एथन # 6 से पूछें: ब्रह्मांड का केंद्र

“यदि आप सत्य की तलाश करते हैं, तो आप अंततः शांति पा सकते हैं; यदि आप सांत्वना चाहते हैं, तो आपको सांत्वना या सच्चाई नहीं मिलेगी - आप केवल एक हल्के साबुन और इच्छाधारी सोच के साथ शुरू करेंगे, और निराशा के साथ समाप्त होंगे। "

क्लाइव स्टेपल लुईस

और फिर भी, कभी-कभी आप अपने विचारों, भावनाओं और यहां तक ​​कि आपके सामान्य ज्ञान के साथ टकराव का जवाब पाते हैं। उदाहरण के लिए, मामले में पाठक ने मेरे बारे में पूछा:

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तो ब्रह्मांड की ज्यामिति क्या है, और क्या इसका कोई केंद्र है?



इसके साथ शुरू करने के लिए, हम "हमारे ब्रह्मांड" की अवधारणाओं को विभाजित करेंगे, जो कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड है, और "सामान्य रूप से ब्रह्मांड", जिसमें वह सब कुछ शामिल है जो बिग बैंग के क्षण से हमारे साथ जुड़ा हुआ है और बहुत कुछ। जब हम रात के आकाश में झांकते हैं, तो हमारी आकाशगंगा में सौर मंडल, तारे, गैस और धूल के पीछे, हमारे गैलैक्टिक पड़ोसियों के बाहर और आगे, लगभग अनंत तक - हम अवलोकन योग्य ब्रह्मांड को देखते हैं।



ब्रह्मांड के अंधेरे वर्षों में, पहले सितारों को जलाए जाने से पहले, आप देखी गई आकाशगंगाओं के सबसे परे देख सकते हैं। इससे पहले, लगभग 13.8 बिलियन साल पहले, जब यूनिवर्स छोटा, गर्म और सघन था, तो यह व्यक्तिगत परमाणुओं के बनने के लिए बहुत गर्म था - यह हम कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन (केएमपीआई) का अवलोकन करते समय देखते हैं। और 380,000 साल पहले, बिग बैंग था - एक गर्म, घने, विस्तार और ठंडा ब्रह्मांड का निर्माण।



यह ब्रह्मांड का वह हिस्सा है जिसे हम अपनी जगह से देख सकते हैं। जो हम देखते हैं वह लगभग एक गोला है, लगभग ४६ बिलियन प्रकाश वर्ष का त्रिज्या, जो हम पर केन्द्रित है।

लेकिन हम ब्रह्मांड के केंद्र में नहीं हैं। इसके विपरीत, इसके बारे में बोलते हुए, हम एक भौतिक सिद्धांत के संदर्भ में बात कर रहे हैं जो बड़े पैमाने पर इसका वर्णन करता है - जीआर। और सापेक्षता का कहना है कि अंतरिक्ष समतल नहीं है, जैसे त्रि-आयामी जाली, लेकिन पदार्थ और ऊर्जा की उपस्थिति में घुमावदार।



बड़े पैमाने पर, ब्रह्मांड में वक्रता भी हो सकती है, जो विभिन्न प्रकार के द्रव्य, ऊर्जा और विस्तार की गति पर निर्भर करता है। यह नकारात्मक वक्रता हो सकती है जब त्रिभुज के कोण 180 डिग्री से कम होते हैं; सकारात्मक - जब कोण 180 डिग्री से अधिक हो; या सपाट हो, जैसे कागज, जहां तीन कोणों का योग 180 डिग्री है।

इसके अलावा, वक्रता प्रभावित करती है कि एक बिंदु से निकलने वाली दो किरणों का क्या होता है - वे आगे को फैलाएंगे, एक कोण को बनाए रखेंगे, या एक कोण बनाए रखेंगे।



आज की टिप्पणियों और भौतिक कानूनों के आधार पर, हम जानते हैं कि ब्रह्मांड समतल है (1% की सटीकता के साथ), और यह कि अप्रमाणित ब्रह्मांड का आकार देखने योग्य से कम से कम 150 गुना बड़ा है। और सबसे अच्छा, यह मनाया KMFI की पुष्टि करता है।



यदि हमारे निष्कर्ष सही हैं, तो हम जिस यूनिवर्स का अवलोकन कर रहे हैं, वह उन अवलोकनों से अलग नहीं है, जो इसके किसी अन्य भाग में कोई भी पर्यवेक्षक बना सकता है। बेशक, स्थानीय पैमानों पर मतभेद हो सकते हैं - आकाशगंगाओं के वितरण का घनत्व और पदार्थ का स्थानीय वितरण। कुछ दिशाओं में, आकाशगंगाओं के विशाल समूह हैं, दूसरों में voids हैं। KMFI के कुछ हिस्से अधिक गर्म या ठंडे हैं।



लेकिन बड़े पैमाने पर, ब्रह्मांड नीचे के नक्शे जैसा कुछ दिखाई देगा। यद्यपि किसी भी पर्यवेक्षक के पास एक गोलाकार भाग होगा (इसका त्रिज्या उस मार्ग से निर्धारित होता है जहां प्रकाश बिग बैंग के बाद से गुजरा है) पर्यवेक्षक पर केंद्रित है, तीनों आयामों में स्थान लगता है और जहां तक ​​संभव हो जारी रखें।



तो केंद्र का क्या? यह इस बात पर निर्भर करता है कि आप परिकल्पना के क्षेत्र में कितना जाना चाहते हैं। एक तरफ, वक्रता के आधार पर, अंतरिक्ष की संरचना में बड़े पैमाने पर आकार होता है। यदि वक्रता सकारात्मक है, तो इसमें एक गोले का आकार होता है, और अपने आप बंद हो जाता है। यदि यह सपाट है, तो यह एक टोरस या सिलेंडर का रूप ले सकता है, जो फिर से अपने आप बंद हो जाता है। यदि यह नकारात्मक है, तो यह एक छोटे पैमाने पर काठी का रूप ले सकता है, लेकिन फिर भी खुद को लॉक कर सकता है।



सामान्य तौर पर, वक्रता के आधार पर, ब्रह्मांड परिमित या अनंत हो सकता है। यदि यह परिमित है, तो हम केंद्र के बारे में बात कर सकते हैं। यदि स्पेस-टाइम में एक गोले का आकार है, तो गोले का केंद्र होना चाहिए। यदि अंतरिक्ष-समय में डोनट का आकार होता है, तो केंद्र छेद के केंद्र में होगा।

लेकिन इस तर्क के साथ एक समस्या है।



आप तीन आयामों में सोचते हैं। कोई अचरज नहीं। लेकिन वर्णित सभी सतहें एक गोले की सतह हैं, एक डोनट या काठी की सतह, वे दो आयामी हैं। और आप तीसरे आयाम में एक केंद्र की तलाश कर रहे हैं।

लेकिन अंतरिक्ष के तीन आयाम हैं। ब्रह्मांड रबर की गेंद की दो-आयामी सतह के रूप में विस्तार नहीं करता है जो फुलाता है, लेकिन रोटी के लिए तीन आयामी आटा (शून्य गुरुत्वाकर्षण के साथ एक ओवन में) के रूप में, तीनों आयामों में विस्तार करता है। इसलिए, यदि यूनिवर्स परिमित है और इसका केंद्र है, तो यह बड़ी संख्या में आयामों के साथ अंतरिक्ष में स्थित होगा।



बाईं ओर, वृत्त की सतह एक आयामी रेखा है। इसका केंद्र द्वि-आयामी विमान पर स्थित है। लेकिन अगर आप केवल रेखा के साथ चलते हैं और पूछते हैं कि "केंद्र कहां है", तो आपका प्रश्न समझ में नहीं आता है।

दाईं ओर गोलाकार की सतह द्वि-आयामी है। उसका तीन आयामों में एक केंद्र है, लेकिन अगर आप सतह पर चलते हैं, तो केंद्र का प्रश्न भी समझ में नहीं आता है।

और यहाँ हम अपने अंतरिक्ष, त्रि-आयामी अंतरिक्ष के बारे में जानते हैं।



यह प्रशंसनीय है कि यह बहुआयामी अंतरिक्ष से एक निश्चित संरचना की सतह है, और इसका एक केंद्र है। लेकिन हमें यह केंद्र नहीं मिल रहा है। केंद्र के प्रश्न का कोई मतलब नहीं है - ठीक उसी तरह जैसे कि इस वृत्त पर बिंदुओं के संदर्भ में एक वृत्त के केंद्र का प्रश्न।

इसलिए, ब्रह्मांड का कोई केंद्र नहीं है।