रहस्यमयी ब्रह्मांड को समझने के लिए, महत्वपूर्ण है डार्क मैटर सिद्धांत

हमारे सौर मंडल में सूर्य और वह सब कुछ शामिल है जो सूर्य की परिक्रमा करता है, जैसे आठ ग्रह। लेकिन मुख्य ग्रह, जितने विविध और आकर्षक हैं, वे केवल शुरुआत हैं। अंतरिक्ष में धूमकेतु, क्षुद्रग्रह, बौने ग्रह, रहस्यमय चंद्रमा और कई अजीब घटनाएं शामिल हैं जो इस दुनिया से इतनी अलग हैं कि उन्हें समझना मुश्किल है। वैज्ञानिकों ने प्लूटो पर बर्फ़ उगलने वाले ज्वालामुखियों की खोज की है, जबकि नेप्च्यून से परे कहीं छिपा हुआ एक विशाल, अनदेखा ग्रह भी हो सकता है। वर्षों से, वैज्ञानिकों ने हमारे ब्रह्मांड और उसकी स्थापना को समझाने के लिए कई विचारों की खोज की है। तो, आइए आज इन सिद्धांतों और परिकल्पनाओं पर विस्तार से नज़र डालें। इसके साथ ही डार्क मैटर के बारे में समझते हैं कि यह क्या है, और यह अदृश्य क्यों है। हम आगे, हमारे सौर मंडल के बारे में कुछ अजीब और हैरान कर देने वाले तथ्यों पर भी नज़र डालेंगे।
ब्रह्मांड के बारे में कुछ अजीब लेकिन दिलचस्प सिद्धांत:
1. ब्रेनवर्ल्ड (Braneworld): इस सिद्धांत के अनुसार, ब्रह्मांड का एक पहलू यह है कि यह तीन आयामी है, इसमें तीन लंबवत दिशाएं हैं जिनमें आप जा सकते हैं। हालांकि, कुछ सिद्धांत एक और लंबवत दिशा में एक और स्थानिक आयाम का सुझाव देते हैं, जिसे हम सीधे नहीं देख सकते हैं। इस उच्च आयामी स्थान को "बल्क" (bulk) कहा जाता है | हमारा ब्रह्मांड, एक त्रि-आयामी झिल्ली या "ब्रेन" है, जो बल्क के अंदर तैर रहा है।
2. द बिग स्प्लैट (The Big Splat): इस सिद्धांत के अनुसार, सुदूर भविष्य में, आकाशगंगाएँ अंततः इतनी दूर चली जाएँगी, कि एक आकाशगंगा से प्रकाश कभी भी दूसरी आकाशगंगा तक नहीं पहुँच पाएगा। वास्तव में, जैसे-जैसे तारों की उम्र बढ़ेगी और वे समाप्त होंगे, एक समय आएगा जब कोई प्रकाश या ऊष्मा शेष नहीं बचेगी। ब्रह्मांड में एक अंधेरा, ठंडा, खाली शून्य होगा। यह हर चीज़ के अंत जैसा लगता है, लेकिन एक सिद्धांत के अनुसार, यह वास्तव में एक अंतहीन दोहराव वाले चक्र में अगले ब्रह्मांड की शुरुआत है।
3. प्लाज़्मा से भरा ब्रह्मांड (Plasma-filled cosmos): बिग बैंग कई वैज्ञानिकों का पसंदीदा सिद्धांत है, जो दो प्रमुख विचारों - ब्रह्मांड के विस्तार और 'कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड' (Cosmic Microwave Background (CMB)) द्वारा समर्थित है। बिग बैंग के तुरंत बाद, ब्रह्मांड बहुत छोटा और गर्म था, जो सूर्य की तरह चमकते प्लाज़्मा से भरा हुआ था। अरबों वर्षों में ब्रह्मांड के विस्तार के कारन विकिरण शून्य से 454 डिग्री फ़ारेनहाइट (शून्य से 270 डिग्री सेल्सियस) तक ठंडा हो गया, लेकिन यह केवल रेडियो दूरबीनों द्वारा पता लगाया जा सकता है।
4. होलोग्राफ़िक ब्रह्मांड (Holographic universe): इस सिद्धांत के अनुसार, संपूर्ण त्रि-आयामी ब्रह्मांड को उसकी द्वि-आयामी सीमा पर "एनकोडेड" किया जा सकता है। इसका सिद्धांत का लाभ यह है कि यह वैज्ञानिक रूप से एक परीक्षण योग्य सिद्धांत है। साउथेम्प्टन विश्वविद्यालय, यूनाइटेड किंगडम में 2017 में किए गए शोध से पता चला है कि यह सीएमबी उतार-चढ़ाव के देखे गए पैटर्न के अनुरूप था।
5. स्थिर अवस्था वाला ब्रह्माण्ड (The steady-state universe): नासा के अनुसार, ब्रह्मांड की शुरुआत कैसे हुई, इस बारे में, बिग बैंग हमारा सबसे अच्छा अनुमान है। यह अतीत में सघन था और भविष्य में कम सघन हो जाएगा। सभी वैज्ञानिक इससे खुश नहीं थे, इसलिए वे विस्तारित होते ब्रह्मांड में भी घनत्व को स्थिर बनाए रखने का एक तरीका लेकर आए। उस संकल्प में प्रति मिलियन वर्ष प्रति घन मीटर लगभग तीन हाइड्रोजन परमाणुओं की दर से पदार्थ का निरंतर निर्माण शामिल है।
6. मल्टीवर्स (multiverse): बिग बैंग के पारंपरिक दृष्टिकोण में, सीएमबी की एकरूपता को समझाने के लिए, अत्यंत तेज़ विस्तार के शुरुआती उछाल का अनुमान लगाना आवश्यक है जिसे मुद्रास्फीति के रूप में जाना जाता है। कुछ वैज्ञानिक सोचते हैं कि जब हमारा ब्रह्मांड इस मुद्रास्फीति के चरण से बाहर निकला, तो यह फूलते हुए अंतरिक्ष के विशाल समुद्र में सिर्फ़ एक छोटा सा बुलबुला था। मैंपॉल स्टीनहार्ट द्वारा प्रस्तावित "अनन्त मुद्रास्फीति" नामक इस सिद्धांत में, अन्य बुलबुला ब्रह्मांड लगातार मुद्रास्फीति के समुद्र के अन्य हिस्सों में उभर रहे हैं, जिसमें पूरा समूह एक "मल्टीवर्स" बना रहा है।
7. अनुरूपण सिद्धांत (Simulation theory): उपरोक्त सभी सिद्धांत वैज्ञानिकों द्वारा प्रस्तुत किए गए हैं, लेकिन यह सिद्धांत दार्शनिकों द्वारा प्रस्तुत किया गया है। इस सिद्धांत के अनुसार, संपूर्ण ब्रह्मांड, एक अति-परिष्कृत कंप्यूटर अनुरूपण के अलावा और कुछ नहीं हो सकता है। यह, एक ऐसा विचार है जिसे " मेट्रिक्स " फ़िल्मों द्वारा लोकप्रिय बनाया गया था, लेकिन यह विचार जितना अजीब लगता है, कुछ दार्शनिक इसे गंभीरता से लेते हैं। हालाँकि, यह एक सच्चे वैज्ञानिक सिद्धांत की कसौटी पर विफल रहता है, क्योंकि इसे सही या गलत साबित करने का कोई तरीका नहीं है।
क्या आप जानते हैं कि हमारे ब्रह्मांड में एक ऐसी रहस्य में वस्तु व्याप्त है जिसे कभी किसी ने नहीं देखा है। इस वस्तु को डार्क मैटर (Dark matter) के नाम से जाना जाता है।
ब्रह्मांड में 80% से अधिक पदार्थ डार्क मैटर से बना है, लेकिन वैज्ञानिकों ने इसे कभी नहीं देखा है। हम केवल यह मानते हैं कि इसका अस्तित्व है, क्योंकि इसके बिना, तारों, ग्रहों और आकाशगंगाओं के व्यवहार का कोई अर्थ ही नहीं बनता। डार्क मैटर पूर्णतः अदृश्य है। यह कोई प्रकाश या ऊर्जा उत्सर्जित नहीं करता है और इस प्रकार पारंपरिक सेंसर और डिटेक्टरों द्वारा इसका पता नहीं लगाया जा सकता है। वैज्ञानिकों का मानना है कि इसकी मायावी प्रकृति की कुंजी इसकी संरचना में छिपी होनी चाहिए।
दृश्यमान पदार्थ, जिसे बेरियोनिक पदार्थ भी कहा जाता है, में बैरियन होते हैं, जो प्रोटॉन, न्यूट्रॉन और इलेक्ट्रॉन जैसे उप-परमाणु कणों का एक व्यापक नाम है। वैज्ञानिक, केवल इतना ही अनुमान लगा पाते हैं कि डार्क मैटर किस चीज़ से बना हो सकता है। यह बेरिऑन से बना भी हो सकता है लेकिन यह गैर-बेरियोनिक भी हो सकता है, अर्थात विभिन्न प्रकार के कणों से मिलकर बना हो सकता है। अधिकांश वैज्ञानिकों का मानना है कि डार्क मैटर गैर-बेरियोनिक पदार्थ से बना है।
इसके अलावा ब्रह्मांड में एंटीमैटर जैसी भी वस्तु है, जो डार्क मैटर से भिन्न है। एंटीमैटर में ऐसे कण होते हैं जो अनिवार्य रूप से दृश्यमान पदार्थ कणों के समान होते हैं लेकिन विपरीत विद्युत आवेश वाले होते हैं। इन कणों को एंटीप्रोटॉन और पॉज़िट्रॉन (या एंटीइलेक्ट्रॉन) कहा जाता है। जब प्रतिकण कणों से मिलते हैं, तो एक विस्फ़ोट होता है जिससे दो प्रकार के पदार्थ एक-दूसरे को रद्द कर देते हैं। क्योंकि हम पदार्थ से बने ब्रह्मांड में रहते हैं, तो ज़ाहिर है कि आसपास उतना एंटीमैटर नहीं है, अन्यथा कुछ भी शेष नहीं बचता। डार्क मैटर के विपरीत, भौतिक विज्ञानी वास्तव में अपनी प्रयोगशालाओं में एंटी-मैटर का निर्माण कर सकते हैं।
यदि यह माना जाता है कि डार्क मैटर अस्तित्व में है, तो इसके बारे में दो बातें हम निश्चित रूप से जानते हैं, वह यह है कि इसमें गुरुत्वाकर्षण होता है (क्योंकि इसमें द्रव्यमान होता है) और यह प्रकाश की गति की तुलना में धीरे-धीरे चलता है।
लेकिन प्रश्न उठता है कि क्या डार्क मैटर, वास्तव में, अस्तित्व में है? इसके लिए यहां दो संभव स्पष्टीकरण हैं:
1. ऐसे पदार्थ, जिन्हें हम अपनी दूरबीनों से नहीं देख पाते हैं, उन्हें हम डार्क मैटर कहते हैं।
2. आकाशगंगाओं और अन्य सभी बड़ी वस्तुओं के परिप्रेक्ष्य में, न्यूटन के नियम और यहां तक कि GR (General Relativity) भी ग़लत हैं। इस विचार को आमतौर पर संशोधित गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है।
अधिकतर ब्रह्मांड विज्ञानियों का मानना है कि इसका उत्तर यह है कि आकाशगंगाओं का व्यवहार आंशिक रूप से डार्क मैटर द्वारा समझा जा सकता है, क्योंकि, पहला तो, मॉडिफिएड न्यूटोनियन डाइनेमिक्स (MOND) या संशोधित गुरुत्वाकर्षण का एक सफल सिद्धांत लिखना बहुत कठिन कार्य है। और दूसरा आंशिक रूप से यह पता चला कि जब 'ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण' में प्रारंभिक ब्रह्मांड से प्रकाश को देखने के लिए माइक्रोवेव दूरबीनों को घुमाया गया, तो पता चला कि ब्रह्मांड में 500,000 वर्ष से कम उम्र में यात्रा करने वाली ध्वनि तरंगों के व्यवहार को समझाने के लिए डार्क मैटर की समान मात्रा और प्रकार की भी आवश्यकता थी | र इस प्रकार संशोधित गुरुत्वाकर्षण एक एकीकृत स्पष्टीकरण प्रदान करने में असमर्थ रहता है। लेकिन हम अभी तक नहीं जानते कि डार्क मैटर किस वस्तु से बना है।
सौर मंडल के बारे में कुछ बेहद अजीब और दिलचस्प तथ्य नीचे दिए गए हैं:
➤ सौर मंडल वास्तव में बहुत बड़ा है।
➤ यहां तक कि हमारा पड़ोसी सौर मंडल भी वास्तव में बहुत बड़ा है।
➤ यूरेनस तिरछा होकर घूमता है।
➤ बृहस्पति के चंद्रमा 'आयो' (IO) में विशाल ज्वालामुखी विस्फ़ोट होते हैं।
➤ मंगल ग्रह पर, पूरे हवाई राज्य से भी बड़ा ज्वालामुखी है।
➤ मंगल की सबसे बड़ी घाटी के सामने 'ग्रांड कैन्यन' तिनके के समान है।
➤ शुक्र पर बेहद शक्तिशाली और तेज़ हवाएं चलती हैं।
➤ अंतरिक्ष यान हर ग्रह का दौरा कर चुके हैं।
➤ अंतरिक्ष यान, सौर मंडल में रहने योग्य स्थानों पर संदूषित पदार्थ ला सकते हैं।
➤ पारा अभी भी सिकुड़ रहा है।
➤ प्लूटो का वातावरण विचित्र है।
➤ रिंग्स हमारी सोच से कहीं अधिक विचित्र हैं।
➤ बृहस्पति का 'ग्रेट रेड स्पॉट' सिकुड़ रहा है।
➤ अधिकांश धूमकेतुओं को सूर्य की ओर देखने वाली दूरबीन से देखा जाता है।
➤ नेपच्यून अत्यंत गर्म है।
➤ पृथ्वी की 'वैन एलन बेल्ट' उम्मीद से भी अधिक विचित्र है।
➤ टाइटन में एक तरल चक्र है, लेकिन यह निश्चित रूप से पानी नहीं है
➤ कार्बनिक अणु हर जगह हैं।
➤ शनि पर षटकोणीय आकार का तूफ़ान आता है।
➤ सौर वातावरण, सूर्य की सतह से बहुत अधिक गर्म है।

संदर्भ
https://tinyurl.com/4f7dvr9e
https://tinyurl.com/259usx4d
https://tinyurl.com/38j2md5b

चित्र संदर्भ
1. पृथ्वी एवं ब्रह्माण्ड को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)
2. मन्दाकिनी को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)
3. हरक्यूलिस ए, एक अतिविशाल अण्डाकार रेडियो आकाशगंगा को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)
4. मल्टीवर्स को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)
5. डार्क मैटर को संदर्भित करता एक चित्रण (Flickr)
6. रिंग्स ऑफ़ रिलेटिविटी को संदर्भित करता एक चित्रण (wikimedia)