ब्रह्मांड एक प्रतीत होने वाला अंतहीन समुद्र है जो सितारों, आकाशगंगाओं और नीहारिकाओं से भरा है। इसमें, हम उन पैटर्न और नक्षत्रों को देखते हैं जिन्होंने पूरे इतिहास में कहानियों को प्रेरित किया है। लेकिन एक ब्रह्मांडीय पैटर्न है जिसे हम अभी भी नहीं समझते हैं। एक प्रश्न जो अनुत्तरित रहता है: ब्रह्मांड का आकार क्या है? हमने सोचा कि हम जानते हैं, लेकिन नए शोध से पता चलता है, और यह ब्रह्मांड विज्ञान के संकट की ओर इशारा कर सकता है।
कई शुरुआती खगोलविदों ने माना कि ब्रह्मांड सितारों का एक क्षेत्र था, जो सौर मंडल को घेरता था और एक स्थिर, पृथ्वी पर केंद्रित था। लेकिन सदियों से खगोलविदों ने पाया कि हमारा सूर्य एक आकाशगंगा के भीतर केवल अरबों में से एक था, और अनगिनत आकाशगंगाएँ अरबों प्रकाश वर्ष अंतरिक्ष में बिखरी हुई थीं। सृष्टि के आकार का सवाल एक मूक बिंदु लगता था। खाली जगह के भीतर सितारे और आकाशगंगाएँ मौजूद थीं। अंतरिक्ष क्या हो सकता है लेकिन एक रिक्त कैनवास: फ्लैट, यूक्लिडियन, और संरचना से रहित।
फिर 1900 की शुरुआत में, अल्बर्ट आइंस्टीन ने सामान्य सापेक्षता के अपने सिद्धांत को विकसित किया। इसमें, अंतरिक्ष एक रिक्त कैनवास नहीं था। यह मोड़ और खिंचाव, मोड़ और विकृति, ब्रह्मांड में स्थिति और द्रव्यमान की गति के आधार पर कर सकता है। इन स्थानिक विकृतियों ने प्रकाश और पदार्थ को विक्षेपित किया, जिससे हम गुरुत्वाकर्षण को प्रभावित करते हैं। सापेक्षता के साथ, अंतरिक्ष अलग-अलग आकार ले सकता है। तब यह संभव था कि ब्रह्माण्ड का एक समग्र ब्रह्मांडीय आकार हो सकता है, जैसे कि पृथ्वी पूरे, गोल पर है।
बहुत व्यापक रूप से, सामान्य सापेक्षता ब्रह्मांड को तीन आकारों में से एक बनाने की अनुमति देगा: फ्लैट, बंद, या खुला।
फ्लैट वह तरीका है जो हम अपने रोजमर्रा के जीवन में अंतरिक्ष के बारे में सोचते हैं। यह यूक्लिडियन स्थान है जिसके बारे में हम स्कूल में सीखते हैं। समतल जगह सभी दिशाओं में समान रूप से फैली हुई है, और प्रकाश के दो समानांतर बीम हमेशा के लिए समानांतर रहेंगे।
खुले स्थान को काठी के आकार के रूप में कल्पना की जा सकती है। यह इस तरह से झुकता है कि यह बाहर की तरफ बढ़ने के साथ-साथ मोड़ता है। प्रकाश के दो बीम शुरू में समानांतर धीरे-धीरे अलग-अलग फैल जाएंगे, क्योंकि वे ब्रह्मांड को पीछे छोड़ते हुए एक-दूसरे से थोड़ा दूर हो जाएंगे।
बंद स्थान आमतौर पर गोलाकार होता है। यह फैलते ही फैल जाता है, ताकि प्रकाश के समानांतर बीम अंततः पृथ्वी पर देशांतर की रेखाओं की तरह एक दूसरे से मिलें और पार हों।
यह उल्लेख किया जाना चाहिए कि इनमें से किसी को भी इस तथ्य से निपटना नहीं है कि ब्रह्मांड एक पूरे के रूप में विस्तार कर रहा है। ब्रह्मांडीय विस्तार का मतलब है कि समय के साथ अंतरिक्ष में बिंदु फैल रहे हैं। ब्रह्मांड का आकार अंतरिक्ष के आकार से संबंधित है। एक गोलाकार गुब्बारे का विस्तार हो सकता है क्योंकि यह फुलाया जाता है, जैसे कि एक सपाट रबड़ की शीट को फैलाया जा सकता है और सपाट रह सकता है। तो हमारा विस्तार ब्रह्मांड सपाट, खुला या बंद हो सकता है।
चूंकि अंतरिक्ष की वक्रता द्रव्यमान की उपस्थिति से प्रभावित होती है, ब्रह्मांड का समग्र आकार उसके भीतर पदार्थ के औसत घनत्व पर निर्भर करता है। सामान्य सापेक्षता में यह मान घनत्व पैरामीटर द्वारा दिया जाता है, जो ब्रह्मांड के सपाट होने के लिए आवश्यक "महत्वपूर्ण घनत्व" के लिए मनाया घनत्व का अनुपात है। यदि घनत्व पैरामीटर 1 है, तो ब्रह्मांड समतल है। यदि यह 1 से अधिक है, तो यह बंद है, और यह खुला है यदि घनत्व पैरामीटर 1. से कम है। ब्रह्मांडीय घनत्व के मापों ने लगातार 1 का मान दिया है। अवलोकन की सीमाओं के अनुसार, ब्रह्मांड समतल है, क्योंकि हम लंबे समय से संदिग्ध हैं ।
लेकिन ब्रह्मांड के आकार को मापने का एक और तरीका है, और वह है बहुत दूर की वस्तुओं के स्पष्ट आकार को देखना। यह सब प्रकाश के समानांतर बीम के व्यवहार पर वापस आता है। एक सपाट ब्रह्मांड में, समानांतर रेखाएं समानांतर रहती हैं, इसलिए दूर की आकाशगंगा के दो तरफ से आने वाली रोशनी सीधी रेखा में पहुंचती है। एक दूसरे के सापेक्ष उनके कोण समान रहते हैं, और इसलिए आकाशगंगा अपने वास्तविक आकार के रूप में प्रकट होती है।
यदि ब्रह्मांड खुला है, तो समानांतर रेखाएं दूरी के साथ विचलन करती हैं। इसलिए हमारी दूर की आकाशगंगा से प्रकाश अधिक समानांतर हो जाता है क्योंकि यह हम तक पहुँच जाता है। इसका मतलब है कि यह आकाशगंगा जितनी छोटी है, उससे कहीं अधिक छोटी होगी। यदि ब्रह्माण्ड बंद है, तो प्रकाश का विपरीत झुकाव होता है, और आकाशगंगा इससे बड़ी होती है।
में प्रकाशित एक नए पत्र में प्रकृतिएक टीम ने आकाशगंगाओं को नहीं देखा, बल्कि कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड के भीतर उतार-चढ़ाव देखा (सीएमबी)। सीएमबी बड़े धमाके से अवशेष प्रकाश है, और यह सबसे दूर का प्रकाश है जिसे हम ब्रह्मांड में देख सकते हैं। इस वजह से, यह ब्रह्मांड के आकार से सबसे अधिक प्रभावित प्रकाश है। में उतार-चढ़ाव का पैमाना सीएमबी ब्रह्मांड में डार्क मैटर और डार्क एनर्जी की मात्रा से निर्धारित होता है, जिसे हम जानते हैं, इसलिए हम जानते हैं कि उतार-चढ़ाव कितना बड़ा होना चाहिए। जब टीम ने विश्लेषण किया सीएमबी प्लैंक अंतरिक्ष यान के डेटा, उन्होंने पाया कि उतार-चढ़ाव उम्मीद से बड़े थे। इसका मतलब है कि 99% निश्चितता के भीतर ब्रह्मांड बंद है, सपाट नहीं।
यह नया शोध ब्रह्मांड को दिखाते हुए पिछले कई अध्ययनों का खंडन करता है। प्लैंक डेटा में कुछ व्यवस्थित त्रुटि हो सकती है जिससे ब्रह्मांड घुमावदार दिखाई देता है, लेकिन यदि शोध सटीक है तो यह हमारी समझ में अंतर की ओर इशारा करता है। अभी के लिए, ब्रह्मांड का आकार स्पष्ट नहीं है।
स्रोत: डी वैलेंटिनो, ई।, एट अल द्वारा एक बंद ब्रह्मांड और ब्रह्मांड विज्ञान के लिए संभावित संकट के लिए प्लैंक सबूत।
