स्थिर राज्य सिद्धांत: इतिहास, व्याख्या, वर्तमान - आर्टे - 2025

स्थिर अवस्था सिद्धांत एक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल है जिसमें ब्रह्मांड हमेशा एक ही है, चाहे या जब यह देखा गया है कि लग रहा है है। इसका मतलब यह है कि ब्रह्मांड के सबसे दूरस्थ स्थानों में भी ग्रह, तारे, आकाशगंगाएं और निहारिकाएं उन्हीं तत्वों से बनी हैं जिन्हें हम जानते हैं और उसी अनुपात में हैं, हालांकि यह एक तथ्य है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है।

इस वजह से, ब्रह्मांड का घनत्व प्रति वर्ष केवल एक प्रोटॉन प्रति घन किलोमीटर के द्रव्यमान से कम होने का अनुमान है। इसकी भरपाई करने के लिए, स्थिर राज्य सिद्धांत पदार्थ के निरंतर उत्पादन के अस्तित्व को नियंत्रित करता है।

चित्र 1: हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा 13.2 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर लिए गए अत्यधिक गहरे क्षेत्र की छवि। (क्रेडिट: नासा; ईएसए; जी इलिंगवर्थ, डी। मेगे, और पी। ओशेक, कैलिफोर्निया विश्वविद्यालय, सांताक्रूज; आर। बोउवेन, लीडेन विश्वविद्यालय; और HUDF09 टीम)

यह भी पुष्टि करता है कि ब्रह्मांड हमेशा अस्तित्व में है और हमेशा के लिए अस्तित्व में रहेगा, हालांकि जैसा कि पहले कहा गया था, यह इसके विस्तार से इनकार नहीं करता है, न ही आकाशगंगाओं के परिणामस्वरूप पृथक्करण, विज्ञान द्वारा पूरी तरह से पुष्टि की गई तथ्य।

इतिहास

स्थिर स्थिति सिद्धांत को 1946 में खगोलविद फ्रेड हॉयल, गणितज्ञ और ब्रह्मांड विज्ञानी हरमन बौंडी और खगोल वैज्ञानिक थॉमस गोल्ड द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जो 1945 की हॉरर फिल्म डेड ऑफ नाईट से प्रेरित एक विचार पर आधारित था।

इससे पहले, अल्बर्ट आइंस्टीन ने एक कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत तैयार किया था जिसमें उन्होंने कहा था कि ब्रह्मांड को "अंतरिक्ष-समय के अनुवादों और रोटेशन के तहत अपरिवर्तनीय" होना चाहिए। दूसरे शब्दों में: यह सजातीय होना चाहिए और किसी भी तरजीही दिशा का अभाव होना चाहिए।

1948 में बॉन्डी और गोल्ड ने ब्रह्मांड के स्थिर राज्य के अपने सिद्धांत के हिस्से के रूप में इस सिद्धांत को जोड़ा, जिसमें कहा गया कि ब्रह्मांड का घनत्व इसके निरंतर और शाश्वत विस्तार के बावजूद एक समान रहता है।

व्याख्या

स्थिर मॉडल यह सुनिश्चित करता है कि ब्रह्मांड हमेशा के लिए विस्तार करना जारी रखेगा, क्योंकि हमेशा पदार्थ और ऊर्जा के स्रोत होंगे जो इसे बनाए रखते हैं जैसा कि हम आज जानते हैं।

इस तरह, नेबुला बनाने के लिए नए हाइड्रोजन परमाणु लगातार बनाए जाते हैं जो अंततः नए सितारों और आकाशगंगाओं को जन्म देंगे। सभी उसी दर पर जिस पर पुरानी आकाशगंगाएँ तब तक चलती हैं जब तक कि वे अप्राप्य नहीं हो जाती हैं और नई आकाशगंगाएँ सबसे पुरानी से पूरी तरह से अप्रभेद्य हो जाती हैं।

आप कैसे जानते हैं कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है? तारों से प्रकाश की जांच करना, जो मुख्य रूप से हाइड्रोजन से बना होता है, जो विद्युत चुम्बकीय उत्सर्जन की विशेषता लाइनों का उत्सर्जन करता है जो एक फिंगरप्रिंट की तरह होते हैं। इस पैटर्न को स्पेक्ट्रम कहा जाता है और इसे निम्न आकृति में देखा जा सकता है:

चित्रा 2. हाइड्रोजन का उत्सर्जन स्पेक्ट्रम। लाल रेखा 656 एनएम के तरंग दैर्ध्य से मेल खाती है।

आकाशगंगाएँ उन तारों से बनी होती हैं जिनका स्पेक्ट्रा हमारी प्रयोगशालाओं में परमाणुओं द्वारा उत्सर्जित के समान होता है, एक छोटे से अंतर को छोड़कर: उन्हें उच्च तरंग दैर्ध्य की ओर स्थानांतरित कर दिया जाता है, जो कि डॉपलर प्रभाव के कारण लाल की ओर होता है, जो एक असमान संकेत है पृथकता।

अधिकांश आकाशगंगाओं के स्पेक्ट्रा में यह रेडशिफ्ट है। आस-पास के "आकाशगंगाओं के स्थानीय समूह" में से कुछ ही एक नीली पारी दिखाते हैं।

उनमें से एक एंड्रोमेडा आकाशगंगा है, जो निकट आ रही है और जिसके साथ संभवतः, कई ईओन्स के भीतर, हमारी अपनी आकाशगंगा मिल्की वे का विलय होगा।

आवर्ती आकाशगंगा और हबल का नियम

हाइड्रोजन स्पेक्ट्रम की एक विशेषता रेखा 656 नैनोमीटर (एनएम) पर एक है। एक आकाशगंगा के प्रकाश में, वही रेखा 660 एनएम तक चली गई है। इसलिए इसमें 660 - 656 एनएम = 4 एनएम का रेडशिफ्ट है।

दूसरी ओर, तरंगदैर्ध्य पारी और आराम पर तरंगदैर्घ्य के बीच भागफल आकाशगंगा v की गति और प्रकाश की गति (c = 300,000 किमी / s) के बीच भागफल के बराबर होता है:

इस डेटा के साथ:

v = 0.006 सी

यही है, यह आकाशगंगा प्रकाश की गति से 0.006 गुना दूर है: लगभग 1800 किमी / सेकंड। हबल के नियम में कहा गया है कि आकाशगंगा d की दूरी उस गति v के समानुपाती है जिसके साथ वह दूर जा रही है:

आनुपातिकता का निरंतरता हबल का व्युत्क्रम है, जिसे हो के रूप में निरूपित किया जाता है, जिसका मान है:

इसका मतलब यह है कि उदाहरण में आकाशगंगा की दूरी पर है:

वर्तमान

अब तक, सबसे व्यापक रूप से स्वीकार किए गए ब्रह्मांड विज्ञान मॉडल बिग बैंग सिद्धांत बना हुआ है। हालांकि, कुछ लेखक इसके बाहर सिद्धांतों को तैयार करना और स्थिर राज्य सिद्धांत का समर्थन करना जारी रखते हैं।

स्थिर राज्य सिद्धांत के पक्ष में शोधकर्ता

भारतीय खगोल भौतिकीविद् जयंत नार्लीकर, जिन्होंने स्थिर राज्य सिद्धांत के रचनाकारों में से एक के साथ मिलकर काम किया, ने स्थिर राज्य मॉडल के समर्थन में अपेक्षाकृत हाल के प्रकाशन किए हैं।

उनके उदाहरण: "द्रव्य का निर्माण और विषम पुनर्वितरण" और "विस्तार ब्रह्मांडों में विकिरण अवशोषण के सिद्धांत", दोनों 2002 में प्रकाशित हुए। ये कार्य ब्रह्मांड के विस्तार और व्याख्या के लिए बिग बैंग के लिए वैकल्पिक स्पष्टीकरण चाहते हैं। माइक्रोवेव पृष्ठभूमि।

स्वीडिश खगोल भौतिकीविद् और आविष्कारक जोहान मसरेलिज़, स्थिर राज्य के सिद्धांत के समकालीन रक्षकों में से एक हैं, जो कि ब्रह्मांडीय विस्तार को बड़े पैमाने पर प्रस्तावित करते हैं, बिग बैंग के लिए एक अपरंपरागत वैकल्पिक सिद्धांत।

रूसी विज्ञान अकादमी ने अपने काम की पहचान करते हुए 2015 में खगोल भौतिकी में उनके योगदान का एक मोनोग्राफ प्रकाशित किया।

कॉस्मिक बैकग्राउंड रेडिएशन

1965 में बेल टेलीफोन प्रयोगशालाओं के दो इंजीनियरों: ए। पेनज़ियास और आर। विल्सन ने पृष्ठभूमि विकिरण की खोज की, जो वे अपने दिशात्मक माइक्रोवेव एंटेना से समाप्त नहीं कर सके।

सबसे उत्सुक बात यह है कि वे उनमें से एक स्रोत की पहचान नहीं कर सके। ऐन्टेना को जिस भी दिशा में निर्देशित किया गया, विकिरण उतना ही बना रहा। विकिरण स्पेक्ट्रम से, इंजीनियरों ने निर्धारित किया कि इसका तापमान 3.5 K था।

उनके करीब और बिग बैंग मॉडल के आधार पर, वैज्ञानिकों का एक और समूह, इस बार खगोल भौतिकीविदों ने उसी तापमान के ब्रह्मांडीय विकिरण की भविष्यवाणी की: 3.5 के।

दोनों टीमें एक ही निष्कर्ष पर पूरी तरह से अलग और स्वतंत्र रूप से आईं, बिना दूसरे के काम के बारे में जाने। संयोगवश, दोनों रचनाएँ एक ही तिथि और एक ही पत्रिका में प्रकाशित हुईं।

कॉस्मिक बैकग्राउंड रेडिएशन नामक इस विकिरण का अस्तित्व स्थिर सिद्धांत के खिलाफ सबसे मजबूत तर्क है, क्योंकि इसे समझाने का कोई तरीका नहीं है जब तक कि यह बिग बैंग से विकिरण के अवशेष नहीं हैं।

हालांकि, पूरे ब्रह्मांड में बिखरे हुए विकिरण स्रोतों के अस्तित्व का प्रस्ताव करने के लिए अधिवक्ताओं को जल्दी थी, जिन्होंने अपने विकिरण को लौकिक धूल के साथ बिखेर दिया, हालांकि अभी तक कोई सबूत नहीं है कि ये स्रोत वास्तव में मौजूद हैं।

पक्ष में तर्क

जिस समय यह प्रस्तावित किया गया था और उपलब्ध टिप्पणियों के साथ, स्थिर स्थिति सिद्धांत भौतिकविदों और कॉस्मोलॉजिस्टों द्वारा सबसे अधिक स्वीकार किया गया था। तब तक - 20 वीं शताब्दी के मध्य - निकटतम ब्रह्मांड और दूर के बीच कोई अंतर नहीं था।

बिग बैंग सिद्धांत पर आधारित पहला अनुमान, ब्रह्मांड को लगभग 2 बिलियन वर्षों के लिए दिनांकित किया गया था, लेकिन उस समय यह ज्ञात था कि सौर प्रणाली पहले से ही 5 बिलियन वर्ष पुरानी थी और मिल्की वे 10 से 12 बिलियन वर्ष पुराने थे। वर्षों।

यह राजकोषीय स्थिर राज्य सिद्धांत के पक्ष में एक बिंदु बन गया, क्योंकि स्पष्ट रूप से मिल्की वे या सौर मंडल के बाद ब्रह्मांड शुरू नहीं हो सकता था।

बिग बैंग पर आधारित वर्तमान गणना ब्रह्मांड की आयु 13.7 बिलियन वर्ष है और आज तक इस आयु से पहले ब्रह्मांड में कोई भी वस्तु नहीं मिली है।

जवाबी तर्क

1950 और 1960 के दशक के बीच रेडियो आवृत्तियों के उज्ज्वल स्रोतों की खोज की गई थी: क्वासर और रेडियो आकाशगंगा। ये ब्रह्मांडीय वस्तुएं केवल बहुत ही महान दूरी पर पाई गई हैं, जिसे दूर के अतीत में कहना है।

स्थिर-राज्य मॉडल के परिसर के तहत, रेडियो आवृत्तियों के इन तीव्र स्रोतों को वर्तमान और अतीत ब्रह्मांड में कम या ज्यादा समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए, हालांकि सबूत अन्यथा दिखाते हैं।

दूसरी ओर, बिग बैंग मॉडल इस अवलोकन के साथ अधिक ठोस है, क्योंकि क्वासर और रेडियो आकाशगंगाएं ब्रह्मांड के सघन और गर्म चरणों में बन सकती थीं, जो बाद में आकाशगंगा बन गईं।

ब्रह्मांड के दृश्य

दूर का चित्रमाला

चित्रा 1 में तस्वीर 2003 और 2004 के बीच हबल स्पेस टेलीस्कोप द्वारा कब्जा की गई अत्यधिक गहरी क्षेत्र की छवि है।

यह तारामंडल फोर्नैक्स में दक्षिणी आकाश के 0.1onds से कम बहुत छोटे अंश से मेल खाता है, जो मिल्की वे की चकाचौंध से बहुत दूर है, ऐसे क्षेत्र में जहां सामान्य दूरबीन किसी चीज पर कब्जा नहीं करती हैं।

तस्वीर में आप हमारे और हमारे करीबी पड़ोसियों के समान सर्पिल आकाशगंगा देख सकते हैं। तस्वीर में लाल आकाशगंगाओं को भी दिखाया गया है, जहां स्टार का निर्माण बंद हो गया है, साथ ही ऐसे बिंदु भी हैं जो अंतरिक्ष और समय में और भी दूर की आकाशगंगाएँ हैं।

ब्रह्मांड का अनुमान 13.7 बिलियन वर्ष पुराना है, और गहरे क्षेत्र की तस्वीर 13.2 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर आकाशगंगाओं को दिखाती है। हबल से पहले, दूर की आकाशगंगाओं का अवलोकन 7 बिलियन प्रकाश-वर्ष की दूरी पर था, और यह चित्र उसी तरह का था जैसा कि गहरे क्षेत्र की तस्वीर में दिखाया गया है।

गहरी अंतरिक्ष की छवि न केवल दूर के ब्रह्मांड को दिखाती है, यह पिछले ब्रह्मांड को भी दिखाती है, क्योंकि छवि बनाने के लिए जिन फोटोन का उपयोग किया गया था, वे 13.2 बिलियन वर्ष पुराने हैं। इसलिए यह प्रारंभिक ब्रह्मांड के एक हिस्से की छवि है।

निकट और मध्यवर्ती पैनोरमा

आकाशगंगाओं के स्थानीय समूह में मिल्की वे और पड़ोसी एंड्रोमेडा, त्रिभुज आकाशगंगा और कुछ तीस अन्य शामिल हैं, जो 5.2 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर हैं।

इसका मतलब गहरे क्षेत्र की आकाशगंगाओं की तुलना में 2,500 गुना कम दूरी और समय है। हालांकि, ब्रह्मांड और इसकी आकाशगंगाओं की आकृति दूर और पुराने ब्रह्मांड के समान दिखती है।

चित्र 3: नक्षत्र लियो में आकाशगंगाओं का हिकसन -44 समूह 60 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर है। (साभार: MASIL इमेजिंग टीम)

चित्र 2 खोजे गए ब्रह्मांड की मध्यवर्ती श्रेणी का एक नमूना है। यह नक्षत्र लियो में 60 मिलियन प्रकाश वर्ष दूर आकाशगंगाओं का हिकसन -44 समूह है।

जैसा कि देखा जा सकता है, दूरी और मध्यवर्ती समय में ब्रह्मांड की उपस्थिति गहरे ब्रह्मांड के समान है जो कि 220 गुना दूर है और स्थानीय समूह के पांच गुना करीब है।

इससे हमें लगता है कि ब्रह्मांड की स्थिर स्थिति के सिद्धांत में कम से कम एक अवलोकन आधार है, क्योंकि विभिन्न अंतरिक्ष समय के पैमानों पर ब्रह्मांड का पैनोरमा बहुत समान है।

भविष्य में यह संभव है कि स्थिर राज्य सिद्धांत और बिग बैंग सिद्धांत दोनों के सबसे सफल पहलुओं के साथ एक नया ब्रह्मांड विज्ञान सिद्धांत बनाया जाएगा।

संदर्भ

1. बैंग - क्रंच - बैंग। से पुनर्प्राप्त: FQXi.org
2. ब्रिटानिका ऑनलाइन इनसाइक्लोपीडिया। स्थिर अवस्था सिद्धांत। से पुनर्प्राप्त: Britannica.com
3. Neofronters। स्थिर राज्य मॉडल। से पुनर्प्राप्त: neofronteras.com
4. विकिपीडिया। स्थिर अवस्था सिद्धांत। से पुनर्प्राप्त: wikipedia.com
5. विकिपीडिया। कॉस्मोलॉजिकल सिद्धांत। से पुनर्प्राप्त: wikipedia.com