शोधकर्ताओं ने एक सिकुड़ ब्रह्मांड का एक मॉडल विकसित किया है जो बिग बैंग से पहले अस्तित्व में था। बड़ा करने के लिए क्लिक करें
बिग बैंग का वर्णन है कि कैसे ब्रह्मांड एक बिंदु के रूप में 13.7 बिलियन साल पहले शुरू हुआ था, और तब से इसका विस्तार हो रहा है, लेकिन यह स्पष्ट नहीं करता है कि इससे पहले क्या हुआ था। पेन स्टेट यूनिवर्सिटी के शोधकर्ताओं का मानना है कि हमारे वर्तमान ब्रह्मांड में सबूत के निशान होने चाहिए जो बिग बैंग से पहले वापस देखने के लिए इस्तेमाल किए जा सकते थे। उनके शोध के अनुसार, हमारे विस्तार वाले ब्रह्मांड के समान अंतरिक्ष-समय ज्यामिति के साथ एक अनुबंधित ब्रह्मांड था। ब्रह्मांड का पतन हो गया और फिर बिग बैंग के रूप में "बाउंस" हुआ।
आइंस्टीन के सापेक्षतावाद के सामान्य सिद्धांत के अनुसार, बिग बैंग द बिगिनिंग का प्रतिनिधित्व करता है, जिस पर न केवल अंतरिक्ष बल्कि अंतरिक्ष-काल का भी जन्म हुआ था। जबकि शास्त्रीय सिद्धांत उस क्षण से पहले अस्तित्व के बारे में कोई सुराग नहीं देते हैं, पेन स्टेट की एक शोध टीम ने उन धागों को खोजने के लिए क्वांटम गुरुत्वाकर्षण गणना का उपयोग किया है जो पहले के समय की ओर ले जाते हैं। "सामान्य सापेक्षता का उपयोग ब्रह्मांड को उस बिंदु पर वापस वर्णित करने के लिए किया जा सकता है जिस पर मामला इतना घना हो जाता है कि इसके समीकरण पकड़ में नहीं आते हैं," अभय अष्टेकर, भौतिकी में एबरली फैमिली चेयर के होल्डर और गुरुत्वाकर्षण भौतिकी संस्थान के निदेशक और पेन स्टेट में ज्यामिति। "उस बिंदु से परे, हमें क्वांटम उपकरण लागू करने की आवश्यकता थी जो आइंस्टीन के लिए उपलब्ध नहीं थे।" क्वांटम भौतिकी को सामान्य सापेक्षता के साथ जोड़कर, अष्टेकर और उनके दो पोस्ट-डॉक्टरेट शोधकर्ताओं, टॉमाज़ पावलोस्की और परमप्रीत सिंह, एक मॉडल विकसित करने में सक्षम थे जो बिग बैंग के माध्यम से एक सिकुड़ते ब्रह्मांड में हमारे जैसे भौतिकी का प्रदर्शन करता है।
फिजिकल रिव्यू लेटर्स के वर्तमान अंक में बताए गए शोध में, टीम बताती है कि, बिग बैंग से पहले, स्पेस-टाइम ज्योमेट्री के साथ एक कॉन्ट्रैक्टिंग ब्रह्मांड था जो अन्यथा हमारे वर्तमान विस्तार ब्रह्मांड के समान है। जैसे ही गुरुत्वाकर्षण बलों ने इस पिछले ब्रह्मांड को अंदर की ओर खींचा, यह एक ऐसे बिंदु पर पहुंच गया, जिस पर स्पेस-टाइम के क्वांटम गुण गुरुत्वाकर्षण के कारण आकर्षक होने के बजाय प्रतिकारक बन जाते हैं। "आइंस्टीन के ब्रह्मांड समीकरणों के क्वांटम संशोधनों का उपयोग करते हुए, हमने दिखाया है कि शास्त्रीय बिग बैंग के स्थान पर वास्तव में एक क्वांटम उछाल है," अष्टेकर कहते हैं। "हम यह जानकर बहुत आश्चर्यचकित थे कि एक और शास्त्रीय, पूर्व-बिग बैंग ब्रह्मांड है, जिसमें हमने कई महीनों में विभिन्न पैरामीटर मानों के साथ सिमुलेशन दोहराया, लेकिन हमने पाया कि बिग बाउंस परिदृश्य अधिक मजबूत है।"
जबकि बिग बैंग से पहले मौजूद एक अन्य ब्रह्मांड का सामान्य विचार पहले प्रस्तावित किया गया है, यह पहला गणितीय विवरण है जो व्यवस्थित रूप से अपना अस्तित्व स्थापित करता है और उस ब्रह्मांड में अंतरिक्ष-समय ज्यामिति के गुणों को घटाता है।
शोध दल ने लूप क्वांटम गुरुत्व का उपयोग किया, जो क्वांटम भौतिकी के साथ सामान्य सापेक्षता के एकीकरण की समस्या के लिए एक अग्रणी दृष्टिकोण था, जिसे पेन स्टेट इंस्टीट्यूट ऑफ ग्रेविटेशनल फिजिक्स और ज्यामिति में भी अग्रणी किया गया था। इस सिद्धांत में, स्पेस-टाइम ज्योमेट्री में एक असतत structure परमाणु ’संरचना है और परिचित सातत्य केवल एक सन्निकटन है। अंतरिक्ष का कपड़ा वस्तुतः एक आयामी क्वांटम धागों द्वारा बुना जाता है। बिग-बैंग के पास, यह कपड़ा हिंसक रूप से फटा हुआ है और ज्यामिति की मात्रा प्रकृति महत्वपूर्ण हो जाती है। यह गुरुत्वाकर्षण को जोरदार प्रतिकारक बनाता है, जो बिग बाउंस को जन्म देता है।
"हमारे शुरुआती काम हमारे ब्रह्मांड के एक समरूप मॉडल को मानते हैं," अष्टेकर कहते हैं। "हालांकि, इसने हमें लूप क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के अंतर्निहित विचारों में विश्वास दिलाया है। हम ब्रह्मांड को बेहतर ढंग से चित्रित करने के लिए मॉडल को परिष्कृत करना जारी रखेंगे क्योंकि हम इसे जानते हैं और क्वांटम गुरुत्वाकर्षण की विशेषताओं को बेहतर ढंग से समझते हैं। ”
अनुसंधान को नेशनल साइंस फाउंडेशन, अलेक्जेंडर वॉन हम्बोल्ट फाउंडेशन और पेन स्टेट एबरली कॉलेज ऑफ साइंस द्वारा प्रायोजित किया गया था।
मूल स्रोत: PSU समाचार रिलीज़
