1920 के दशक के उत्तरार्ध के बाद से, खगोलविदों को इस तथ्य के बारे में पता है कि ब्रह्मांड विस्तार की स्थिति में है। प्रारंभिक रूप से आइंस्टीन के थ्योरी ऑफ़ जनरल रिलेटिविटी द्वारा भविष्यवाणी की गई, यह बोध सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए गए कॉस्मोलॉजिकल मॉडल - बिग बैंग थ्योरी को सूचित करने के लिए आगे बढ़ा है। हालांकि, 1990 के दशक के दौरान चीजें कुछ भ्रमित हो गईं, जब बेहतर टिप्पणियों से पता चला कि यूनिवर्स के विस्तार की दर अरबों वर्षों से तेज हो रही है।
इसने डार्क एनर्जी के सिद्धांत का नेतृत्व किया, एक रहस्यमय अदृश्य शक्ति जो ब्रह्मांड के विस्तार को चला रही है। डार्क मैटर की तरह, जिसने "लापता द्रव्यमान" को समझाया, फिर इस मायावी ऊर्जा को खोजने के लिए आवश्यक हो गया, या कम से कम इसके लिए एक सुसंगत सैद्धांतिक ढांचा प्रदान किया। ब्रिटिश कोलंबिया विश्वविद्यालय (यूबीसी) के एक नए अध्ययन में यह कहा गया है कि अंतरिक्ष और समय में उतार-चढ़ाव के कारण यूनिवर्स का विस्तार हो रहा है।
अध्ययन - जो हाल ही में जर्नल में प्रकाशित हुआ था भौतिक समीक्षा डी - UBC में भौतिकी और खगोल विज्ञान विभाग के साथ एक पीएचडी छात्र Qingdi वैंग द्वारा नेतृत्व किया गया था। UBC के प्रोफेसर विलियम Unruh (Unruh इफ़ेक्ट का प्रस्ताव रखने वाले व्यक्ति) और जेन झू (UBC में एक और PhD छात्र) की सहायता से, वे डार्क एनर्जी पर एक नया कदम प्रदान करते हैं।
टीम ने दो मुख्य सिद्धांतों से उत्पन्न विसंगतियों को संबोधित करके शुरू किया जो ब्रह्मांड में सभी प्राकृतिक घटनाओं की व्याख्या करते हैं। ये सिद्धांत सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के अलावा और कोई नहीं हैं, जो प्रभावी रूप से समझाते हैं कि कैसे ब्रह्मांड तराजू (यानी सितारों, आकाशगंगाओं, समूहों) और सबसे छोटे (उप-परमाणु कणों) पर सबसे अधिक व्यवहार करता है।
दुर्भाग्य से, ये दोनों सिद्धांत सुसंगत नहीं हैं, जब यह गुरुत्वाकर्षण के रूप में ज्ञात एक छोटे से मामले में आता है, जिसे वैज्ञानिक अभी भी क्वांटम यांत्रिकी के संदर्भ में स्पष्ट नहीं कर पा रहे हैं। डार्क एनर्जी का अस्तित्व और ब्रह्मांड का विस्तार असहमति का एक और बिंदु है। शुरुआत के लिए, उम्मीदवार निर्वात ऊर्जा जैसे सिद्धांत - जो डार्क एनर्जी के लिए सबसे लोकप्रिय स्पष्टीकरणों में से एक है - वर्तमान गंभीर असंगतियाँ।
क्वांटम यांत्रिकी के अनुसार, वैक्यूम ऊर्जा का इसमें अविश्वसनीय रूप से बड़ा ऊर्जा घनत्व होगा। लेकिन अगर यह सच है, तो सामान्य सापेक्षता भविष्यवाणी करती है कि इस ऊर्जा का एक अविश्वसनीय रूप से मजबूत गुरुत्वाकर्षण प्रभाव होगा, जो ब्रह्मांड में आकार में विस्फोट करने के लिए पर्याप्त शक्तिशाली होगा। प्रो। के रूप में Unruh अंतरिक्ष पत्रिका के साथ ईमेल के माध्यम से साझा किया:
“समस्या यह है कि वैक्यूम ऊर्जा की कोई भी भोली गणना बहुत बड़ा मान देती है। यदि कोई मानता है कि किसी प्रकार की कटऑफ है तो किसी को प्लैंक ऊर्जा घनत्व (या लगभग 10) से अधिक ऊर्जा घनत्व नहीं मिल सकता है95 जूल / मीटरou) तब कोई पाता है कि किसी को हबल स्थिर मिलता है - वह समय जिस पैमाने पर ब्रह्मांड आकार में दोगुना हो जाता है - 10 के क्रम से-44 सेकंड। इसलिए, सामान्य दृष्टिकोण यह कहना है कि किसी तरह कुछ कम हो जाता है ताकि किसी को इसके बजाय लगभग 10 बिलियन वर्षों की वास्तविक विस्तार दर मिल जाए। लेकिन वह come किसी भी तरह ’काफी रहस्यमय है और कोई भी एक आधा तंत्र के साथ नहीं आया है।”
जबकि अन्य वैज्ञानिकों ने इन विसंगतियों को हल करने के लिए सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांतों को संशोधित करने की मांग की है, वांग और उनके सहयोगियों ने एक अलग दृष्टिकोण की मांग की। जैसा कि वांग ने अंतरिक्ष पत्रिका को ईमेल के माध्यम से समझाया:
“पिछले अध्ययन या तो क्वांटम यांत्रिकी को किसी तरह से वैक्यूम ऊर्जा को छोटा बनाने की कोशिश कर रहे हैं या सामान्य सापेक्षता को संशोधित करने की कोशिश कर रहे हैं ताकि वैक्यूम ऊर्जा के लिए गुरुत्वाकर्षण सुन्न हो जाए। हालांकि, क्वांटम यांत्रिकी और सामान्य सापेक्षता दो सबसे सफल सिद्धांत हैं जो बताते हैं कि हमारा ब्रह्मांड कैसे काम करता है ... क्वांटम यांत्रिकी या सामान्य सापेक्षता को संशोधित करने की कोशिश करने के बजाय, हम मानते हैं कि हमें पहले उन्हें बेहतर समझना चाहिए। हम क्वांटम यांत्रिकी द्वारा अनुमानित बड़ी वैक्यूम ऊर्जा घनत्व को गंभीरता से लेते हैं और बस उन्हें दोनों में से किसी को संशोधित किए बिना सामान्य सापेक्षता के अनुसार गुरुत्वाकर्षण देते हैं। "
अपने अध्ययन के लिए, वैंग और उनके सहयोगियों ने वैक्यूम ऊर्जा पर गणना के नए सेटों का प्रदर्शन किया जिसने इसकी अनुमानित उच्च ऊर्जा घनत्व को ध्यान में रखा। उन्होंने तब संभावना पर विचार किया कि तराजू के सबसे बड़े पैमाने पर - इलेक्ट्रॉनों की तुलना में अरबों गुना छोटा - स्पेसटाइम का कपड़ा जंगली उतार-चढ़ाव के अधीन है, जो विस्तार और संकुचन के बीच हर बिंदु पर दोलन करता है।
जैसा कि यह आगे और पीछे घूमता है, इन दोलनों का परिणाम एक शुद्ध प्रभाव है जहां ब्रह्मांड धीरे-धीरे फैलता है, लेकिन त्वरित गति से। अपनी गणना करने के बाद, उन्होंने नोट किया कि इस तरह की व्याख्या क्वांटम वैक्यूम ऊर्जा घनत्व और सामान्य सापेक्षता दोनों के अस्तित्व के अनुरूप थी। इसके शीर्ष पर, यह भी संगत है कि वैज्ञानिक लगभग एक सदी से हमारे ब्रह्मांड में क्या देख रहे हैं। जैसा कि Unruh ने वर्णन किया है:
"हमारी गणना से पता चला कि कोई लगातार [कि] सबसे नाज़ुक तराजू पर यूनिवर्स का वास्तव में विस्तार कर सकता है और एक बेतुके तेज़ दर से अनुबंध कर सकता है; लेकिन यह कि बड़े पैमाने पर, उन छोटे पैमानों पर औसत के कारण, भौतिकी उस um क्वांटम फोम ’को नोटिस नहीं करेगी। एक प्रभावी ब्रह्माण्डीय स्थिरांक (डार्क एनर्जी टाइप इफेक्ट) देने में इसका छोटे अवशिष्ट प्रभाव होता है। कुछ मायनों में यह समुद्र की लहरों की तरह है जो यात्रा करते हैं जैसे कि महासागर पूरी तरह से चिकना था, लेकिन वास्तव में हम जानते हैं कि परमाणुओं का यह अविश्वसनीय नृत्य है जो पानी को बनाते हैं, और उन उतार-चढ़ाव पर औसत लहरें होती हैं, और जैसे कि कार्य करती हैं सतह चिकनी थी। ”
एक यूनिवर्स के परस्पर विरोधी सिद्धांतों के विपरीत, जहां विभिन्न बल जो इसे नियंत्रित करते हैं, उन्हें हल नहीं किया जा सकता है और एक दूसरे को रद्द करना होगा, वांग और उनके सहयोगियों ने एक तस्वीर प्रस्तुत की जहां यूनिवर्स लगातार गति में है। इस परिदृश्य में, वैक्यूम ऊर्जा के प्रभाव वास्तव में स्वयं-रद्द होते हैं, और इस समय हम जो विस्तार और त्वरण देख रहे हैं, उसे भी जन्म देते हैं।
हालांकि यह बताने के लिए जल्द ही हो सकता है, एक ब्रह्मांड की यह छवि जो अत्यधिक गतिशील है (यहां तक कि सबसे नन्हा तराजू पर) स्पेसटाइम की हमारी समझ में क्रांति ला सकती है। बहुत कम से कम, ये सैद्धांतिक निष्कर्ष वैज्ञानिक समुदाय के भीतर बहस को प्रोत्साहित करने के लिए सुनिश्चित हैं, साथ ही प्रत्यक्ष प्रमाण पेश करने के लिए डिज़ाइन किए गए प्रयोगों। और जैसा कि हम जानते हैं, केवल एक ही तरीका है जिससे हम इस चीज़ की अपनी समझ को आगे बढ़ा सकते हैं जिसे यूनिवर्स कहा जाता है।
