थ एक दूसरे के साथ जुड़ने लगे।

जैसे-जैसे ब्रह्मांड घनत्व और तापमान में कमी करता रहा, वैसे-वैसे कूलिंग इपोक शुरू हुआ। यह कणों की ऊर्जा को कम करने और चरण संक्रमणों की विशेषता थी जब तक कि भौतिकी और प्राथमिक कणों की मूलभूत शक्तियों को उनके वर्तमान रूप में बदल नहीं दिया गया। चूंकि कण ऊर्जा उन मूल्यों को गिरा देती है जिन्हें कण भौतिकी प्रयोगों द्वारा प्राप्त किया जा सकता है, इस अवधि के बाद की अवधि कम अटकलों के अधीन है।

उदाहरण के लिए, वैज्ञानिकों का मानना है कि लगभग 10^-11 बिग बैंग के कुछ सेकंड बाद, कण ऊर्जा काफी कम हो गई। लगभग 10 पर^-6 सेकंड, क्वार्क और ग्लून्स ने प्रोटॉन और न्यूट्रॉन जैसे बैरियन्स बनाने के लिए संयोजित किया, और एंटीक्वार्क पर क्वार्क के एक छोटे से अतिरिक्त एंटीऑक्सीरॉन पर बैरिन की एक छोटी सी अधिकता पैदा की।

चूंकि नए प्रोटॉन-एंटीप्रोटन जोड़े (या न्यूट्रॉन-एटनोट्रॉन जोड़े) बनाने के लिए तापमान अधिक नहीं था, बड़े पैमाने पर विनाश का तुरंत पालन किया गया, 10 में सिर्फ एक को छोड़कर¹⁰ मूल प्रोटॉन और न्यूट्रॉन और उनके एंटीपार्टिकल्स में से कोई भी नहीं। इलेक्ट्रॉनों और पॉज़िट्रॉन के लिए बिग बैंग के बाद लगभग 1 सेकंड में इसी तरह की प्रक्रिया हुई।

इन विनाशों के बाद, शेष प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन अब सापेक्ष रूप से गतिमान नहीं थे और ब्रह्मांड के ऊर्जा घनत्व में फोटॉन का प्रभुत्व था - और कुछ हद तक, न्यूट्रिनो। विस्तार में कुछ मिनट, बिग बैंग न्यूक्लियोसिंथेसिस के रूप में जाना जाने वाला काल भी शुरू हुआ।

हवा, न्यूट्रॉन और प्रोटॉन के बराबर के बारे में छोड़ने वाले 1 बिलियन केल्विन और ऊर्जा घनत्व को छोड़ने वाले तापमान के लिए धन्यवाद, ब्रह्मांड के पहले ड्यूटेरियम (हाइड्रोजन का एक स्थिर आइसोटोप) और हीलियम परमाणुओं को बनाने के लिए गठबंधन करना शुरू कर दिया। हालाँकि, यूनिवर्स के अधिकांश प्रोटॉन हाइड्रोजन नाभिक के रूप में अपरिवर्तित रहे।

लगभग 379,000 वर्षों के बाद, इलेक्ट्रॉनों ने इन नाभिकों के साथ मिलकर परमाणुओं का निर्माण किया (फिर से, ज्यादातर हाइड्रोजन), जबकि विकिरण पदार्थ से अलग हो गया और अंतरिक्ष के माध्यम से विस्तार करना जारी रखा, बड़े पैमाने पर अप्रभावित। इस विकिरण को अब कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) के रूप में जाना जाता है, जो आज ब्रह्मांड में सबसे पुराना प्रकाश है।

जैसे-जैसे सीएमबी का विस्तार हुआ, यह धीरे-धीरे घनत्व और ऊर्जा खोता गया, और वर्तमान में इसका तापमान 2.7260 -2 0.0013 K (-270.424 ° C / -454.763 ° F) और 0.25 eV / सेमी की ऊर्जा घनत्व का अनुमान है³ (या ४.००५ × १०^-14 जम्मू / मीटर³; 400-500 फोटॉन / सेमी³)। सीएमबी को लगभग 13.8 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर सभी दिशाओं में देखा जा सकता है, लेकिन इसकी वास्तविक दूरी का अनुमान ब्रह्मांड के केंद्र से लगभग 46 बिलियन प्रकाश वर्ष पर है।

ब्रह्मांड का विकास:

कई अरब वर्षों के दौरान, ब्रह्मांड के पदार्थ (जो लगभग समान रूप से वितरित किया गया था) के थोड़ा घनीभूत क्षेत्र एक-दूसरे के लिए गुरुत्वाकर्षण रूप से आकर्षित होने लगे। इसलिए वे भी बढ़े, गैस के बादल, तारे, आकाशगंगाएँ और अन्य खगोलीय संरचनाएँ बनाते हुए, जो हम आज नियमित रूप से देखते हैं।

यह वही है जिसे संरचना युग के रूप में जाना जाता है, क्योंकि यह इस समय के दौरान था कि आधुनिक ब्रह्मांड आकार लेने लगा। इसमें विभिन्न आकारों (यानी सितारों और ग्रहों को आकाशगंगाओं, आकाशगंगा समूहों, और सुपर समूहों) की संरचना में वितरित दिखाई देने वाले द्रव्य शामिल होते हैं, जहाँ पर पदार्थ केंद्रित होता है, और जो कुछ आकाशगंगाओं वाले विशाल गल्फ द्वारा अलग होते हैं।

इस प्रक्रिया का विवरण ब्रह्मांड में राशि और पदार्थ के प्रकार पर निर्भर करता है। कोल्ड डार्क मैटर, वार्म डार्क मैटर, हॉट डार्क मैटर और बायोरोनिक पदार्थ चार सुझाए गए प्रकार हैं। हालांकि, लैम्ब्डा-कोल्ड डार्क मैटर मॉडल (लैम्ब्डा-सीडीएम), जिसमें अंधेरे पदार्थ के कण प्रकाश की गति की तुलना में धीरे-धीरे चले गए, को बिग बैंग कॉस्मोलॉजी का मानक मॉडल माना जाता है, क्योंकि यह उपलब्ध आंकड़ों को सबसे अच्छा मानता है। ।

इस मॉडल में, ब्रह्मांड के ठंडे पदार्थ का 23% पदार्थ / ऊर्जा के बारे में अनुमान लगाया जाता है, जबकि बैरोनिक पदार्थ लगभग 4.6% बनता है। लैंबडा कॉस्मोलॉजिकल कॉन्स्टेंट को संदर्भित करता है, मूल रूप से अल्बर्ट आइंस्टीन द्वारा प्रस्तावित एक सिद्धांत जो यह दिखाने का प्रयास करता है कि ब्रह्मांड में द्रव्यमान-ऊर्जा का संतुलन स्थिर रहता है।

इस मामले में, यह डार्क एनर्जी से जुड़ा है, जिसने यूनिवर्स के विस्तार में तेजी लाने और इसकी बड़े पैमाने पर संरचना को बड़े पैमाने पर एक समान रखने के लिए कार्य किया। डार्क एनर्जी का अस्तित्व सबूतों की कई लाइनों पर आधारित है, जिनमें से सभी यह दर्शाते हैं कि यूनिवर्स को इसकी अनुमति है। अवलोकनों के आधार पर, यह अनुमान लगाया जाता है कि ब्रह्मांड का 73% हिस्सा इसी ऊर्जा से बना है।

ब्रह्माण्ड के शुरुआती चरणों के दौरान, जब सभी बैरोनिक द्रव्य एक साथ अधिक निकट थे, गुरुत्वाकर्षण की प्रबलता थी। हालांकि, अरबों वर्षों के विस्तार के बाद, डार्क एनर्जी की बढ़ती बहुतायत ने इसे आकाशगंगाओं के बीच प्रभावी बातचीत शुरू करने के लिए प्रेरित किया। इससे एक त्वरण शुरू हुआ, जिसे कॉस्मिक त्वरण युग कहा जाता है।

जब यह अवधि शुरू हुई तो यह बहस का विषय है, लेकिन अनुमान है कि यह बिग बैंग (5 बिलियन वर्ष पहले) के 8.8 अरब साल बाद शुरू हुई थी। कॉस्मोलॉजिस्ट क्वांटम यांत्रिकी और आइंस्टीन की सामान्य सापेक्षता दोनों पर भरोसा करते हैं, जो कि इस अवधि के दौरान और इन्फ्लेशनरी एपोक के बाद किसी भी समय हुए कॉस्मिक विकास की प्रक्रिया का वर्णन करता है।

अवलोकन और मॉडलिंग की एक कठोर प्रक्रिया के माध्यम से, वैज्ञानिकों ने निर्धारित किया है कि यह विकासवादी अवधि आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों के अनुरूप है, हालांकि वास्तविक ऊर्जा का वास्तविक स्वरूप भ्रमपूर्ण है। क्या अधिक है, कोई अच्छी तरह से समर्थित मॉडल नहीं हैं जो यह निर्धारित करने में सक्षम हैं कि 10 साल की अवधि से पहले यूनिवर्स में क्या हुआ था^-15बिग बैंग के बाद सेकंड।

हालाँकि, CERN के लार्ज हैड्रॉन कोलाइडर (LHC) के उपयोग से चल रहे प्रयोग बिग बैंग के दौरान मौजूद ऊर्जा स्थितियों को फिर से बनाना चाहते हैं, जो कि भौतिकी को प्रकट करने की भी उम्मीद है जो मानक मॉडल के दायरे से आगे जाते हैं।

इस क्षेत्र में किसी भी सफलता की संभावना क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के एक एकीकृत सिद्धांत की ओर ले जाएगी, जहां वैज्ञानिक अंततः यह समझने में सक्षम होंगे कि भौतिकी के तीन अन्य मूलभूत बलों - विद्युत चुंबकत्व, कमजोर परमाणु बल और मजबूत परमाणु बल के साथ गुरुत्वाकर्षण कैसे बातचीत करता है। यह बदले में, हमें यह समझने में भी मदद करेगा कि ब्रह्मांड के शुरुआती काल के दौरान वास्तव में क्या हुआ था।

ब्रह्मांड की संरचना:

ब्रह्मांड का वास्तविक आकार, आकार और बड़े पैमाने पर संरचना चल रहे शोध का विषय रहा है। जबकि ब्रह्मांड में सबसे पुराना प्रकाश जिसे देखा जा सकता है, वह है 13.8 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर (CMB), यह ब्रह्मांड की वास्तविक सीमा नहीं है। यह देखते हुए कि ब्रह्माण्ड अरबों वर्षों से विस्तार की स्थिति में है, और वेग पर जो प्रकाश की गति से अधिक है, वास्तविक सीमा जो हम देख सकते हैं, उससे कहीं आगे तक फैली हुई है।

हमारे वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल बताते हैं कि ब्रह्माण्ड व्यास में कुछ 91 बिलियन प्रकाश वर्ष (28 बिलियन पारसेक) को मापता है। दूसरे शब्दों में, अवलोकन योग्य ब्रह्मांड हमारे सौर मंडल से सभी दिशाओं में लगभग 46 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी तक फैला हुआ है। हालाँकि, यह देखते हुए कि ब्रह्माण्ड का किनारा अवलोकनीय नहीं है, यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि क्या वास्तव में ब्रह्माण्ड में बढ़त है। सभी के लिए हम जानते हैं, यह हमेशा के लिए चला जाता है!

अवलोकनीय ब्रह्माण्ड के भीतर, पदार्थ अत्यधिक संरचित फैशन में वितरित किया जाता है। आकाशगंगाओं के भीतर, इसमें बड़ी सांद्रता होती है - यानी ग्रह, तारे और नेबुला - जो खाली जगह के बड़े क्षेत्रों (यानी इंटरप्लेनेटरी स्पेस और इंटरस्टेलर माध्यम) के साथ इंटरसेप्टर होते हैं।

बड़े पैमाने पर चीजें बहुत अधिक होती हैं, गैसों और धूल से भरे अंतरिक्ष के संस्करणों द्वारा आकाशगंगाओं को अलग किया जाता है। सबसे बड़े पैमाने पर, जहां आकाशगंगा क्लस्टर और सुपरक्लस्टर्स मौजूद हैं, आपके पास बड़े पैमाने पर संरचनाओं का एक बुद्धिमान नेटवर्क है, जिसमें पदार्थ के घने तंतु और विशाल ब्रह्मांडीय voids शामिल हैं।

अपने आकार के संदर्भ में, स्पेसकैम तीन संभावित विन्यासों में से एक में मौजूद हो सकता है - सकारात्मक-घुमावदार, नकारात्मक-घुमावदार और सपाट। ये संभावनाएं अंतरिक्ष-समय के कम से कम चार आयामों (एक्स-कोऑर्डिनेट, वाई-कोऑर्डिनेट, जेड-कोऑर्डिनेट और टाइम) के अस्तित्व पर आधारित हैं, और ब्रह्मांड के विस्तार की प्रकृति पर निर्भर करती हैं और चाहे यूनिवर्स परिमित या अनंत है।

एक सकारात्मक रूप से घुमावदार (या बंद) ब्रह्मांड एक चार-आयामी क्षेत्र के समान होगा जो अंतरिक्ष में परिमित होगा और बिना किसी किनारे के किनारे पर होगा। एक नकारात्मक-घुमावदार (या खुला) ब्रह्मांड एक चार-आयामी "काठी" की तरह दिखेगा और अंतरिक्ष या समय में कोई सीमा नहीं होगी।

पूर्व परिदृश्य में, ब्रह्मांड को ऊर्जा की अधिकता के कारण विस्तार रोकना होगा। उत्तरार्द्ध में, इसका विस्तार करने से रोकने के लिए बहुत कम ऊर्जा होगी। तीसरे और अंतिम परिदृश्य में - एक सपाट ब्रह्मांड - ऊर्जा की एक महत्वपूर्ण राशि मौजूद होगी और इसका विस्तार केवल अनंत समय के बाद रुक जाएगा।

ब्रह्मांड के भाग्य:

इस बात की परिकल्पना करते हुए कि ब्रह्माण्ड में एक प्रारंभिक बिंदु था स्वाभाविक रूप से एक संभावित अंतिम बिंदु के बारे में प्रश्नों को जन्म देता है। यदि ब्रह्माण्ड अनंत घनत्व के एक छोटे बिंदु के रूप में शुरू हुआ जिसका विस्तार होना शुरू हुआ, तो क्या इसका मतलब यह है कि यह अनिश्चित काल तक विस्तार करता रहेगा? या क्या यह एक दिन विस्तारक बल से बाहर चला जाएगा, और जब तक सभी पदार्थ एक छोटी सी गेंद में वापस नहीं आते, तब तक अंदर की ओर पीछे हटना शुरू कर देंगे।

इस सवाल का जवाब देना ब्रह्मांड विज्ञानियों का एक बड़ा फोकस रहा है जब से इस बारे में बहस शुरू हुई कि यूनिवर्स का कौन सा मॉडल सही था। बिग बैंग थ्योरी की स्वीकृति के साथ, लेकिन 1990 के दशक में डार्क एनर्जी के अवलोकन से पहले, ब्रह्मांड विज्ञानी हमारे ब्रह्मांड के लिए सबसे अधिक संभावित परिणाम होने के रूप में दो परिदृश्यों पर सहमत हुए थे।

पहले में, जिसे आमतौर पर "बिग क्रंच" परिदृश्य के रूप में जाना जाता है, ब्रह्मांड अधिकतम आकार तक पहुंच जाएगा और फिर अपने आप में ढलना शुरू कर देगा। यह केवल तभी संभव होगा जब ब्रह्मांड का द्रव्यमान घनत्व महत्वपूर्ण घनत्व से अधिक हो। दूसरे शब्दों में, जब तक कि पदार्थ का घनत्व एक निश्चित मान (1-3 × 10) या उससे अधिक रहता है^-26 किलो प्रति किलो), ब्रह्मांड अंततः अनुबंध करेगा।

वैकल्पिक रूप से, यदि ब्रह्मांड में घनत्व महत्वपूर्ण घनत्व के बराबर या नीचे था, तो विस्तार धीमा हो जाएगा, लेकिन कभी नहीं रुकेगा। इस परिदृश्य में, "बिग फ्रीज" के रूप में जाना जाता है, ब्रह्माण्ड तब तक चलेगा जब तक कि तारा का गठन प्रत्येक आकाशगंगा में सभी इंटरस्टेलर गैस की खपत के साथ समाप्त नहीं हो जाता। इस बीच, सभी मौजूदा तारे बाहर जलेंगे और सफेद बौने, न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल बनेंगे।

बहुत धीरे-धीरे, इन ब्लैक होल के बीच टकराव बड़े पैमाने पर बड़े और बड़े ब्लैक होल में जमा हो जाते हैं। ब्रह्मांड का औसत तापमान पूर्ण शून्य तक पहुंच जाएगा, और उनके हॉकिंग विकिरण के अंतिम उत्सर्जन के बाद ब्लैक होल वाष्पित हो जाएंगे। अंत में, ब्रह्माण्ड का प्रवेश उस बिंदु तक बढ़ जाएगा जहाँ ऊर्जा का कोई संगठित रूप इससे नहीं निकाला जा सकता है (एक परिदृश्य जिसे "हीट डेथ" के रूप में जाना जाता है)।

आधुनिक अवलोकन, जिसमें ब्रह्मांडीय विस्तार पर अंधेरे ऊर्जा का अस्तित्व और इसके प्रभाव शामिल हैं, ने निष्कर्ष निकाला है कि वर्तमान में दिखाई देने वाले ब्रह्मांड के अधिक से अधिक हमारे घटना क्षितिज (यानी सीएमबी, जिसे हम देख सकते हैं) से परे गुजरेंगे। और हमारे लिए अदृश्य हो जाते हैं। इसका अंतिम परिणाम वर्तमान में ज्ञात नहीं है, लेकिन "हीट डेथ" को इस परिदृश्य में भी एक संभावित अंतिम बिंदु माना जाता है।

डार्क एनर्जी के अन्य स्पष्टीकरण, जिसे फैंटम एनर्जी थ्योरी कहा जाता है, यह सुझाव देता है कि अंततः आकाशगंगा समूहों, तारों, ग्रहों, परमाणुओं, नाभिकों, और पदार्थ खुद-ब-खुद बढ़ते हुए विस्तार से फट जाएंगे। इस परिदृश्य को "बिग रिप" के रूप में जाना जाता है, जिसमें यूनिवर्स का विस्तार अंततः अपने पूर्ववत होगा।

अध्ययन का इतिहास:

कड़ाई से बोलते हुए, मानव प्रागैतिहासिक काल से ब्रह्मांड की प्रकृति पर विचार और अध्ययन कर रहा है। इस प्रकार, ब्रह्मांड के प्रकृति में पौराणिक होने का सबसे पहला लेखा जोखा एक पीढ़ी से दूसरी पीढ़ी तक मौखिक रूप से पारित हुआ। इन कहानियों में, दुनिया, अंतरिक्ष, समय, और सारा जीवन एक सृष्टि घटना के साथ शुरू हुआ, जहां एक भगवान या भगवान सब कुछ बनाने के लिए जिम्मेदार थे।

एस्ट्रोनॉमी भी प्राचीन बेबीलोन के समय तक अध्ययन के क्षेत्र के रूप में उभरने लगी थी। बाबुल के विद्वानों द्वारा दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व के रूप में तैयार किए गए नक्षत्रों और ज्योतिषीय कैलेंडर की प्रणाली आने वाले हजारों वर्षों के लिए संस्कृतियों के ब्रह्मांडीय और ज्योतिषीय परंपराओं को सूचित करने के लिए आगे बढ़ती है।

शास्त्रीय पुरातनता के द्वारा, भौतिक कानूनों द्वारा तय की गई एक ब्रह्मांड की धारणा उभरने लगी। ग्रीक और भारतीय विद्वानों के बीच, सृजन के लिए स्पष्टीकरण दैवीय एजेंसी के बजाय कारण और प्रभाव पर जोर देते हुए प्रकृति में दार्शनिक बनने लगे। सबसे पहले के उदाहरणों में थेल्स और एनाक्सीमेंडर, दो पूर्व-सुकराती यूनानी विद्वान शामिल हैं जिन्होंने तर्क दिया कि सब कुछ पदार्थ के एक मौलिक रूप से पैदा हुआ था।

5 वीं शताब्दी ईसा पूर्व तक, सुकराती दार्शनिक एम्पेडोकल्स चार तत्वों - पृथ्वी, वायु, जल और अग्नि से बना एक ब्रह्मांड का प्रस्ताव करने वाले पहले पश्चिमी विद्वान बन गए। यह दर्शन पश्चिमी हलकों में बहुत लोकप्रिय हो गया, और पांच तत्वों - धातु, लकड़ी, पानी, आग, और पृथ्वी - जो एक ही समय के आसपास उभरा था, के समान था।

यह डेमोक्रिटस, 5 वीं / 4 वीं शताब्दी ईसा पूर्व यूनानी दार्शनिक तक नहीं था, कि अविभाज्य कणों (परमाणुओं) से बना एक ब्रह्मांड प्रस्तावित था। भारतीय दार्शनिक कनाड़ा (जो 6 ठी या दूसरी शताब्दी ईसा पूर्व में रहते थे) ने इस दर्शन को आगे बढ़ाते हुए कहा कि प्रकाश और ऊष्मा एक ही पदार्थ हैं। 5 वीं शताब्दी सीई बौद्ध दार्शनिक डिग्नाना ने इसे और आगे ले लिया, यह प्रस्ताव करते हुए कि सभी पदार्थ ऊर्जा से बने थे।

परिमित समय की धारणा भी अब्राहमिक धर्मों की एक प्रमुख विशेषता थी - यहूदी धर्म, ईसाई धर्म और इस्लाम। शायद प्रलय के दिन की जोरास्ट्रियन अवधारणा से प्रेरित है, यह विश्वास कि ब्रह्मांड की शुरुआत और अंत हुआ था, वर्तमान समय तक भी ब्रह्मांड विज्ञान की पश्चिमी अवधारणाओं को सूचित करेगा।

दूसरी सहस्राब्दी ईसा पूर्व और दूसरी शताब्दी के बीच, खगोल विज्ञान और ज्योतिष का विकास और विकास जारी रहा। राशि चक्रों के माध्यम से ग्रहों की उचित गति और नक्षत्रों की गति की निगरानी के अलावा, ग्रीक खगोलविदों ने ब्रह्मांड के भूगर्भीय मॉडल को भी चित्रित किया, जहां सूर्य, ग्रह और तारे पृथ्वी के चारों ओर घूमते हैं।

इन परंपराओं को 2 वीं शताब्दी के सीई गणितीय और खगोलीय ग्रंथ में वर्णित किया गया है, दAlmagest, जो ग्रीक-मिस्र के खगोलशास्त्री क्लॉडियस टॉलेमीस (उर्फ टॉलेमी) द्वारा लिखा गया था। यह ग्रंथ और यह ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल जिसे जासूसी किया जाता है, को मध्यकालीन यूरोपीय और इस्लामी विद्वानों ने आने वाले एक हजार वर्षों के लिए कैनन माना जाएगा।

हालाँकि, वैज्ञानिक क्रांति (16 वीं से 18 वीं शताब्दी) से पहले भी, खगोलविद् ऐसे थे जिन्होंने ब्रह्मांड के एक सहायक मॉडल का प्रस्ताव रखा था - जहाँ पृथ्वी, ग्रह और तारे सूर्य के चारों ओर घूमते थे। इनमें समोस के यूनानी खगोलशास्त्री अरस्तु (ca - 310 - 230 BCE), और हेलेनिस्टिक खगोलविद और सेल्यूकिया के दार्शनिक सेल्यूकस (190 - 150 BCE) शामिल थे।

मध्य युग के दौरान, भारतीय, फारसी और अरबी दार्शनिकों और विद्वानों ने शास्त्रीय खगोल विज्ञान को बनाए रखा और विस्तारित किया। टॉलेमिक और गैर-अरिस्टोटेलियन विचारों को जीवित रखने के अलावा, उन्होंने पृथ्वी के घूर्णन जैसे क्रांतिकारी विचारों का भी प्रस्ताव रखा। कुछ विद्वान - जैसे कि भारतीय खगोलशास्त्री आर्यभट्ट और फारसी खगोलविद दिवासर और अल-सिज्जी - यहां तक कि एक हेलिओसेंट्रिक यूनिवर्स के उन्नत संस्करण।

16 वीं शताब्दी तक, निकोलस कोपरनिकस ने सिद्धांत के साथ गणितीय समस्याओं को हल करके एक हेलिओसेंट्रिक यूनिवर्स की सबसे पूर्ण अवधारणा का प्रस्ताव रखा। उनके विचारों को पहली बार 40-पृष्ठ की पांडुलिपि में व्यक्त किया गया था Commentariolus ("लिटिल कमेंट्री"), जिसमें सात सामान्य सिद्धांतों के आधार पर एक सहायक मॉडल का वर्णन किया गया है। इन सात सिद्धांतों में कहा गया है कि:

आकाशीय पिंड सभी एक बिंदु पर नहीं घूमते हैं
पृथ्वी का केंद्र चंद्र क्षेत्र का केंद्र है - पृथ्वी के चारों ओर चंद्रमा की कक्षा; सभी गोले सूर्य के चारों ओर घूमते हैं, जो ब्रह्मांड के केंद्र के पास है
पृथ्वी और सूर्य के बीच की दूरी पृथ्वी और सूर्य से सितारों की दूरी का एक नगण्य अंश है, इसलिए तारों में लंबन नहीं देखा जाता है
तारे अचल हैं - उनकी स्पष्ट दैनिक गति पृथ्वी के दैनिक रोटेशन के कारण होती है
पृथ्वी को सूर्य के चारों ओर एक गोले में स्थानांतरित किया गया है, जिससे सूर्य का स्पष्ट वार्षिक प्रवास होता है
पृथ्वी की गति एक से अधिक है
सूर्य के चारों ओर पृथ्वी की कक्षीय गति ग्रहों की गति के विपरीत प्रतीत होती है।

उनके विचारों का एक अधिक व्यापक उपचार 1532 में जारी किया गया था, जब कोपर्निकस ने अपना मैग्नम ओपस पूरा किया - डी रिवोल्यूशनिबस ऑर्बियम कोएलेस्टियम (स्वर्गीय क्षेत्रों के क्रांतियों पर). इसमें, उन्होंने अपने सात प्रमुख तर्कों को उन्नत किया, लेकिन अधिक विस्तृत रूप में और उन्हें वापस करने के लिए विस्तृत संगणना के साथ। उत्पीड़न और बैकलैश की आशंका के कारण, 1542 में उनकी मृत्यु तक यह मात्रा जारी नहीं की गई थी।

उनके विचारों को 16 वीं / 17 वीं शताब्दी के गणितज्ञों, खगोलशास्त्री और आविष्कारक गैलीलियो गैलीली द्वारा और अधिक परिष्कृत किया जाएगा। गैलीलियो ने अपनी खुद की रचना के एक टेलीस्कोप का उपयोग करते हुए, चंद्रमा, सूर्य और बृहस्पति के रिकॉर्ड का अवलोकन किया, जिसने कोपर्निक मॉडल की आंतरिक स्थिरता को प्रदर्शित करते हुए यूनिवर्स के भूगर्भीय मॉडल में खामियों को प्रदर्शित किया।

17 वीं शताब्दी के प्रारंभ में उनकी टिप्पणियों को कई अलग-अलग संस्करणों में प्रकाशित किया गया था। चंद्रमा की क्रमागत सतह की उनकी टिप्पणियों और बृहस्पति और उसके सबसे बड़े चंद्रमाओं के उनके अवलोकन 1610 में उनके साथ विस्तृत थे सिदेरेस नुनिअस (द स्टाररी मैसेंजर) जबकि उनके अवलोकनों में सनस्पॉट वर्णित थे सूर्य में देखे जाने वाले स्थान पर (1610).

गैलीलियो ने भी मिल्की वे के बारे में अपनी टिप्पणियों को दर्ज किया स्टार्स मैसेंजर, जिसे पहले नेबुलस माना जाता था। इसके बजाय, गैलीलियो ने पाया कि यह सितारों की एक ऐसी भीड़ थी जो एक साथ इतनी सघनता से भरी हुई थी कि यह बादलों की तरह दिखने के लिए दूर से दिखाई देती थी, लेकिन जो वास्तव में तारे थे जो पहले के विचार से बहुत दूर थे।

1632 में, गैलीलियो ने आखिरकार अपने ग्रंथ में "महान बहस" को संबोधित कियाडायलोगा सोप्रा मैं देय मासिमी सिस्तेमी डेल मोंडो (दो मुख्य विश्व प्रणालियों के संबंध में संवाद), जिसमें उन्होंने भूगर्भिक पर हेलियोसेंट्रिक मॉडल की वकालत की। अपने टेलीस्कोपिक अवलोकनों, आधुनिक भौतिकी और कठोर तर्क का उपयोग करते हुए, गैलीलियो के तर्कों ने अरस्तू और टॉलेमी की बढ़ती और ग्रहणशील दर्शकों की प्रणाली के आधार को प्रभावी ढंग से कम कर दिया।

जोहान्स केपलर ने ग्रहों के अण्डाकार कक्षाओं के अपने सिद्धांत के साथ मॉडल को आगे बढ़ाया। ग्रहों की स्थिति की भविष्यवाणी करने वाली सटीक तालिकाओं के साथ संयुक्त रूप से, कोपरनिकान मॉडल प्रभावी रूप से सिद्ध हुआ था। सत्रहवीं शताब्दी के मध्य से, कुछ खगोलविद ऐसे थे जो कोपर्निकस नहीं थे।

अगला महान योगदान सर आइजैक न्यूटन (1642/43 - 1727) से आया, जिन्होंने केप्लर के लॉ ऑफ प्लैनेटरी मोशन के साथ काम किया, जिससे उन्हें यूनिवर्सल ग्रेविटेशन के अपने सिद्धांत को विकसित करने में मदद मिली। 1687 में, उन्होंने अपना प्रसिद्ध ग्रंथ प्रकाशित किया फिलोसोफी os नेचुरलिस प्रिंसिपिया मैथमेटिका ("प्राकृतिक दर्शन के गणितीय सिद्धांत"), जिसने मोशन के उनके तीन नियमों को विस्तृत किया। इन कानूनों में कहा गया है कि:

जब एक जड़त्वीय संदर्भ फ्रेम में देखा जाता है, तो एक वस्तु या तो आराम पर रहती है या एक स्थिर वेग से चलती रहती है, जब तक कि बाहरी बल द्वारा कार्य नहीं किया जाता।
किसी वस्तु पर बाहरी बलों (F) का वेक्टर योग द्रव्यमान के बराबर होता है (म) उस वस्तु के गुणन के त्वरण वेक्टर (a) से गुणा किया जाता है। गणितीय रूप में, इसे इस रूप में व्यक्त किया जाता है: एफ =मए
जब एक शरीर एक दूसरे शरीर पर एक बल लगाता है, तो दूसरा शरीर एक साथ एक बल को परिमाण में बढ़ाता है और पहले शरीर पर दिशा में विपरीत होता है।

साथ में, इन कानूनों ने किसी भी वस्तु, इस पर काम करने वाली ताकतों और परिणामस्वरूप गति के बीच संबंध का वर्णन किया, इस प्रकार शास्त्रीय यांत्रिकी की नींव रखी। कानूनों ने न्यूटन को प्रत्येक ग्रह के द्रव्यमान की गणना करने, ध्रुवों पर पृथ्वी के समतल और भूमध्य रेखा पर उभार की गणना करने की अनुमति दी, और सूर्य और चंद्रमा के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव से पृथ्वी के ज्वार कैसे बने।

ज्यामितीय विश्लेषण की उनकी पथरी जैसी विधि हवा में ध्वनि की गति (बॉयल के नियम के आधार पर), विषुव की पूर्वता का भी हिसाब लगाने में सक्षम थी - जो उसने दिखाया कि चंद्रमा का गुरुत्वाकर्षण पृथ्वी पर आकर्षण का परिणाम था - और निर्धारित धूमकेतु की परिक्रमा। यह मात्रा विज्ञान पर गहरा प्रभाव डालेगी, इसके सिद्धांत के साथ आगामी 200 वर्षों तक कैनन शेष रहेगा।

एक और बड़ी खोज 1755 में हुई, जब इमैनुअल कांत ने प्रस्ताव दिया कि मिल्की वे सितारों का एक बड़ा संग्रह था जो परस्पर गुरुत्वाकर्षण द्वारा एक साथ रखा गया था। सौर मंडल की तरह ही, तारों का यह संग्रह एक डिस्क के रूप में घूमता और चपटा होगा, जिसके भीतर सौर मंडल सन्निहित होगा।

खगोलशास्त्री विलियम हर्शल ने वास्तव में मिल्की वे के आकार को 1785 में चित्रित करने का प्रयास किया, लेकिन उन्हें यह एहसास नहीं था कि आकाशगंगा के बड़े हिस्से गैस और धूल से अस्पष्ट हैं, जो इसके वास्तविक आकार को छुपाता है। ब्रह्माण्ड के अध्ययन में अगली बड़ी छलांग और 20 वीं शताब्दी तक इस पर शासन करने वाले कानून आइंस्टीन के विशेष और सामान्य सापेक्षता के सिद्धांतों के विकास के साथ नहीं आए।

आइंस्टीन के अंतरिक्ष और समय के बारे में सिद्धांतों पर विचार करना ई = mc²) न्यूटन के यांत्रिकी के नियमों को विद्युत चुंबकत्व के नियमों के अनुसार हल करने के उनके प्रयासों के परिणाम के रूप में थे (जैसा कि मैक्सवेल के समीकरणों और लोरेंट्ज़ बल कानून द्वारा विशेषता है)। आखिरकार, आइंस्टीन अपने 190 पेपर में विशेष सापेक्षता का प्रस्ताव देकर इन दोनों क्षेत्रों के बीच असंगतता को हल करेंगे।चलती निकायों के इलेक्ट्रोडायनामिक्स पर“.

मूल रूप से, इस सिद्धांत ने कहा कि प्रकाश की गति सभी जड़त्वीय संदर्भ फ़्रेमों में समान है। यह पहले से बनी सर्वसम्मति से टूट गया था कि एक गतिशील माध्यम से यात्रा करने वाला प्रकाश उस माध्यम से खींच लिया जाएगा, जिसका अर्थ था कि प्रकाश की गति उसकी गति का योग है के माध्यम से एक मध्यम प्लस गति का वह माध्यम। इस सिद्धांत ने कई मुद्दों को जन्म दिया जो आइंस्टीन के सिद्धांत से पहले अकल्पनीय साबित हुआ।

विशेष सापेक्षता ने न केवल मैकेनिक्स के नियमों के साथ बिजली और चुंबकत्व के लिए मैक्सवेल के समीकरणों को समेटा, बल्कि अन्य वैज्ञानिकों द्वारा उपयोग किए गए बाहरी स्पष्टीकरणों को दूर करके गणितीय गणना को भी सरल बनाया। इसने एक माध्यम के अस्तित्व को पूरी तरह से अतिश्योक्तिपूर्ण बना दिया, जिसे प्रकाश की सीधी देखी गई गति के साथ जोड़ा गया, और देखे गए अपभ्रंशों के लिए जिम्मेदार था।

1907 और 1911 के बीच, आइंस्टीन ने विचार करना शुरू किया कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में विशेष सापेक्षता कैसे लागू की जा सकती है - जिसे सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत के रूप में जाना जाएगा। इसका समापन 1911 में "प्रकाशन" के साथ हुआ।प्रकाश के प्रसार पर गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव पर“, जिसमें उन्होंने भविष्यवाणी की कि समय पर्यवेक्षक के सापेक्ष है और गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के भीतर उनकी स्थिति पर निर्भर करता है।

उन्होंने यह भी कहा कि समतुल्यता सिद्धांत के रूप में जाना जाता है, जो बताता है कि गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान जड़त्वीय द्रव्यमान के समान है। आइंस्टीन ने गुरुत्वाकर्षण समय के फैलाव की घटना की भी भविष्यवाणी की थी - जहां एक गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान से अलग-अलग दूरी पर स्थित दो पर्यवेक्षक दो घटनाओं के बीच समय की मात्रा में अंतर मानते हैं। उनके सिद्धांतों का एक अन्य प्रमुख परिणाम ब्लैक होल्स और एक विस्तारित ब्रह्मांड का अस्तित्व था।

1915 में, आइंस्टीन ने अपने जनरल रिलेटिविटी के सिद्धांत को प्रकाशित करने के कुछ महीनों बाद, जर्मन भौतिक विज्ञानी और खगोलविद कार्ल श्वार्ज़स्चिल्ड ने आइंस्टीन क्षेत्र के समीकरणों का एक समाधान पाया जिसमें एक बिंदु और गोलाकार द्रव्यमान के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र का वर्णन किया। यह समाधान, जिसे अब श्वार्जस्किल्ड त्रिज्या कहा जाता है, एक बिंदु का वर्णन करता है जहां एक गोले का द्रव्यमान इतना संकुचित होता है कि सतह से भागने का वेग प्रकाश की गति के बराबर होगा।

1931 में, भारतीय-अमेरिकी खगोल भौतिकीविद् सुब्रह्मण्यन चंद्रशेखर ने विशेष सापेक्षता का उपयोग करते हुए गणना की, कि एक निश्चित द्रव्यमान द्रव्यमान से ऊपर इलेक्ट्रॉन-पतित पदार्थ का एक गैर-घूर्णन पिंड स्वयं में ढह जाएगा। 1939 में, रॉबर्ट ओपेनहाइमर और अन्य लोगों ने चंद्रशेखर के विश्लेषण से सहमति जताते हुए दावा किया कि एक निर्धारित सीमा से ऊपर के न्यूट्रॉन सितारे ब्लैक होल में गिर जाएंगे।

सामान्य सापेक्षता का एक और परिणाम यह भविष्यवाणी थी कि ब्रह्मांड या तो विस्तार या संकुचन की स्थिति में था। 1929 में, एडविन हबल ने पुष्टि की कि पूर्व मामला था। At the time, this appeared to disprove Einstein’s theory of a Cosmological Constant, which was a force which “held back gravity” to ensure that the distribution of matter in the Universe remained uniform over time.

To this, Edwin Hubble demonstrated using redshift measurements that galaxies were moving away from the Milky Way. What’s more, he showed that the galaxies that were farther from Earth appeared to be receding faster – a phenomena that would come to be known as Hubble’s Law. Hubble attempted to constrain the value of the expansion factor – which he estimated at 500 km/sec per Megaparsec of space (which has since been revised).

And then in 1931, Georges Lemaitre, a Belgian physicist and Roman Catholic priest, articulated an idea that would give rise to the Big Bang Theory. After confirming independently that the Universe was in a state of expansion, he suggested that the current expansion of the Universe meant that the father back in time one went, the smaller the Universe would be.

In other words, at some point in the past, the entire mass of the Universe would have been concentrated on a single point. These discoveries triggered a debate between physicists throughout the 1920s and 30s, with the majority advocating that the Universe was in a steady state (i.e. the Steady State Theory). In this model, new matter is continuously created as the Universe expands, thus preserving the uniformity and density of matter over time.

After World War II, the debate came to a head between proponents of the Steady State Model and proponents of the Big Bang Theory – which was growing in popularity. Eventually, the observational evidence began to favor the Big Bang over the Steady State, which included the discovery and confirmation of the CMB in 1965. Since that time, astronomers and cosmologists have sought to resolve theoretical problems arising from this model.

In the 1960s, for example, Dark Matter (originally proposed in 1932 by Jan Oort) was proposed as an explanation for the apparent “missing mass” of the Universe. In addition, papers submitted by Stephen Hawking and other physicists showed that singularities were an inevitable initial condition of general relativity and a Big Bang model of cosmology.

In 1981, physicist Alan Guth theorized a period of rapid cosmic expansion (aka. the “Inflation” Epoch) that resolved other theoretical problems. The 1990s also saw the rise of Dark Energy as an attempt to resolve outstanding issues in cosmology. In addition to providing an explanation as to the Universe’s missing mass (along with Dark Matter) it also provided an explanation as to why the Universe is still accelerating, and offered a resolution to Einstein’s Cosmological Constant.

Significant progress has been made in our study of the Universe thanks to advances in telescopes, satellites, and computer simulations. These have allowed astronomers and cosmologists to see farther into the Universe (and hence, farther back in time). This has in turn helped them to gain a better understanding of its true age, and make more precise calculations of its matter-energy density.

The introduction of space telescopes – such as the Cosmic Background Explorer (COBE), the Hubble Space Telescope, Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP) and the Planck Observatory – has also been of immeasurable value. These have not only allowed for deeper views of the cosmos, but allowed astronomers to test theoretical models to observations.

For example, in June of 2016, NASA announced findings that indicate that the Universe is expanding even faster than previously thought. Based on new data provided by the Hubble Space Telescope (which was then compared to data from the WMAP and the Planck Observatory) it appeared that the Hubble Constant was 5% to 9% greater than expected.

Next-generation telescopes like the James Webb Space Telescope (JWST) and ground-based telescopes like the Extremely Large Telescope (ELT) are also expected to allow for additional breakthroughs in our understanding of the Universe in the coming years and decades.

Without a doubt, the Universe is beyond the reckoning of our minds. Our best estimates say hat it is unfathomably vast, but for all we know, it could very well extend to infinity. What’s more, its age in almost impossible to contemplate in strictly human terms. In the end, our understanding of it is nothing less than the result of thousands of years of constant and progressive study.

And in spite of that, we’ve only really begun to scratch the surface of the grand enigma that it is the Universe. Perhaps some day we will be able to see to the edge of it (assuming it has one) and be able to resolve the most fundamental questions about how all things in the Universe interact. Until that time, all we can do is measure what we don’t know by what we do, and keep exploring!

To speed you on your way, here is a list of topics we hope you will enjoy and that will answer your questions. Good luck with your exploration!