दिशा एक ऐसी चीज है जिसे हम इंसान बहुत पसंद करते हैं। हमारे अनुकूल स्थलीय वातावरण में रहते हुए, हमें ऊपर और नीचे, बाएं और दाएं, आगे या पीछे की चीजों को देखने के लिए उपयोग किया जाता है। और जब तक हम चलते हैं या चलते हैं, तब तक हमारे संदर्भ का फ्रेम तय हो जाता है और इसमें बदलाव नहीं होता है। लेकिन जब कॉस्मोलॉजी की बात आती है, तो चीजें थोड़ी जटिल हो जाती हैं।
अब लंबे समय से, कॉस्मोलॉजिस्टों ने इस धारणा को माना है कि ब्रह्मांड सजातीय और आइसोट्रोपिक है - अर्थात मौलिक रूप से सभी दिशाओं में समान है। इस अर्थ में, अंतरिक्ष में आने पर "अप" या "डाउन" जैसी कोई चीज नहीं होती है, केवल संदर्भ के बिंदु जो पूरी तरह से सापेक्ष हैं। और यूनिवर्सिटी कॉलेज लंदन के शोधकर्ताओं द्वारा एक नए अध्ययन के लिए धन्यवाद, उस दृश्य को सही दिखाया गया है।
उनके अध्ययन के लिए, "हॉस आइसोट्रोपिक इज द यूनिवर्स," शीर्षक से शोध टीम ने कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (सीएमबी) के सर्वेक्षण डेटा का उपयोग किया - थर्मल बैंग बिग बैंग से बचा हुआ है। यह डेटा 2009 और 2013 के बीच ईएसए के प्लैंक अंतरिक्ष यान द्वारा प्राप्त किया गया था।
टीम ने तब सुपरकंप्यूटर का उपयोग करके यह निर्धारित करने के लिए विश्लेषण किया कि क्या कोई ध्रुवीकरण पैटर्न है जो इंगित करेगा कि क्या अंतरिक्ष में विस्तार की "पसंदीदा दिशा" है। इस परीक्षण का उद्देश्य यह देखना था कि क्या बुनियादी मान्यताओं में से एक, जो सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए गए ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल को रेखांकित करती है, वास्तव में सही है।
इन धारणाओं में से पहला यह है कि यूनिवर्स बिग बैंग द्वारा बनाया गया था, जो इस खोज पर आधारित है कि ब्रह्मांड विस्तार की स्थिति में है, और कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड की खोज है। दूसरी धारणा यह है कि अंतरिक्ष समरूप और समस्थानिक है, जिसका अर्थ है कि अधिक पैमानों पर पदार्थ के वितरण में कोई बड़ा अंतर नहीं है।
यह धारणा, जिसे कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत के रूप में भी जाना जाता है, आंशिक रूप से कोपरनिकॉन सिद्धांत पर आधारित है (जिसमें कहा गया है कि पृथ्वी का ब्रह्मांड में कोई विशेष स्थान नहीं है) और आइंस्टीन की थ्योरी ऑफ रिलेटिविटी - जिसमें दर्शाया गया है कि किसी भी प्रणाली में जड़ता का माप सापेक्ष है पर्यवेक्षक को।
इस सिद्धांत की हमेशा अपनी सीमाएँ होती हैं, क्योंकि यह बात स्पष्ट रूप से छोटे पैमाने पर (यानी स्टार सिस्टम, आकाशगंगा, आकाशगंगा समूहों आदि) में समान रूप से वितरित नहीं की जाती है। हालांकि, ब्रह्मांड विज्ञानियों ने यह कहते हुए इसके आसपास तर्क दिया है कि छोटे पैमाने पर उतार-चढ़ाव क्वांटम उतार-चढ़ाव के कारण होते हैं जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में हुए थे, और यह कि बड़े पैमाने पर संरचना एकरूपता में से एक है।
ब्रह्मांड में सबसे पुराने प्रकाश में उतार-चढ़ाव की तलाश करके, वैज्ञानिक यह निर्धारित करने का प्रयास कर रहे हैं कि क्या यह वास्तव में सही है। पिछले तीस वर्षों में, इस तरह के माप कई मिशनों द्वारा किए गए हैं, जैसे कि कॉस्मिक बैकग्राउंड एक्सप्लोरर (COBE) मिशन, विल्किंसन माइक्रोवेव अनीसोट्रॉफी जांच (WMAP), और प्लैंक अंतरिक्ष यान।
उनके अध्ययन के लिए, यूसीएल अनुसंधान दल - डैनियल साडेह और स्टीफन फेनी के नेतृत्व में - चीजों को थोड़ा अलग तरीके से देखा। माइक्रोवेव पृष्ठभूमि में असंतुलन की खोज करने के बजाय, उन्होंने ऐसे संकेतों की तलाश की, जो अंतरिक्ष के विस्तार की एक पसंदीदा दिशा हो सकते हैं, और ये सीएमबी पर खुद को कैसे छाप सकते हैं।
जैसा कि डैनियल सादेह - यूसीएल में एक पीएचडी छात्र और कागज पर प्रमुख लेखक - ईमेल के माध्यम से अंतरिक्ष पत्रिका को बताया:
“हमने कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड (CMB) के तापमान और ध्रुवीकरण, बिग बैंग से एक अवशेष विकिरण, प्लैंक मिशन के डेटा का विश्लेषण किया। हमने अंडोट्रोपिक ब्रह्माण्ड में जो दिखे उसके लिए हमारी भविष्यवाणियों के खिलाफ वास्तविक सीएमबी की तुलना की। इस खोज के बाद, हमने निष्कर्ष निकाला कि इन पैटर्नों के लिए कोई सबूत नहीं है और यह धारणा कि यूनिवर्स बड़े पैमाने पर आइसोट्रोपिक है, एक अच्छा है। "
मूल रूप से, उनके परिणामों से पता चला है कि 121 में से केवल 1 में ही 000 संभावना है कि यूनिवर्स ऐस्ट्रोट्रोपिक है। दूसरे शब्दों में, साक्ष्य इंगित करता है कि यूनिवर्स सभी दिशाओं में समान रूप से विस्तार कर रहा है, इस प्रकार बड़े पैमाने पर दिशा के किसी भी वास्तविक अर्थ होने के बारे में किसी भी संदेह को दूर करता है।
और एक तरह से, यह थोड़ा निराशाजनक है, क्योंकि एक ब्रह्मांड जो समरूप नहीं है और सभी दिशाओं में समान है आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों के समाधान के लिए नेतृत्व करेगा। अपने आप से, ये समीकरण अंतरिक्ष समय पर किसी भी समरूपता को लागू नहीं करते हैं, लेकिन मानक मॉडल (जिसमें वे भाग हैं) एक तरह से दिए गए के रूप में एकरूपता को स्वीकार करते हैं।
इन समाधानों को बियांची मॉडल के रूप में जाना जाता है, जो 19 वीं शताब्दी के अंत में इतालवी गणितज्ञ लुइगी बियानची द्वारा प्रस्तावित किया गया था। ये बीजीय सिद्धांत, जिन्हें तीन आयामी स्पेसटाइम पर लागू किया जा सकता है, कम प्रतिबंधात्मक द्वारा प्राप्त किया जाता है, और इस प्रकार एक ब्रह्मांड के लिए अनुमति देता है जो कि अनिसोट्रोपिक है।
दूसरी ओर, सादेह, फेनी और उनके सहयोगियों द्वारा किए गए अध्ययन से पता चला है कि मुख्य धारणाओं में से एक है कि हमारे वर्तमान ब्रह्मांड मॉडल बाकी वास्तव में सही हैं। ऐसा करते हुए, उन्होंने एक दीर्घकालिक बहस के करीब आने की बहुत जरूरी समझ भी प्रदान की है।
साढ़ेह ने कहा, "पिछले दस वर्षों में सीएमबी में बड़े पैमाने पर अनिसोट्रॉफी लुकिंग के संकेत थे या नहीं, इसके बारे में काफी चर्चा हुई है।" “यदि यूनिवर्स अनियोट्रोपिक था, तो हमें इसके इतिहास और सामग्री के बारे में हमारी कई गणनाओं को संशोधित करना होगा। प्लैंक उच्च-गुणवत्ता वाले डेटा ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल पर इस स्वास्थ्य जांच करने के लिए एक सुनहरा अवसर लेकर आए और अच्छी खबर यह है कि यह सुरक्षित है। "
तो अगली बार जब आप अपने आप को रात के आसमान की ओर देखते हैं, तो याद रखें ... कि आपके पास केवल एक लक्जरी है, जबकि आप पृथ्वी पर खड़े हैं। वहाँ से बाहर, इसकी पूरी ball नोटेर बॉलगेम! तो इस बात का आनंद लें कि हम कब और कहाँ "दिशा" कह सकते हैं।
और UCL टीम द्वारा निर्मित इस एनीमेशन की जाँच करना सुनिश्चित करें, जो प्लैंक मिशन के CMB डेटा को दिखाता है:
