हमारे ब्रह्मांड की मृत्यु के दस सिद्धांत। ब्रह्मांड का संपीड़न, या इसके सभी तारों को आकाशगंगा में कैसे फिट किया जाए थर्मल डेथ प्लस ब्लैक होल

असंभव, अविश्वसनीय और अद्भुत के लिए एक मार्गदर्शिका।

एक परित्यक्त अटारी में, ब्रिटिश संग्रहालय से ज्यादा दूर नहीं:

कॉर्नेलियस ने कागज का एक खाली टुकड़ा उठाया, उसे रोलर में डाला और टाइप करना शुरू कर दिया। उनकी कहानी का शुरुआती बिंदु बिग बैंग ही था, जब ब्रह्मांड ने भविष्य में अपनी निरंतर विस्तारित यात्रा शुरू की थी। मुद्रास्फीति के एक संक्षिप्त प्रकोप के बाद, ब्रह्मांड को चरण संक्रमणों की एक श्रृंखला में डाल दिया गया और एंटीमैटर पर पदार्थ की अधिकता का निर्माण हुआ। इस प्राथमिक युग के दौरान, ब्रह्मांड में कोई भी ब्रह्मांडीय संरचना नहीं थी।

दस लाख वर्षों और कागज के कई खंडों के बाद, कॉर्नेलियस सितारों की उम्र तक पहुंच गया था - एक ऐसा समय जब सितारे सक्रिय रूप से पैदा हो रहे थे, अपने जीवन चक्र को जी रहे थे, और परमाणु प्रतिक्रियाओं के माध्यम से ऊर्जा पैदा कर रहे थे। यह उज्ज्वल अध्याय बंद हो जाता है क्योंकि आकाशगंगाओं में हाइड्रोजन गैस खत्म हो जाती है, तारों का निर्माण बंद हो जाता है और सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले लाल बौने धीरे-धीरे लुप्त हो जाते हैं।

बिना रुके टाइपिंग करते हुए, कॉर्नेलियस अपनी कहानी को क्षय युग में ले जाता है, जिसमें भूरे बौने, सफेद बौने, न्यूट्रॉन तारे और ब्लैक होल शामिल हैं। इस जमी हुई बंजर भूमि के बीच में, काला पदार्थ धीरे-धीरे मृत तारों के अंदर इकट्ठा होता है और विकिरण में नष्ट हो जाता है जो ब्रह्मांड को शक्ति प्रदान करता है। प्रोटॉन क्षय इस अध्याय के अंत में खेल में आता है, क्योंकि तारों के पतित अवशेषों की द्रव्यमान-ऊर्जा धीरे-धीरे समाप्त हो जाती है और कार्बन-आधारित जीवन पूरी तरह से समाप्त हो जाता है।

जब थका हुआ लेखक अपना काम जारी रखता है, तो उसकी कहानी के एकमात्र नायक ब्लैक होल होते हैं। लेकिन ब्लैक होल हमेशा के लिए जीवित नहीं रह सकते। पहले से कहीं अधिक कमज़ोर प्रकाश उत्सर्जित करते हुए, ये अंधेरी वस्तुएँ धीमी क्वांटम यांत्रिक प्रक्रिया के माध्यम से वाष्पित हो जाती हैं। ऊर्जा के किसी अन्य स्रोत के अभाव में, ब्रह्मांड को प्रकाश की इस अल्प मात्रा से काम चलाने के लिए मजबूर होना पड़ता है। सबसे बड़े ब्लैक होल के वाष्पीकरण के बाद, ब्लैक होल युग का संक्रमणकालीन धुंधलका और भी गहरे कालेपन के हमले का शिकार हो जाता है।

अंतिम अध्याय की शुरुआत में, कुरनेलियुस के पास कागज तो ख़त्म हो गया, लेकिन समय नहीं। ब्रह्मांड में अब कोई तारकीय वस्तुएं नहीं हैं, बल्कि पिछली ब्रह्मांडीय आपदाओं से बचे बेकार उत्पाद ही बचे हैं। शाश्वत अंधकार के इस ठंडे, अंधेरे और बहुत दूर के युग में, अंतरिक्ष गतिविधि काफ़ी धीमी हो जाती है। अत्यधिक निम्न ऊर्जा स्तर समय की विशाल अवधि के अनुरूप होते हैं। अपने उग्र यौवन और जीवंत मध्यम आयु के बाद, वर्तमान ब्रह्मांड धीरे-धीरे अंधकार की ओर जा रहा है।

जैसे-जैसे ब्रह्मांड की उम्र बढ़ती है, इसका चरित्र लगातार बदल रहा है। अपने भविष्य के विकास के प्रत्येक चरण में, ब्रह्मांड जटिल भौतिक प्रक्रियाओं और अन्य दिलचस्प व्यवहारों की एक अद्भुत विविधता का समर्थन करता है। ब्रह्मांड की हमारी जीवनी, एक विस्फोट में इसके जन्म से लेकर इसके लंबे और क्रमिक रूप से शाश्वत अंधकार में गिरने तक, भौतिकी के नियमों और खगोल भौतिकी के चमत्कारों की आधुनिक समझ पर आधारित है। आधुनिक विज्ञान की विशालता और संपूर्णता के लिए धन्यवाद, यह कथा भविष्य की सबसे प्रशंसनीय दृष्टि का प्रतिनिधित्व करती है जिसे हम बना सकते हैं।

पागल बड़ी संख्या

जब हम ब्रह्मांड के विदेशी व्यवहार की विशाल श्रृंखला पर चर्चा करते हैं जो भविष्य में संभव है, तो पाठक सोच सकता है कि कुछ भी हो सकता है। लेकिन यह सच नहीं है. भौतिक संभावनाओं की प्रचुरता के बावजूद, सैद्धांतिक रूप से संभावित घटनाओं का केवल एक छोटा सा अंश ही वास्तव में घटित होगा।

सबसे पहले, भौतिकी के नियम किसी भी अनुमत व्यवहार पर सख्त सीमाएँ लगाते हैं। कुल ऊर्जा के संरक्षण के नियम का पालन किया जाना चाहिए। विद्युत आवेश के संरक्षण के नियम का उल्लंघन नहीं किया जाना चाहिए। मुख्य मार्गदर्शक अवधारणा थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम है, जो औपचारिक रूप से बताता है कि भौतिक प्रणाली की कुल एन्ट्रापी में वृद्धि होनी चाहिए। मोटे तौर पर, यह कानून बताता है कि सिस्टम को बढ़ती अव्यवस्था की स्थिति में विकसित होना चाहिए। व्यवहार में, थर्मोडायनामिक्स का दूसरा नियम गर्मी को गर्म से ठंडी वस्तुओं की ओर प्रवाहित करने के लिए मजबूर करता है, न कि इसके विपरीत।

लेकिन भौतिकी के नियमों द्वारा अनुमत प्रक्रियाओं के ढांचे के भीतर भी, कई घटनाएं जो सिद्धांत रूप में घटित हो सकती हैं, वास्तव में कभी नहीं होती हैं। एक सामान्य कारण यह है कि उनमें बहुत अधिक समय लगता है और अन्य प्रक्रियाएं पहले होती हैं और उन्हें पूरी तरह प्रभावित करती हैं। इस प्रवृत्ति का एक अच्छा उदाहरण शीत संलयन प्रक्रिया है। जैसा कि हमने तारों के आंतरिक भाग में परमाणु प्रतिक्रियाओं के संबंध में पहले ही नोट किया है, सभी संभावित नाभिकों में से सबसे स्थिर लौह नाभिक है। हाइड्रोजन या हीलियम जैसे कई छोटे नाभिक अपनी ऊर्जा छोड़ देंगे यदि वे एक लौह नाभिक में संयोजित हो सकें। आवर्त सारणी के दूसरे छोर पर, यूरेनियम जैसे बड़े नाभिक भी अपनी ऊर्जा छोड़ देंगे यदि उन्हें भागों में विभाजित किया जा सके, और इन भागों से वे एक लौह नाभिक बना सकते हैं। लौह नाभिक के लिए उपलब्ध न्यूनतम ऊर्जा अवस्था है। नाभिक लोहे के रूप में बने रहते हैं, लेकिन ऊर्जा बाधाएं अधिकांश परिस्थितियों में इस रूपांतरण को आसानी से होने से रोकती हैं। इन ऊर्जा बाधाओं पर काबू पाने के लिए आमतौर पर या तो उच्च तापमान या लंबी अवधि की आवश्यकता होती है।

ठोस पदार्थ के एक बड़े टुकड़े पर विचार करें, जैसे चट्टान या शायद कोई ग्रह। इस ठोस की संरचना सामान्य विद्युत चुम्बकीय बलों, जैसे कि रासायनिक बंधन में शामिल, द्वारा नहीं बदली जाती है। अपनी मूल परमाणु संरचना को बनाए रखने के बजाय, पदार्थ, सिद्धांत रूप में, खुद को पुनर्व्यवस्थित कर सकता है ताकि उसके सभी परमाणु नाभिक लोहे में बदल जाएं। पदार्थ के इस तरह के पुनर्गठन के लिए, नाभिक को उन विद्युत बलों पर काबू पाना होगा जो इस पदार्थ को उसी रूप में रखते हैं जिसमें यह मौजूद है, और विद्युत प्रतिकारक बल जिनके साथ नाभिक एक दूसरे पर कार्य करते हैं। ये विद्युत बल एक मजबूत ऊर्जा अवरोध पैदा करते हैं, चित्र में दिखाए गए अवरोध की तरह। 23. इस बाधा के कारण, नाभिक को क्वांटम मैकेनिकल टनलिंग के माध्यम से खुद को पुनर्व्यवस्थित करना होगा (एक बार जब नाभिक बाधा को पार कर जाता है, तो मजबूत आकर्षण संलयन शुरू कर देता है)। इस प्रकार, हमारे पदार्थ का टुकड़ा परमाणु गतिविधि प्रदर्शित करेगा। पर्याप्त समय दिए जाने पर, पूरी चट्टान या पूरा ग्रह शुद्ध लोहे में बदल जाएगा।

इस तरह के मुख्य पुनर्गठन में कितना समय लगेगा? इस प्रकार की परमाणु गतिविधि लगभग पंद्रह सौ ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों में चट्टान के कोर को लोहे में बदल देगी। यदि यह परमाणु प्रक्रिया घटित होती, तो अतिरिक्त ऊर्जा अंतरिक्ष में छोड़ी जाती क्योंकि लोहे के नाभिक निम्न ऊर्जा अवस्था के अनुरूप होते हैं। हालाँकि, यह शीत संलयन प्रक्रिया कभी पूरी नहीं होगी। यह वास्तव में कभी शुरू भी नहीं होगा। नाभिक बनाने वाले सभी प्रोटॉन नाभिक के लोहे में परिवर्तित होने से बहुत पहले छोटे कणों में विघटित हो जाएंगे। यहां तक ​​कि एक प्रोटॉन का सबसे लंबा संभावित जीवनकाल भी दो सौ ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों से कम है - जो ठंडे संलयन के लिए आवश्यक समय की विशाल अवधि से बहुत कम है। दूसरे शब्दों में, नाभिक लोहे में बदलने का मौका मिलने से पहले ही क्षय हो जाएगा।

एक और भौतिक प्रक्रिया जिसे ब्रह्माण्ड विज्ञान के लिए महत्वपूर्ण माना जाने में बहुत समय लगता है, वह है विकृत तारों को ब्लैक होल में सुरंग बनाना। क्योंकि ब्लैक होल तारों के लिए उपलब्ध सबसे कम ऊर्जा अवस्थाएं हैं, सफेद बौने जैसी विकृत वस्तु में समान द्रव्यमान वाले ब्लैक होल की तुलना में अधिक ऊर्जा होती है। इस प्रकार, यदि एक सफेद बौना अनायास एक ब्लैक होल में परिवर्तित हो सकता है, तो यह अतिरिक्त ऊर्जा जारी करेगा। हालाँकि, ऐसा रूपांतरण आम तौर पर पतित गैस के दबाव से उत्पन्न ऊर्जा अवरोध के कारण नहीं होता है जो सफेद बौने के अस्तित्व का समर्थन करता है।

ऊर्जा अवरोध के बावजूद, एक सफेद बौना क्वांटम मैकेनिकल टनलिंग के माध्यम से एक ब्लैक होल में बदल सकता है। अनिश्चितता सिद्धांत के कारण, एक सफेद बौना बनाने वाले सभी कण (10 57 या उससे अधिक) इतनी छोटी जगह में समाहित हो सकते हैं कि वे एक ब्लैक होल का निर्माण करेंगे। हालाँकि, इस यादृच्छिक घटना के लिए बहुत लंबे समय की आवश्यकता होती है - लगभग 1076 ब्रह्माण्ड संबंधी दशक। 1076 ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों के वास्तव में विशाल आकार को बढ़ा-चढ़ाकर बताना असंभव है। यदि समय की इस अत्यधिक बड़ी अवधि को वर्षों में लिखा जाए, तो हमें 10 76 शून्य वाली एक इकाई मिलती है। हम शायद इस संख्या को किसी पुस्तक में लिखना शुरू भी नहीं कर सकते: यह दृश्यमान आधुनिक ब्रह्मांड में प्रत्येक प्रोटॉन के लिए एक शून्य के क्रम पर होगा, परिमाण के कुछ आदेश देगा या लेगा। कहने की जरूरत नहीं है, ब्रह्मांड के 10वें 76वें ब्रह्माण्ड संबंधी दशक तक पहुंचने से बहुत पहले प्रोटॉन क्षय हो जाएंगे और सफेद बौने गायब हो जाएंगे।

दीर्घकालिक विस्तार के दौरान वास्तव में क्या होता है?

हालाँकि कई घटनाएँ वस्तुतः असंभव हैं, फिर भी सैद्धांतिक संभावनाओं की एक विस्तृत श्रृंखला बनी हुई है। ब्रह्मांड के भविष्य के व्यवहार की व्यापक श्रेणियां इस पर आधारित हैं कि ब्रह्मांड खुला है, सपाट है या बंद है। एक खुला या सपाट ब्रह्मांड हमेशा के लिए विस्तारित होगा, जबकि एक बंद ब्रह्मांड एक निश्चित समय के बाद पुन: संकुचन का अनुभव करेगा, जो ब्रह्मांड की प्रारंभिक स्थिति पर निर्भर करता है। हालाँकि, जब हम अधिक अनुमानित संभावनाओं पर विचार करते हैं, तो हम पाते हैं कि ब्रह्मांड का भविष्य का विकास इस सरल वर्गीकरण योजना से कहीं अधिक जटिल हो सकता है।

मुख्य समस्या यह है कि हम भौतिक रूप से सार्थक माप कर सकते हैं और इसलिए, केवल ब्रह्मांड के स्थानीय क्षेत्र - आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज द्वारा सीमित भाग - के संबंध में कुछ निष्कर्ष निकाल सकते हैं। हम इस स्थानीय क्षेत्र के भीतर ब्रह्मांड के कुल घनत्व को माप सकते हैं, जिसका व्यास लगभग बीस अरब प्रकाश वर्ष है। लेकिन अफ़सोस, इस स्थानीय आयतन के भीतर घनत्व माप समग्र रूप से ब्रह्मांड के दीर्घकालिक भाग्य का निर्धारण नहीं करता है, क्योंकि हमारा ब्रह्मांड बहुत बड़ा हो सकता है।

उदाहरण के लिए, मान लीजिए कि हम यह मापने में सक्षम थे कि ब्रह्माण्ड संबंधी घनत्व ब्रह्मांड को बंद करने के लिए आवश्यक मान से अधिक है। हम प्रायोगिक निष्कर्ष पर पहुंचेंगे कि भविष्य में हमारे ब्रह्मांड को पुनः संपीड़न का अनुभव करना चाहिए। ब्रह्मांड को स्पष्ट रूप से प्राकृतिक आपदाओं के एक त्वरित अनुक्रम के माध्यम से भेजा जाएगा जो अगले भाग में वर्णित बिग क्रंच की ओर ले जाएगा। लेकिन वह सब नहीं है। ब्रह्मांड का हमारा स्थानीय क्षेत्र - वह हिस्सा जिसे हम इस काल्पनिक आर्मागेडन परिदृश्य में बंद मानते हैं - को बहुत कम घनत्व वाले बहुत बड़े क्षेत्र में घोंसला बनाया जा सकता है। इस मामले में, पूरे ब्रह्मांड का केवल एक निश्चित हिस्सा ही संपीड़न से बच पाएगा। शेष भाग, संभवतः ब्रह्माण्ड के अधिकांश भाग को कवर करते हुए, अनिश्चित काल तक विस्तारित हो सकता है।

पाठक हमसे असहमत हो सकते हैं और कह सकते हैं कि इस तरह की जटिलता का कोई फायदा नहीं है: ब्रह्मांड का हमारा अपना हिस्सा अभी भी पुन: संपीड़न से बचे रहने के लिए नियत है। हमारी दुनिया अभी भी विनाश और मृत्यु से नहीं बच पाएगी। फिर भी बड़ी तस्वीर की यह झलक हमारे दृष्टिकोण को महत्वपूर्ण रूप से बदल देती है। यदि विशाल ब्रह्मांड समग्र रूप से जीवित रहता है, तो हमारे स्थानीय क्षेत्र की मृत्यु इतनी बड़ी त्रासदी नहीं है। हम इस बात से इनकार नहीं करेंगे कि भूकंप के कारण पृथ्वी पर एक शहर का विनाश एक भयानक घटना है, लेकिन फिर भी यह पूरे ग्रह के पूर्ण विनाश जितना भयानक नहीं है। इसी तरह, पूरे ब्रह्मांड के एक छोटे से हिस्से का नुकसान पूरे ब्रह्मांड के नुकसान जितना विनाशकारी नहीं है। जटिल भौतिक, रासायनिक और जैविक प्रक्रियाएँ अभी भी सुदूर भविष्य में, ब्रह्मांड में कहीं सामने आ सकती हैं। हमारे स्थानीय ब्रह्मांड का विनाश भविष्य में आने वाली खगोलीय आपदाओं की श्रृंखला में एक और तबाही होगी: हमारे सूर्य की मृत्यु, पृथ्वी पर जीवन का अंत, हमारी आकाशगंगा का वाष्पीकरण और फैलाव, प्रोटॉन का क्षय, और इसलिए सभी सामान्य पदार्थों का विनाश, ब्लैक होल का वाष्पीकरण, आदि।

बड़े ब्रह्मांड का अस्तित्व भागने का अवसर प्रदान करता है: या तो वास्तविक लंबी दूरी की यात्रा या प्रकाश संकेतों के माध्यम से सूचना के प्रसारण के माध्यम से वैकल्पिक पलायन। यह भागने का मार्ग कठिन या वर्जित भी हो सकता है: यह सब इस बात पर निर्भर करता है कि हमारे स्थानीय अंतरिक्ष-समय का बंद क्षेत्र ब्रह्मांड के बड़े क्षेत्र में कैसे फिट बैठता है। हालाँकि, यह तथ्य कि जीवन कहीं और भी जारी रह सकता है, आशा को कायम रखने की अनुमति देता है।

यदि हमारा स्थानीय क्षेत्र फिर से ढह जाता है, तो इस पुस्तक में वर्णित सभी खगोलीय घटनाओं को ब्रह्मांड के हमारे हिस्से में घटित होने के लिए पर्याप्त समय नहीं मिलेगा। हालाँकि, अंततः, ये प्रक्रियाएँ अभी भी ब्रह्मांड में किसी अन्य स्थान पर घटित होंगी - हमसे दूर। ब्रह्माण्ड के स्थानीय भाग के पुन:संपीड़ित होने से पहले हमारे पास कितना समय है यह स्थानीय भाग के घनत्व पर निर्भर करता है। यद्यपि आधुनिक खगोलीय माप से पता चलता है कि इसका घनत्व इतना कम है कि हमारा स्थानीय ब्रह्मांड बिल्कुल भी नष्ट नहीं होगा, अंधेरे में अतिरिक्त अदृश्य पदार्थ छिपा हो सकता है। स्थानीय घनत्व का अधिकतम संभव अनुमत मान ब्रह्मांड के स्थानीय भाग को बंद करने के लिए आवश्यक मान से लगभग दोगुना है। लेकिन इस अधिकतम घनत्व पर भी, कम से कम बीस अरब वर्ष बीत जाने तक ब्रह्मांड सिकुड़ना शुरू नहीं कर सकता। यह समय सीमा हमें बिग क्रंच के स्थानीय संस्करण के लिए कम से कम पचास अरब वर्ष की देरी देगी।

विपरीत परिस्थितियाँ भी उत्पन्न हो सकती हैं। ब्रह्मांड का हमारा स्थानीय भाग अपेक्षाकृत कम घनत्व प्रदर्शित कर सकता है और इसलिए शाश्वत जीवन के लिए योग्य है। हालाँकि, स्पेसटाइम के इस स्थानीय पैच को बहुत अधिक घनत्व वाले बहुत बड़े क्षेत्र में घोंसला बनाया जा सकता है। इस मामले में, जब हमारा स्थानीय ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज उच्च घनत्व के एक बड़े क्षेत्र को शामिल करने के लिए पर्याप्त बड़ा हो जाता है, तो हमारा स्थानीय ब्रह्मांड एक बड़े ब्रह्मांड का हिस्सा बन जाएगा जिसका पुन: पतन होना तय है।

इस पतन परिदृश्य के लिए आवश्यक है कि हमारे स्थानीय ब्रह्मांड में लगभग सपाट ब्रह्माण्ड संबंधी ज्यामिति हो, क्योंकि तभी विस्तार दर में लगातार गिरावट जारी रहेगी। लगभग सपाट ज्यामिति स्थानीय घटनाओं को प्रभावित करने के लिए मेटास्केल यूनिवर्स (ब्रह्मांड की बड़ी तस्वीर) के बड़े और बड़े क्षेत्रों की अनुमति देती है। आसपास के इस बड़े क्षेत्र को बस इतना घना होना चाहिए कि अंततः पुन: संपीड़न से बच सके। हमारे ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज को आवश्यक बड़े पैमाने पर विकसित करने के लिए इसे पर्याप्त समय तक जीवित रहना चाहिए (अर्थात, बहुत जल्दी नष्ट नहीं होना चाहिए)।

यदि इन विचारों को अंतरिक्ष में साकार किया जाता है, तो हमारा स्थानीय ब्रह्मांड ब्रह्मांड के बहुत बड़े क्षेत्र के समान नहीं है जो इसे अवशोषित करता है। इस प्रकार, पर्याप्त बड़ी दूरी पर ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत का स्पष्ट रूप से उल्लंघन किया जाएगा: ब्रह्मांड अंतरिक्ष में हर बिंदु पर समान (सजातीय) नहीं होगा और जरूरी नहीं कि सभी दिशाओं (आइसोट्रोपिक) में भी समान हो। यह क्षमता अतीत के इतिहास का अध्ययन करने के लिए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत के हमारे उपयोग को बिल्कुल भी नकारती नहीं है (जैसा कि बिग बैंग सिद्धांत में है), क्योंकि ब्रह्मांड अंतरिक्ष-समय के हमारे स्थानीय क्षेत्र के भीतर स्पष्ट रूप से सजातीय और आइसोट्रोपिक है, जिसकी त्रिज्या वर्तमान में लगभग दस अरब प्रकाश वर्ष है। समरूपता और आइसोट्रॉपी से कोई भी संभावित विचलन बड़े आकार से संबंधित है, जिसका अर्थ है कि वे केवल भविष्य में ही प्रकट हो सकते हैं।

विडंबना यह है कि हम ब्रह्मांड के उस बड़े क्षेत्र की प्रकृति पर सीमाएं लगा सकते हैं जो वर्तमान में हमारे ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज से परे है। ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण को अत्यंत एकसमान मापा गया है। हालाँकि, ब्रह्मांड के घनत्व में बड़े अंतर, भले ही वे ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज से परे हों, निश्चित रूप से इस समान पृष्ठभूमि विकिरण में स्पंदन का कारण बनेंगे। इसलिए महत्वपूर्ण स्पंदनों की कमी से पता चलता है कि कोई भी महत्वपूर्ण घनत्व गड़बड़ी हमसे बहुत दूर होनी चाहिए। लेकिन यदि बड़े घनत्व की गड़बड़ी दूर है, तो ब्रह्मांड का हमारा स्थानीय क्षेत्र उनका सामना करने से पहले काफी समय तक जीवित रह सकता है। ब्रह्मांड के हमारे हिस्से को प्रभावित करने के लिए घनत्व में बड़े अंतर का सबसे पहला संभावित समय लगभग सत्रह ब्रह्माण्ड संबंधी दशक होगा। लेकिन, सबसे अधिक संभावना है, यह ब्रह्मांड-परिवर्तनकारी घटना बहुत बाद में घटित होगी। मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड सिद्धांत के अधिकांश संस्करणों के अनुसार, हमारा ब्रह्मांड सैकड़ों और यहां तक ​​कि हजारों ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों तक सजातीय और लगभग सपाट रहेगा।

बड़ा निचोड़

यदि ब्रह्मांड (या इसका हिस्सा) बंद है, तो गुरुत्वाकर्षण विस्तार पर विजय प्राप्त करेगा और अपरिहार्य संपीड़न शुरू हो जाएगा। ऐसा ब्रह्मांड, जो बार-बार पतन से गुजर रहा है, अपने जीवन को एक उग्र अंत में समाप्त कर देगा जिसे कहा जाता है बड़ा निचोड़. अनुबंधित ब्रह्मांड के समय अनुक्रम को चिह्नित करने वाले कई उलटफेर सबसे पहले सर मार्टिन रीस द्वारा देखे गए थे, जो अब इंग्लैंड के खगोलशास्त्री रॉयल हैं। जब ब्रह्मांड इस भव्य समापन में प्रवेश करेगा तो आपदाओं की कोई कमी नहीं होगी।

और यद्यपि ब्रह्मांड का हमेशा के लिए विस्तार होने की संभावना है, हम कमोबेश आश्वस्त हैं कि ब्रह्मांड का घनत्व महत्वपूर्ण घनत्व के दोगुने से अधिक नहीं होगा। इस ऊपरी सीमा को जानकर, हम यह बता सकते हैं न्यूनतमबिग क्रंच में ब्रह्मांड के पतन से पहले शेष संभावित समय लगभग पचास अरब वर्ष है। न्याय का दिन किसी भी मानवीय मानक समय से अभी भी बहुत दूर है, इसलिए शायद नियमित रूप से किराया देना जारी रखना उचित है।

मान लीजिए कि बीस अरब वर्षों के बाद, अपने अधिकतम आकार तक पहुंचने पर, ब्रह्मांड वास्तव में पुनः संपीड़न का अनुभव करता है। उस समय, ब्रह्मांड आज की तुलना में लगभग दोगुना बड़ा होगा। पृष्ठभूमि विकिरण का तापमान लगभग 1.4 डिग्री केल्विन होगा: आज के तापमान का आधा। एक बार जब ब्रह्मांड इस न्यूनतम तापमान तक ठंडा हो जाता है, तो बाद में होने वाला पतन इसे गर्म कर देगा क्योंकि यह बिग क्रंच की ओर बढ़ेगा। साथ ही, इस संपीड़न की प्रक्रिया के दौरान, ब्रह्मांड द्वारा बनाई गई सभी संरचनाएं नष्ट हो जाएंगी: समूह, आकाशगंगाएं, तारे, ग्रह और यहां तक ​​कि स्वयं रासायनिक तत्व भी।

पुनर्संपीड़न शुरू होने के लगभग बीस अरब वर्ष बाद, ब्रह्मांड वर्तमान ब्रह्मांड के आकार और घनत्व में वापस आ जाएगा। और बीच के चालीस अरब वर्षों में ब्रह्माण्ड लगभग उसी तरह की बड़े पैमाने की संरचना के साथ आगे बढ़ता है। तारे पैदा होते रहते हैं, विकसित होते रहते हैं और मरते रहते हैं। हमारे करीबी पड़ोसी प्रॉक्सिमा सेंटॉरी जैसे छोटे, ईंधन की बचत करने वाले सितारों के पास किसी भी महत्वपूर्ण विकास से गुजरने के लिए पर्याप्त समय नहीं है। कुछ आकाशगंगाएँ टकराती हैं और अपने मूल समूहों में विलीन हो जाती हैं, लेकिन अधिकांश वस्तुतः अपरिवर्तित बनी रहती हैं। एक आकाशगंगा को अपनी गतिशील संरचना बदलने में चालीस अरब वर्ष से भी अधिक समय लगता है। हबल के विस्तार के नियम को उलटने से, कुछ आकाशगंगाएँ हमारी आकाशगंगा से दूर जाने के बजाय उसके करीब जाने लगेंगी। और केवल स्पेक्ट्रम के नीले भाग में स्थानांतरित होने की यह जिज्ञासु प्रवृत्ति ही खगोलविदों को आसन्न तबाही की एक झलक पाने की अनुमति देगी।

आकाशगंगाओं के अलग-अलग समूह, विशाल अंतरिक्ष में बिखरे हुए और गुच्छों और धागों में बंधे हुए, तब तक बरकरार रहेंगे जब तक कि ब्रह्मांड आज की तुलना में पांच गुना छोटे आकार में सिकुड़ नहीं जाता। इस काल्पनिक भविष्य संयोजन के समय, आकाशगंगाओं के समूह विलीन हो जाते हैं। आज के ब्रह्मांड में, आकाशगंगा समूह केवल एक प्रतिशत आयतन पर कब्जा करते हैं। हालाँकि, एक बार जब ब्रह्मांड अपने वर्तमान आकार के पांचवें हिस्से तक सिकुड़ जाता है, तो क्लस्टर लगभग पूरे स्थान को भर देते हैं। इस प्रकार, ब्रह्मांड आकाशगंगाओं का एक विशाल समूह बन जाएगा, लेकिन इस युग में आकाशगंगाएँ स्वयं अपनी वैयक्तिकता बनाए रखेंगी।

जैसे-जैसे संकुचन जारी रहेगा, ब्रह्मांड बहुत जल्द आज की तुलना में सौ गुना छोटा हो जाएगा। इस स्तर पर, ब्रह्मांड का औसत घनत्व आकाशगंगा के औसत घनत्व के बराबर होगा। आकाशगंगाएँ एक दूसरे के ऊपर आच्छादित हो जाएँगी, और अलग-अलग तारे अब किसी विशेष आकाशगंगा से संबंधित नहीं रहेंगे। तब संपूर्ण ब्रह्मांड तारों से भरी एक विशाल आकाशगंगा में बदल जाएगा। ब्रह्मांड की पृष्ठभूमि का तापमान, ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि विकिरण द्वारा निर्मित, 274 डिग्री केल्विन तक बढ़ जाता है, जो बर्फ के पिघलने बिंदु के करीब पहुंच जाता है। इस युग के बाद घटनाओं के बढ़ते संपीड़न के कारण, समयरेखा के विपरीत छोर के परिप्रेक्ष्य से कहानी को जारी रखना अधिक सुविधाजनक है: बिग क्रंच से पहले शेष समय। जब ब्रह्मांड का तापमान बर्फ के पिघलने बिंदु तक पहुंच जाता है, तो हमारे ब्रह्मांड का भविष्य का इतिहास दस मिलियन वर्ष शेष रह जाता है।

इस क्षण तक, स्थलीय ग्रहों पर जीवन हमारे चारों ओर होने वाले ब्रह्मांडीय विकास से काफी स्वतंत्र रूप से जारी है। वास्तव में, आकाश की गर्मी अंततः प्रत्येक सौर मंडल की परिधि के चारों ओर घूम रहे प्लूटो जैसे जमे हुए पिंडों को पिघला देगी, जिससे ब्रह्मांड में जीवन को पनपने का एक आखिरी क्षणभंगुर मौका मिलेगा। यह अपेक्षाकृत छोटा अंतिम वसंत समाप्त हो जाएगा क्योंकि पृष्ठभूमि विकिरण तापमान में वृद्धि जारी रहेगी। पूरे ब्रह्मांड में तरल पानी के गायब होने के साथ, सभी जीवन का बड़े पैमाने पर विलुप्त होना कमोबेश एक साथ होता है। महासागर उबल रहे हैं और रात का आकाश दिन के आकाश की तुलना में अधिक चमकीला होता जा रहा है जिसे हम आज पृथ्वी से देखते हैं। अंतिम संपीड़न तक केवल छह मिलियन वर्ष शेष होने पर, किसी भी जीवित जीवन रूप को या तो ग्रहों के भीतर गहराई में रहना होगा या परिष्कृत और कुशल शीतलन तंत्र विकसित करना होगा।

पहले समूहों और फिर स्वयं आकाशगंगाओं के अंतिम विनाश के बाद, तारे आग की कतार में आगे हैं। यदि और कुछ नहीं हुआ होता, तो तारे, देर-सबेर, चल रहे और सर्व-विनाशकारी संपीड़न के कारण एक-दूसरे से टकराएँगे और नष्ट हो जाएँगे। हालाँकि, ऐसा क्रूर भाग्य उन्हें दरकिनार कर देगा क्योंकि तारे टकराव होने के लिए ब्रह्मांड के पर्याप्त घने होने से बहुत पहले तारे अधिक क्रमिक तरीके से ढह जाएंगे। जब लगातार सिकुड़ने वाले पृष्ठभूमि विकिरण का तापमान तारे के सतह के तापमान से अधिक हो जाता है, जो चार से छह हजार डिग्री केल्विन के बीच होता है, तो विकिरण क्षेत्र तारों की संरचना को महत्वपूर्ण रूप से बदल सकता है। और यद्यपि तारों की गहराई में परमाणु प्रतिक्रियाएँ जारी रहती हैं, उनकी सतहें एक बहुत मजबूत बाहरी विकिरण क्षेत्र के प्रभाव में वाष्पित हो जाती हैं। इस प्रकार तारों के नष्ट होने का मुख्य कारण पृष्ठभूमि विकिरण है।

जब तारे वाष्पित होने लगते हैं, तो ब्रह्मांड का आकार आज की तुलना में लगभग दो हजार गुना छोटा हो जाता है। इस अशांत युग के दौरान, रात का आकाश सूर्य की सतह जितना चमकीला दिखाई देता है। शेष समय की संक्षिप्तता को नज़रअंदाज करना कठिन है: सबसे मजबूत विकिरण किसी भी संदेह को जला देता है कि अंत तक दस लाख वर्ष से भी कम समय बचा है। इस युग को देखने के लिए पर्याप्त तकनीकी समझ रखने वाला कोई भी खगोलशास्त्री शायद त्याग किए गए आश्चर्य के साथ याद करेगा कि वे ब्रह्मांड के उबलते बर्तन - सूर्य के समान उज्ज्वल आकाश में जमे हुए तारे - ओल्बर्स के विरोधाभास की वापसी से कम नहीं हैं। असीम रूप से पुराना और स्थिर ब्रह्मांड।

कोई भी तारकीय कोर, या भूरा बौना, जो वाष्पीकरण के इस युग में जीवित रहेगा, सबसे अनौपचारिक तरीके से टुकड़े-टुकड़े कर दिया जाएगा। जब पृष्ठभूमि विकिरण का तापमान दस मिलियन डिग्री केल्विन तक पहुंच जाता है, जो तारों के केंद्रीय क्षेत्रों की वर्तमान स्थिति के बराबर है, तो कोई भी बचा हुआ परमाणु ईंधन प्रज्वलित हो सकता है और एक शक्तिशाली और शानदार विस्फोट हो सकता है। इस प्रकार, तारकीय वस्तुएं जो वाष्पीकरण से बचने का प्रबंधन करती हैं, वे शानदार हाइड्रोजन बम में बदलकर दुनिया के अंत के सामान्य वातावरण में योगदान देंगी।

सिकुड़ते ब्रह्मांड में ग्रहों का भाग्य सितारों के समान होगा। बृहस्पति और शनि जैसे विशाल गैस के गोले, तारों की तुलना में बहुत हल्के ढंग से वाष्पित होते हैं और केवल केंद्रीय कोर को पीछे छोड़ते हैं, जो स्थलीय ग्रहों से अप्रभेद्य हैं। ग्रहों की सतहों से कोई भी तरल पानी लंबे समय से वाष्पित हो चुका है, और बहुत जल्द उनका वायुमंडल भी इसका अनुसरण करेगा। जो कुछ बचा है वह नंगी और बंजर बंजर भूमि है। चट्टानी सतहें पिघलती हैं और तरल चट्टान की परतें धीरे-धीरे मोटी होती जाती हैं, जो अंततः पूरे ग्रह को अपनी चपेट में ले लेती हैं। गुरुत्वाकर्षण मरने वाले पिघले हुए अवशेषों को उड़ने से रोकता है, और वे भारी सिलिकेट वातावरण बनाते हैं, जो बदले में बाहरी अंतरिक्ष में प्रवाहित होते हैं। वाष्पित होने वाले ग्रह, एक अंधी लौ में डूबकर, बिना किसी निशान के गायब हो जाते हैं।

जैसे ही ग्रह दृश्य छोड़ते हैं, अंतरतारकीय अंतरिक्ष के परमाणु अपने घटक नाभिक और इलेक्ट्रॉनों में विघटित होने लगते हैं। पृष्ठभूमि विकिरण इतना मजबूत हो जाता है कि फोटॉन (प्रकाश के कण) इलेक्ट्रॉन छोड़ने के लिए पर्याप्त ऊर्जा प्राप्त कर लेते हैं। इसके परिणामस्वरूप, पिछले कुछ लाख वर्षों में, परमाणुओं का अस्तित्व समाप्त हो गया और पदार्थ आवेशित कणों में विघटित हो गया। पृष्ठभूमि विकिरण इन आवेशित कणों के साथ दृढ़ता से संपर्क करता है, जिससे पदार्थ और विकिरण आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ जाते हैं। ब्रह्मांडीय पृष्ठभूमि फोटॉन, जो पुनर्संयोजन के बाद से लगभग साठ अरब वर्षों तक बिना किसी बाधा के यात्रा कर चुके हैं, अपने "अगले" प्रकीर्णन की सतह पर पहुंचते हैं।

रूबिकॉन तब पार हो जाता है जब ब्रह्मांड अपने वर्तमान आकार के दस-हजारवें हिस्से तक सिकुड़ जाता है। इस स्तर पर, विकिरण का घनत्व पदार्थ के घनत्व से अधिक हो जाता है - यह केवल बिग बैंग के तुरंत बाद का मामला था। ब्रह्मांड पर विकिरण फिर से हावी होने लगा है। चूँकि पदार्थ और विकिरण अलग-अलग व्यवहार करते हैं क्योंकि वे संपीड़न से गुजर चुके हैं, जब ब्रह्मांड इस संक्रमण से गुजरता है तो आगे संपीड़न थोड़ा बदल जाता है। अभी तो दस हजार वर्ष ही बचे हैं।

जब अंतिम संपीड़न से पहले केवल तीन मिनट शेष रहते हैं, तो परमाणु नाभिक विघटित होने लगते हैं। यह क्षय अंतिम सेकंड तक जारी रहता है, जिससे सभी मुक्त नाभिक नष्ट हो जायेंगे। एंटीन्यूक्लियोसिंथेसिस का यह युग प्राथमिक युग के पहले कुछ मिनटों में होने वाले तीव्र न्यूक्लियोसिंथेसिस से काफी भिन्न है। ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले कुछ मिनटों में, केवल सबसे हल्के तत्वों का निर्माण हुआ, मुख्य रूप से हाइड्रोजन, हीलियम और थोड़ा लिथियम। पिछले कुछ मिनटों में अंतरिक्ष में विभिन्न प्रकार के भारी नाभिक मौजूद हैं। लोहे के नाभिक सबसे मजबूत बंधन रखते हैं, इसलिए उनके टूटने के लिए प्रति कण सबसे अधिक ऊर्जा की आवश्यकता होती है। हालाँकि, सिकुड़ता ब्रह्माण्ड पहले से भी अधिक तापमान और ऊर्जा पैदा करता है: देर-सबेर, इस अत्यधिक विनाशकारी वातावरण में लोहे के नाभिक भी मर जाएंगे। ब्रह्मांड के जीवन के अंतिम सेकंड में, इसमें एक भी रासायनिक तत्व नहीं बचा है। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन फिर से मुक्त हो जाते हैं - ठीक वैसे ही जैसे ब्रह्मांडीय इतिहास के पहले सेकंड में हुआ था।

यदि इस युग में ब्रह्मांड में कम से कम कुछ जीवन बचा है, तो नाभिक के विनाश का क्षण वह बिंदु बन जाता है जिसके कारण वे वापस नहीं लौटते हैं। इस घटना के बाद, ब्रह्मांड में ऐसा कुछ भी नहीं बचेगा जो दूर-दूर तक कार्बन-आधारित स्थलीय जीवन से मिलता जुलता हो। ब्रह्माण्ड में कोई कार्बन नहीं बचेगा। कोई भी जीव जो परमाणु क्षय से बचने का प्रबंधन करता है, उसे वास्तव में विदेशी प्रजाति से संबंधित होना चाहिए। शायद मजबूत अंतःक्रिया के आधार पर प्राणी ब्रह्मांड के जीवन के अंतिम क्षण को देख सकते थे।

अंतिम सेकंड काफी हद तक पीछे की ओर चलाई गई बिग बैंग फिल्म जैसा है। नाभिक के क्षय के बाद, जब केवल एक माइक्रोसेकंड ब्रह्मांड को विनाश से अलग करता है, तो प्रोटॉन और न्यूट्रॉन स्वयं क्षय हो जाते हैं, और ब्रह्मांड मुक्त क्वार्क के समुद्र में बदल जाता है। जैसे-जैसे संपीड़न जारी रहता है, ब्रह्माण्ड अधिक गर्म और सघन होता जाता है, और इसके भीतर भौतिकी के नियम बदलते प्रतीत होते हैं। जब ब्रह्मांड का तापमान लगभग 10 15 डिग्री केल्विन तक पहुंच जाता है, तो कमजोर परमाणु बल और विद्युत चुम्बकीय बल मिलकर विद्युत कमजोर बल बनाते हैं। यह घटना एक प्रकार का ब्रह्माण्ड संबंधी चरण संक्रमण है, जो अस्पष्ट रूप से बर्फ के पानी में परिवर्तन की याद दिलाती है। जैसे-जैसे हम उच्च ऊर्जाओं के करीब पहुंचते हैं, समय के अंत के करीब पहुंचते हैं, हम प्रत्यक्ष प्रयोगात्मक साक्ष्य से दूर चले जाते हैं, जिससे कथा, चाहे हम इसे पसंद करें या नहीं, और अधिक काल्पनिक हो जाती है। और फिर भी हम जारी रखते हैं। आख़िरकार, ब्रह्मांड का अभी भी 10-11 सेकंड का इतिहास बचा हुआ है।

अगला महत्वपूर्ण संक्रमण तब होता है जब मजबूत बल इलेक्ट्रोकमजोर बल के साथ जुड़ जाता है। इस घटना को कहा जाता है महान एकीकरण, प्रकृति की चार मूलभूत शक्तियों में से तीन को जोड़ती है: मजबूत परमाणु बल, कमजोर परमाणु बल और विद्युत चुम्बकीय बल। यह एकीकरण 10 28 डिग्री केल्विन के अविश्वसनीय रूप से उच्च तापमान पर होता है, जब ब्रह्मांड के पास रहने के लिए केवल 10 -37 सेकंड बचे हैं।

आखिरी बड़ी घटना जिसे हम अपने कैलेंडर पर अंकित कर सकते हैं वह है अन्य तीन बलों के साथ गुरुत्वाकर्षण का एकीकरण। यह प्रमुख घटना तब घटित होती है जब ढहता हुआ ब्रह्मांड लगभग 10 32 डिग्री केल्विन के तापमान तक पहुँच जाता है और बिग क्रंच केवल 10 -43 सेकंड दूर होता है। इसे आमतौर पर तापमान या ऊर्जा कहा जाता है प्लैंक परिमाण. दुर्भाग्य से, वैज्ञानिकों के पास इस ऊर्जा पैमाने के लिए कोई आत्मनिर्भर भौतिक सिद्धांत नहीं है, जहां प्रकृति की सभी चार मूलभूत शक्तियों को एक में जोड़ दिया जाता है। जब चार बलों का यह एकीकरण पुनर्संपीड़न के दौरान होता है, तो भौतिकी के नियमों की हमारी आधुनिक समझ अपनी पर्याप्तता खो देती है। हम नहीं जानते कि आगे क्या होगा.

हमारे ब्रह्मांड को सुव्यवस्थित करना

असंभव और अविश्वसनीय घटनाओं को देखने के बाद, आइए हम घटित सबसे असाधारण घटना - जीवन की उत्पत्ति - पर ध्यान दें। जैसा कि हम जानते हैं, हमारा ब्रह्मांड रहने के लिए एक बहुत ही आरामदायक जगह है। वास्तव में, सभी चार खगोलीय खिड़कियाँ इसके विकास में महत्वपूर्ण भूमिका निभाती हैं। ग्रह, खगोल विज्ञान की सबसे छोटी खिड़की, एक घर के साथ जीवन प्रदान करते हैं। वे "पेट्री डिश" प्रदान करते हैं जिसमें जीवन उत्पन्न और विकसित हो सकता है। तारों का महत्व भी स्पष्ट है: वे जैविक विकास के लिए आवश्यक ऊर्जा के स्रोत हैं। तारों की दूसरी मौलिक भूमिका यह है कि, कीमियागरों की तरह, वे हीलियम से भारी तत्व बनाते हैं: कार्बन, ऑक्सीजन, कैल्शियम और अन्य नाभिक जो जीवन के उन रूपों को बनाते हैं जिन्हें हम जानते हैं।

आकाशगंगाएँ भी अत्यंत महत्वपूर्ण हैं, हालाँकि यह इतना स्पष्ट नहीं है। आकाशगंगाओं के एकजुट प्रभाव के बिना, तारों द्वारा उत्पादित भारी तत्व पूरे ब्रह्मांड में बिखरे रहेंगे। ये भारी तत्व आवश्यक निर्माण खंड हैं जो दोनों ग्रहों और जीवन के सभी रूपों को बनाते हैं। आकाशगंगाएँ, अपने बड़े द्रव्यमान और मजबूत गुरुत्वाकर्षण आकर्षण के साथ, तारों की मृत्यु के बाद बची हुई रासायनिक रूप से समृद्ध गैस को दूर उड़ने से रोकती हैं। यह पहले से संसाधित गैस बाद में सितारों, ग्रहों और लोगों की भावी पीढ़ियों में शामिल हो जाती है। इस प्रकार, आकाशगंगाओं का गुरुत्वाकर्षण आकर्षण तारों की अगली पीढ़ियों और हमारी पृथ्वी जैसे चट्टानी ग्रहों के निर्माण के लिए भारी तत्वों की आसान उपलब्धता सुनिश्चित करता है।

यदि हम सबसे बड़ी दूरी के बारे में बात करते हैं, तो ब्रह्मांड में जीवन के उद्भव और विकास के लिए आवश्यक गुण होने चाहिए। और जबकि हमारे पास जीवन और उसके विकास की पूरी समझ से दूर-दूर तक कोई समानता नहीं है, एक बुनियादी आवश्यकता अपेक्षाकृत निश्चित है: इसमें लंबा समय लगता है। हमारे ग्रह पर मनुष्य के उद्भव में लगभग चार अरब वर्ष लगे, और हम शर्त लगाने को तैयार हैं कि किसी भी स्थिति में, बुद्धिमान जीवन के उद्भव के लिए कम से कम एक अरब वर्ष अवश्य बीतने चाहिए। इस प्रकार, जीवन के विकास के लिए समग्र रूप से ब्रह्मांड को अरबों वर्षों तक जीवित रहना चाहिए, कम से कम जीव विज्ञान के मामले में, भले ही यह हमारे जैसा ही हो।

समग्र रूप से हमारे ब्रह्मांड के गुण जीवन के विकास के लिए अनुकूल रासायनिक वातावरण प्रदान करना भी संभव बनाते हैं। यद्यपि कार्बन और ऑक्सीजन जैसे भारी तत्व तारों में संश्लेषित होते हैं, हाइड्रोजन भी एक महत्वपूर्ण घटक है। यह तीन जल परमाणुओं में से दो, एच 2 ओ का हिस्सा है, जो हमारे ग्रह पर जीवन का एक महत्वपूर्ण घटक है। संभावित ब्रह्मांडों और उनके संभावित गुणों के विशाल समूह को देखते हुए, हम देखते हैं कि प्राइमर्डियल न्यूक्लियोसिंथेसिस के परिणामस्वरूप, सभी हाइड्रोजन को हीलियम और यहां तक ​​कि भारी तत्वों में संसाधित किया जा सकता है। या फिर ब्रह्माण्ड इतनी तेजी से विस्तारित हो सकता था कि प्रोटॉन और इलेक्ट्रॉन कभी मिलकर हाइड्रोजन परमाणु नहीं बना पाते। हालाँकि, ब्रह्मांड पानी के अणुओं को बनाने वाले हाइड्रोजन परमाणुओं के निर्माण के बिना समाप्त हो सकता था, जिसके बिना कोई सामान्य जीवन नहीं होता।

इन विचारों को ध्यान में रखते हुए, यह स्पष्ट हो जाता है कि हमारे ब्रह्मांड में वास्तव में हमारे अस्तित्व को अनुमति देने के लिए आवश्यक विशेषताएं हैं। भौतिक स्थिरांक के मूल्यों, मूलभूत बलों के परिमाण और प्राथमिक कणों के द्रव्यमान द्वारा निर्धारित भौतिकी के नियमों को देखते हुए, हमारा ब्रह्मांड स्वाभाविक रूप से आकाशगंगाओं, सितारों, ग्रहों और जीवन का निर्माण करता है। यदि भौतिक नियम थोड़े भिन्न होते, तो हमारा ब्रह्मांड पूरी तरह से निर्जन और खगोलीय रूप से बेहद खराब हो सकता था।

आइए हम अपने ब्रह्मांड की आवश्यक फाइन-ट्यूनिंग को थोड़ा और विस्तार से समझाएं। आकाशगंगाएँ, जीवन के लिए आवश्यक खगोलीय पिंडों में से एक, तब बनती हैं जब गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड के विस्तार पर काबू पाता है और स्थानीय क्षेत्रों के संपीड़न को उत्तेजित करता है। यदि गुरुत्वाकर्षण बल बहुत कमज़ोर होता या ब्रह्माण्ड संबंधी विस्तार की दर बहुत तेज़ होती, तो अब तक अंतरिक्ष में एक भी आकाशगंगा नहीं होती। ब्रह्मांड नष्ट होता रहेगा, लेकिन कम से कम ब्रह्मांडीय इतिहास के इस बिंदु पर, इसमें एक भी गुरुत्वाकर्षण से बंधी संरचना नहीं होगी। दूसरी ओर, यदि गुरुत्वाकर्षण बल बहुत अधिक होता या अंतरिक्ष के विस्तार की दर बहुत कम होती, तो आकाशगंगाओं का निर्माण शुरू होने से बहुत पहले ही संपूर्ण ब्रह्मांड बिग क्रंच में फिर से ढह गया होता। किसी भी स्थिति में, हमारे आधुनिक ब्रह्मांड में कोई जीवन नहीं होगा। इसका मतलब यह है कि आकाशगंगाओं और अन्य बड़े पैमाने की संरचनाओं से भरे ब्रह्मांड के दिलचस्प मामले में गुरुत्वाकर्षण की ताकत और विस्तार की दर के बीच काफी नाजुक समझौते की आवश्यकता होती है। और हमारे ब्रह्मांड को ऐसे ही एक समझौते का एहसास हुआ है।

जहाँ तक तारों का सवाल है, भौतिक सिद्धांत की आवश्यक सुव्यवस्थितता और भी अधिक कठोर परिस्थितियों से जुड़ी है। तारों में होने वाली संलयन प्रतिक्रियाएं जीवन के विकास के लिए आवश्यक दो प्रमुख भूमिकाएँ निभाती हैं: ऊर्जा उत्पन्न करना और कार्बन और ऑक्सीजन जैसे भारी तत्वों का उत्पादन करना। तारों को अपनी इच्छित भूमिका निभाने के लिए, उन्हें लंबे समय तक जीवित रहना चाहिए, पर्याप्त उच्च केंद्रीय तापमान तक पहुंचना चाहिए, और पर्याप्त रूप से सामान्य होना चाहिए। पहेली के इन सभी टुकड़ों को सही जगह पर लाने के लिए, ब्रह्मांड को विशेष गुणों की एक विस्तृत श्रृंखला से संपन्न होना चाहिए।

संभवतः सबसे स्पष्ट उदाहरण परमाणु भौतिकी द्वारा प्रदान किया जा सकता है। संलयन प्रतिक्रियाएं और परमाणु संरचना मजबूत बल की ताकत पर निर्भर करती हैं। परमाणु नाभिक बंधी हुई संरचनाओं के रूप में मौजूद होते हैं क्योंकि मजबूत बल प्रोटॉन को एक-दूसरे के करीब रखने में सक्षम होता है, भले ही सकारात्मक रूप से चार्ज किए गए प्रोटॉन का विद्युत प्रतिकर्षण बल नाभिक को अलग कर देता है। यदि मजबूत अंतःक्रिया थोड़ी कमजोर होती, तो कोई भारी नाभिक नहीं होता। तब ब्रह्मांड में कोई कार्बन नहीं होगा, और इसलिए जीवन का कोई भी रूप कार्बन पर आधारित नहीं होगा। दूसरी ओर, यदि मजबूत परमाणु बल और भी मजबूत होता, तो दो प्रोटॉन जोड़े में जुड़ सकते थे जिन्हें डिप्रोटॉन कहा जाता था। इस मामले में, मजबूत अंतःक्रिया इतनी मजबूत होगी कि ब्रह्मांड के सभी प्रोटॉन डिप्रोटॉन या यहां तक ​​कि बड़ी परमाणु संरचनाओं में संयोजित हो जाएंगे, और वहां कोई सामान्य हाइड्रोजन नहीं बचेगा। हाइड्रोजन के बिना, ब्रह्मांड में पानी नहीं होता, और इसलिए जीवन का कोई रूप नहीं होता जैसा कि हम जानते हैं। हमारे लिए सौभाग्य से, हमारे ब्रह्मांड में जीवन के लिए हाइड्रोजन, पानी, कार्बन और अन्य आवश्यक तत्वों को अनुमति देने के लिए सही मात्रा में मजबूत बल है।

इसी तरह, यदि कमजोर परमाणु बल की ताकत पूरी तरह से अलग होती, तो इसका तारकीय विकास पर महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ता। यदि कमजोर अंतःक्रिया अधिक मजबूत होती, उदाहरण के लिए, मजबूत अंतःक्रिया की तुलना में, तो तारों के अंदरूनी हिस्सों में परमाणु प्रतिक्रियाएं बहुत अधिक गति से आगे बढ़तीं, जिसके कारण तारों का जीवनकाल काफी कम हो जाता। हमें कमजोर इंटरेक्शन का नाम भी बदलना होगा. तारकीय द्रव्यमान की सीमा के कारण ब्रह्मांड के पास इस मामले में कुछ छूट है - छोटे तारे लंबे समय तक जीवित रहते हैं और हमारे सूर्य के बजाय जैविक विकास को नियंत्रित करने के लिए उनका उपयोग किया जा सकता है। हालाँकि, जब उनका द्रव्यमान बहुत छोटा हो जाता है, तो विकृत गैस दबाव (क्वांटम यांत्रिकी से) तारों को हाइड्रोजन जलाने से रोकता है। इस प्रकार, सबसे लंबे समय तक जीवित रहने वाले सितारों का जीवनकाल भी गंभीर रूप से कम हो जाएगा। जैसे ही किसी तारे का अधिकतम जीवनकाल अरब वर्ष से कम हो जाता है, जीवन का विकास तुरंत प्रभावित हो जाता है। कमजोर बल का वास्तविक मूल्य मजबूत बल से लाखों गुना छोटा है, जो सूर्य को अपने हाइड्रोजन को धीरे-धीरे और आसानी से जलाने की अनुमति देता है, जो पृथ्वी पर जीवन के विकास के लिए आवश्यक है।

आगे हमें ग्रहों पर विचार करना चाहिए - जीवन के लिए आवश्यक सबसे छोटी खगोलीय वस्तुएँ। ग्रहों के निर्माण के लिए ब्रह्मांड को भारी तत्वों के उत्पादन की आवश्यकता होती है, और इसलिए वही परमाणु प्रतिबंध होते हैं जिनका वर्णन पहले ही ऊपर किया जा चुका है। इसके अलावा, ग्रहों के अस्तित्व के लिए आवश्यक है कि ब्रह्मांड की पृष्ठभूमि का तापमान ठोस पदार्थों के संघनन के लिए पर्याप्त कम हो। यदि हमारा ब्रह्मांड अब की तुलना में केवल छह गुना छोटा होता, और इसलिए एक हजार गुना अधिक गर्म होता, तो अंतरतारकीय धूल के कण वाष्पित हो जाते और चट्टानी ग्रहों के निर्माण के लिए कोई कच्चा माल नहीं होता। इस गर्म काल्पनिक ब्रह्माण्ड में विशाल ग्रहों का निर्माण भी अत्यंत दबा हुआ होगा। सौभाग्य से, हमारा ब्रह्मांड ग्रह निर्माण की अनुमति देने के लिए पर्याप्त ठंडा है।

एक अन्य विचार इसके गठन के तुरंत बाद सौर मंडल की दीर्घकालिक स्थिरता है। हमारी आधुनिक आकाशगंगा में, तारों के बहुत कम घनत्व के कारण परस्पर क्रिया और तारकीय मुठभेड़ दोनों दुर्लभ और कमजोर हैं। यदि हमारी आकाशगंगा में तारों की संख्या समान होती, लेकिन वह सौ गुना छोटी होती, तो तारों के बढ़े हुए घनत्व से किसी अन्य तारे के हमारे सौर मंडल में प्रवेश करने की काफी अधिक संभावना हो जाती, जो ग्रहों की कक्षाओं को नष्ट कर देती। ऐसी ब्रह्मांडीय टक्कर पृथ्वी की कक्षा को बदल सकती है और हमारे ग्रह को रहने योग्य नहीं बना सकती है या यहां तक ​​कि पृथ्वी को सौर मंडल से बाहर कर सकती है। किसी भी स्थिति में, ऐसी प्रलय का अर्थ होगा जीवन का अंत। सौभाग्य से, हमारी आकाशगंगा में, हमारे सौर मंडल के लिए पाठ्यक्रम-परिवर्तनकारी टकराव से बचने का अनुमानित समय जीवन के विकास में लगने वाले समय से कहीं अधिक लंबा है।

हम देखते हैं कि एक लंबे समय तक रहने वाले ब्रह्मांड, जिसमें आकाशगंगाएं, तारे और ग्रह शामिल हैं, को मौलिक स्थिरांक के मूल्यों के एक विशेष सेट की आवश्यकता होती है जो मूल बलों के मूल्यों को निर्धारित करते हैं। तो यह आवश्यक फाइन ट्यूनिंग एक बुनियादी प्रश्न उठाती है: हमारे ब्रह्माण्ड में ये विशिष्ट गुण क्यों हैं जो अंततः जीवन को जन्म देते हैं?आख़िरकार, यह तथ्य कि भौतिक नियम बिल्कुल ऐसे हैं जो हमारे अस्तित्व की अनुमति देते हैं, वास्तव में एक उल्लेखनीय संयोग है। ऐसा लगता है जैसे ब्रह्मांड को किसी तरह पता था कि हम आ रहे हैं। निःसंदेह, यदि परिस्थितियाँ भिन्न होतीं, तो हम यहाँ नहीं होते और इस मुद्दे पर विचार करने वाला कोई नहीं होता। हालाँकि, प्रश्न "क्यों?" यह कहीं नहीं जाता.

इसे समझना क्योंभौतिक नियम, बिल्कुल वैसे ही, जैसे वे हैं, हमें आधुनिक विज्ञान के विकास की सीमा पर लाते हैं। प्रारंभिक स्पष्टीकरण पहले ही सामने रखे जा चुके हैं, लेकिन प्रश्न अभी भी खुला है। बीसवीं सदी के बाद से विज्ञान ने अच्छी कामकाजी समझ प्रदान की है क्याभौतिकी के हमारे नियम हैं, हम आशा कर सकते हैं कि इक्कीसवीं सदी का विज्ञान हमें इसकी समझ देगा क्योंभौतिक नियमों का बिल्कुल यही रूप होता है। इस दिशा में कुछ संकेत पहले से ही दिखने लगे हैं, जैसा कि हम अब देखेंगे।

शाश्वत कठिनाई

यह स्पष्ट संयोग (कि ब्रह्मांड में वे विशेष गुण हैं जो जीवन की उत्पत्ति और विकास की अनुमति देते हैं) बहुत कम चमत्कारी लगता है यदि हम स्वीकार करते हैं कि हमारा ब्रह्मांड - अंतरिक्ष-समय का क्षेत्र जिसके साथ हम जुड़े हुए हैं - अनगिनत अन्य में से एक है ब्रह्मांड. दूसरे शब्दों में, हमारा ब्रह्माण्ड केवल एक छोटा सा हिस्सा है मल्टीवर्स- ब्रह्मांडों का एक विशाल समूह, जिनमें से प्रत्येक के पास भौतिकी के नियमों के अपने संस्करण हैं। इस मामले में, ब्रह्मांडों का पूरा सेट भौतिकी के नियमों के सभी संभावित संस्करणों को साकार करेगा। हालाँकि, जीवन केवल उन्हीं विशिष्ट ब्रह्मांडों में विकसित होगा जिनमें भौतिक नियमों का वांछित संस्करण है। तब यह तथ्य स्पष्ट हो जाता है कि हम जीवन के लिए आवश्यक गुणों वाले ब्रह्मांड में रहते हैं।

आइए हम "अन्य ब्रह्मांडों" और हमारे ब्रह्मांड के "अन्य भागों" के बीच अंतर स्पष्ट करें। स्पेसटाइम की बड़े पैमाने की ज्यामिति बहुत जटिल हो सकती है। वर्तमान में हम ब्रह्मांड के एक सजातीय टुकड़े में रहते हैं, जिसका व्यास लगभग बीस अरब प्रकाश वर्ष है। यह क्षेत्र अंतरिक्ष के एक हिस्से का प्रतिनिधित्व करता है जो किसी निश्चित समय पर हम पर आकस्मिक प्रभाव डाल सकता है। जैसे-जैसे ब्रह्माण्ड भविष्य की ओर बढ़ता है, अंतरिक्ष-समय का क्षेत्र जो हमें प्रभावित कर सकता है, बढ़ता जाएगा। इस अर्थ में, जैसे-जैसे हमारे ब्रह्मांड की उम्र बढ़ेगी, इसमें अधिक स्थान-समय होगा। हालाँकि, अंतरिक्ष-समय के अन्य क्षेत्र भी हो सकते हैं कभी नहींब्रह्मांड के हमारे हिस्से के साथ उनका कोई कारणात्मक संबंध नहीं होगा, चाहे हम कितना भी इंतजार करें और चाहे हमारा ब्रह्मांड कितना भी पुराना क्यों न हो जाए। ये अन्य क्षेत्र हमारे ब्रह्मांड में होने वाली भौतिक घटनाओं से पूरी तरह स्वतंत्र रूप से विकसित और विकसित होते हैं। ऐसे क्षेत्र अन्य ब्रह्माण्डों के हैं।

एक बार जब हम अन्य ब्रह्मांडों के अस्तित्व की संभावना को स्वीकार कर लेते हैं, तो हमारे ब्रह्मांड में मौजूद संयोगों का सेट अधिक सुखद लगता है। लेकिन क्या अन्य ब्रह्मांडों की यह अवधारणा वास्तव में इतनी अर्थपूर्ण है? उदाहरण के लिए, क्या बिग बैंग सिद्धांत के ढांचे के भीतर स्वाभाविक रूप से कई ब्रह्मांडों को समायोजित करना संभव है, या कम से कम इसके उचित विस्तार? हैरानी की बात यह है कि इसका जवाब जोरदार हां है।

स्टैनफोर्ड में वर्तमान में प्रतिष्ठित रूसी ब्रह्मांड विज्ञानी आंद्रेई लिंडे ने इस अवधारणा को पेश किया शाश्वत मुद्रास्फीति. मोटे तौर पर, इस सैद्धांतिक विचार का अर्थ है कि हर समय, मल्टीवर्स में कहीं स्थित अंतरिक्ष-समय का कुछ क्षेत्र, एक मुद्रास्फीति विस्तार चरण का अनुभव कर रहा है। इस परिदृश्य के अनुसार, अंतरिक्ष-समय फोम, मुद्रास्फीति के तंत्र के माध्यम से, लगातार नए ब्रह्मांडों को जन्म देता है (जैसा कि पहले अध्याय में पहले ही चर्चा की जा चुकी है)। इनमें से कुछ मुद्रास्फीतिकारी विस्तार वाले क्षेत्र अंतरिक्ष-समय के हमारे अपने स्थानीय पैच जैसे दिलचस्प ब्रह्मांडों में विकसित होंगे। उनके पास भौतिक नियम हैं जो आकाशगंगाओं, तारों और ग्रहों के निर्माण को नियंत्रित करते हैं। इनमें से कुछ क्षेत्रों में बुद्धिमान जीवन का विकास भी हो सकता है।

इस विचार के भौतिक अर्थ और महत्वपूर्ण आंतरिक अपील दोनों हैं। भले ही हमारा ब्रह्मांड, अंतरिक्ष-समय का हमारा अपना स्थानीय क्षेत्र, धीमी और दर्दनाक मौत मर जाए, फिर भी आसपास हमेशा अन्य ब्रह्मांड होंगे। हमेशा कुछ और होगा. यदि ब्रह्माण्ड के संपूर्ण समूह को शामिल करते हुए मल्टीवर्स को बड़े परिप्रेक्ष्य से देखा जाए, तो इसे वास्तव में शाश्वत माना जा सकता है।

ब्रह्मांडीय विकास की यह तस्वीर बीसवीं सदी के ब्रह्मांड विज्ञान में उठने वाले सबसे जटिल प्रश्नों में से एक को खूबसूरती से किनारे कर देती है: यदि ब्रह्माण्ड की शुरुआत एक महाविस्फोट से हुई जो सिर्फ दस अरब वर्ष पहले हुआ था, तो उस महाविस्फोट से पहले क्या हुआ था?"जब कुछ भी नहीं था तब क्या था" का यह कठिन प्रश्न विज्ञान और दर्शन के बीच, भौतिकी और तत्वमीमांसा के बीच सीमा के रूप में कार्य करता है। हम भौतिक नियम को ऐसे समय में वापस ले जा सकते हैं जब ब्रह्मांड केवल 10 -43 सेकंड पुराना था, हालांकि जैसे-जैसे हम इस बिंदु पर पहुंचते हैं, हमारे ज्ञान की अनिश्चितता बढ़ती जाएगी, और पहले के युग आम तौर पर आधुनिक वैज्ञानिक तरीकों के लिए दुर्गम होते हैं। हालाँकि, विज्ञान अभी भी खड़ा नहीं है, और इस क्षेत्र में कुछ प्रगति पहले से ही दिखाई देने लगी है। व्यापक संदर्भ में जो मल्टीवर्स और शाश्वत मुद्रास्फीति की अवधारणा प्रदान करती है, हम वास्तव में उत्तर तैयार कर सकते हैं: बिग बैंग से पहले, उच्च-ऊर्जा स्पेसटाइम का एक झागदार क्षेत्र था (और अभी भी है!)। इस ब्रह्मांडीय झाग से, लगभग दस अरब वर्ष पहले, हमारे अपने ब्रह्मांड का जन्म हुआ, जो आज भी विकसित हो रहा है। इसी प्रकार अन्य ब्रह्माण्डों का जन्म होता रहता है और यह प्रक्रिया अनवरत जारी रह सकती है। बेशक, यह उत्तर थोड़ा अस्पष्ट और शायद थोड़ा असंतोषजनक है। फिर भी, भौतिकी पहले ही उस बिंदु पर पहुंच चुकी है जहां हम कम से कम इस लंबे समय से चले आ रहे प्रश्न का समाधान करना शुरू कर सकते हैं।

मल्टीवर्स की अवधारणा के साथ, हमें कोपर्निकन क्रांति का अगला स्तर मिलता है। जिस प्रकार हमारे ग्रह का हमारे सौर मंडल में कोई विशेष स्थान नहीं है, और हमारे सौर मंडल का ब्रह्मांड में कोई विशेष दर्जा नहीं है, उसी प्रकार हमारे ब्रह्मांड का ब्रह्मांडों के विशाल ब्रह्मांडीय मिश्रण में कोई विशेष स्थान नहीं है जो मल्टीवर्स बनाते हैं। .

ब्रह्मांड के बारे में डार्विन का दृष्टिकोण

हमारे ब्रह्मांड का अंतरिक्ष-समय उम्र बढ़ने के साथ और अधिक जटिल होता जा रहा है। शुरुआत में, बिग बैंग के ठीक बाद, हमारा ब्रह्मांड बहुत सहज और सजातीय था। ब्रह्माण्ड को उसके आधुनिक स्वरूप में विकसित होने के लिए ऐसी प्रारंभिक स्थितियाँ आवश्यक थीं। हालाँकि, जैसे-जैसे ब्रह्मांड विकसित होता है, गैलेक्टिक और तारकीय प्रक्रियाओं के परिणामस्वरूप, ब्लैक होल बनते हैं, जो अपनी आंतरिक विलक्षणताओं के साथ अंतरिक्ष-समय में प्रवेश करते हैं। इस प्रकार, ब्लैक होल वह बनाते हैं जिसे स्पेसटाइम में छेद माना जा सकता है। सिद्धांत रूप में, ये विलक्षणताएं अन्य ब्रह्मांडों से भी संबंध प्रदान कर सकती हैं। ऐसा भी हो सकता है कि ब्लैक होल की विलक्षणता में नए ब्रह्मांडों का जन्म हो - बाल ब्रह्मांड, जिसके बारे में हमने पांचवें अध्याय में बात की थी। इस स्थिति में, हमारा ब्रह्मांड एक ब्लैक होल के माध्यम से हमसे जुड़े एक नए ब्रह्मांड को जन्म दे सकता है।

यदि तर्क की इस श्रृंखला का इसके तार्किक अंत तक पालन किया जाता है, तो मल्टीवर्स में ब्रह्मांडों के विकास के लिए एक बेहद दिलचस्प परिदृश्य उत्पन्न होता है। यदि ब्रह्मांड नए ब्रह्मांडों को जन्म दे सकते हैं, तो आनुवंशिकता, उत्परिवर्तन और यहां तक ​​कि प्राकृतिक चयन की अवधारणाएं भौतिक सिद्धांत में प्रकट हो सकती हैं। विकास की इस अवधारणा का भौतिक विज्ञानी और सामान्य सापेक्षता और क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के विशेषज्ञ ली स्मोलिन द्वारा बचाव किया गया था।

मान लीजिए कि ब्लैक होल के अंदर विलक्षणताएं अन्य ब्रह्मांडों को जन्म दे सकती हैं, जैसा कि नए ब्रह्मांडों के जन्म के मामले में होता है, जिसकी चर्चा हमने पिछले अध्याय में की थी। जैसे-जैसे ये अन्य ब्रह्मांड विकसित होते हैं, वे आमतौर पर हमारे अपने ब्रह्मांड से अपना कारणात्मक संबंध खो देते हैं। हालाँकि, ये नए ब्रह्मांड ब्लैक होल के केंद्र में स्थित एक विलक्षणता के माध्यम से हमसे जुड़े रहते हैं। - अब मान लीजिए कि इन नए ब्रह्मांडों में भौतिकी के नियम हमारे ब्रह्मांड में भौतिकी के नियमों के समान हैं, लेकिन पूरी तरह से नहीं। व्यवहार में, इस कथन का अर्थ है कि भौतिक स्थिरांक, मौलिक बल मान और कण द्रव्यमान के मान समान हैं, लेकिन समतुल्य नहीं हैं। दूसरे शब्दों में, नए ब्रह्मांड को मातृ ब्रह्मांड से भौतिक नियमों का एक सेट विरासत में मिला है, लेकिन ये नियम थोड़े अलग हो सकते हैं, जो पृथ्वी के वनस्पतियों और जीवों के प्रजनन के दौरान जीन के उत्परिवर्तन के समान है। इस ब्रह्माण्ड संबंधी सेटिंग में, नए ब्रह्मांड का विकास और व्यवहार मूल मातृ ब्रह्मांड के विकास के समान होगा, लेकिन बिल्कुल नहीं। इस प्रकार, ब्रह्मांडों की आनुवंशिकता की यह तस्वीर पूरी तरह से जैविक जीवन रूपों की तस्वीर के अनुरूप है।

आनुवंशिकता और उत्परिवर्तन के साथ, ब्रह्मांडों का यह पारिस्थितिकी तंत्र डार्विन की विकासवादी योजना की आकर्षक संभावना को अपनाता है। कॉमोलॉजिकल-डार्विनियन दृष्टिकोण से, "सफल" ब्रह्मांड वे हैं जो बड़ी संख्या में ब्लैक होल बनाते हैं। चूँकि ब्लैक होल तारों और आकाशगंगाओं के निर्माण और मृत्यु से उत्पन्न होते हैं, इसलिए इन सफल ब्रह्मांडों में बड़ी संख्या में तारे और आकाशगंगाएँ होनी चाहिए। इसके अलावा, ब्लैक होल के निर्माण में बहुत समय लगता है। हमारे ब्रह्मांड में आकाशगंगाएँ लगभग एक अरब वर्षों की अवधि में बनी हैं; विशाल तारे कम समय में जीवित रहते हैं और मर जाते हैं, जिसे लाखों वर्षों में मापा जाता है। बड़ी संख्या में तारों और आकाशगंगाओं के निर्माण की अनुमति देने के लिए, किसी भी सफल ब्रह्मांड में न केवल भौतिक स्थिरांक के सही मान होने चाहिए, बल्कि अपेक्षाकृत लंबे समय तक जीवित भी रहना चाहिए। तारों, आकाशगंगाओं और लंबे जीवनकाल के साथ, ब्रह्मांड जीवन के विकास की अनुमति दे सकता है। दूसरे शब्दों में, सफल ब्रह्मांडों में जैविक जीवन रूपों के उद्भव के लिए स्वचालित रूप से लगभग सही विशेषताएं होती हैं।

समग्र रूप से ब्रह्मांडों के जटिल संग्रह का विकास पृथ्वी पर जैविक विकास के समान ही होता है। सफल ब्रह्मांड बड़ी संख्या में ब्लैक होल बनाते हैं और बड़ी संख्या में नए ब्रह्मांड को जन्म देते हैं। ये खगोलीय "बच्चे" अपनी माँ से थोड़े से बदलाव के साथ विभिन्न प्रकार के भौतिक नियम विरासत में लेते हैं। वे उत्परिवर्तन जो अधिक ब्लैक होल के निर्माण का कारण बनते हैं, अधिक "बच्चों" के उत्पादन का भी कारण बनते हैं। जैसे-जैसे ब्रह्माण्डों का यह पारिस्थितिकी तंत्र विकसित होता है, सबसे आम ब्रह्माण्ड वे होते हैं जो अविश्वसनीय संख्या में ब्लैक होल, तारे और आकाशगंगाएँ बनाते हैं। इन्हीं ब्रह्मांडों में जीवन की संभावना सबसे अधिक है। हमारे ब्रह्मांड में, किसी भी कारण से, लंबे समय तक जीवित रहने और कई सितारों और आकाशगंगाओं का निर्माण करने की विशेषताएं हैं: इस विशाल डार्विनियन योजना के अनुसार, हमारा अपना ब्रह्मांड सफल है। इस बड़े परिप्रेक्ष्य से देखने पर, हमारा ब्रह्मांड न तो असामान्य है और न ही सूक्ष्मता से व्यवस्थित है; बल्कि, यह एक सामान्य और इसलिए अपेक्षित ब्रह्मांड है। यद्यपि विकास की यह तस्वीर काल्पनिक और विवादास्पद बनी हुई है, यह इस बात के लिए एक सुंदर और सम्मोहक व्याख्या प्रदान करती है कि हमारे ब्रह्मांड में वे गुण क्यों हैं जो हम देखते हैं।

समय की सीमाओं को लांघना

आपके सामने ब्रह्मांड की जीवनी में, हमने ब्रह्मांड के विकास को उसकी चमकदार, विलक्षण शुरुआत से लेकर, आधुनिक समय के गर्म और परिचित आसमान के माध्यम से, अजीब जमे हुए रेगिस्तानों के माध्यम से, शाश्वत अंधेरे में इसकी अंतिम मृत्यु तक का पता लगाया है। जैसे-जैसे हम अँधेरी खाई में और भी गहराई तक झाँकने की कोशिश करते हैं, हमारी पूर्वानुमान लगाने की क्षमताएँ काफी कम हो जाती हैं। नतीजतन, ब्रह्मांडीय समय के माध्यम से हमारी काल्पनिक यात्राएं किसी भविष्य के युग में पूरी होनी चाहिए, या कम से कम बेहद अधूरी हो जानी चाहिए। इस पुस्तक में हमने सैकड़ों ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों तक फैले एक समय पैमाने का निर्माण किया है। कुछ पाठकों को इसमें कोई संदेह नहीं होगा कि हम अपनी कथा में बहुत आगे निकल गए हैं, जबकि अन्य आश्चर्यचकित हो सकते हैं कि हम उस बिंदु पर कैसे रुक सकते थे, जो अनंत काल की तुलना में, शुरुआत के बहुत करीब है।

एक बात हम निश्चिंत हो सकते हैं। भविष्य के अंधेरे में अपनी यात्रा पर, ब्रह्मांड क्षणभंगुरता और अपरिवर्तनीयता का एक उल्लेखनीय संयोजन प्रदर्शित करता है, जो आपस में घनिष्ठ रूप से जुड़ा हुआ है। और यद्यपि ब्रह्मांड स्वयं समय की कसौटी पर खरा उतरेगा, भविष्य में वस्तुतः ऐसा कुछ भी नहीं बचेगा जो वर्तमान से दूर-दूर तक मिलता-जुलता हो। हमारे निरंतर विकसित हो रहे ब्रह्मांड की सबसे स्थायी विशेषता परिवर्तन है। और चल रहे परिवर्तन की इस सार्वभौमिक प्रक्रिया के लिए एक विस्तारित ब्रह्माण्ड संबंधी परिप्रेक्ष्य की आवश्यकता होती है, दूसरे शब्दों में, सबसे बड़े पैमाने के बारे में हमारे दृष्टिकोण में पूर्ण परिवर्तन की आवश्यकता होती है। चूँकि ब्रह्माण्ड लगातार बदल रहा है, इसलिए हमें वर्तमान ब्रह्माण्ड संबंधी युग, वर्तमान वर्ष और यहां तक ​​कि आज को भी समझने का प्रयास करना चाहिए। अंतरिक्ष के उभरते इतिहास में हर पल एक अनूठा अवसर, महानता हासिल करने का मौका, जीने के लिए एक साहसिक कार्य प्रस्तुत करता है। समय के कोपर्निकन सिद्धांत के अनुसार, प्रत्येक भावी युग नई संभावनाओं से परिपूर्ण है।

हालाँकि, घटनाओं की अनिवार्यता के बारे में एक निष्क्रिय बयान देना और "बिना शोक मनाए, जो होना चाहिए उसे होने दें" पर्याप्त नहीं है। हक्सले के हवाले से अक्सर कहा जाता है कि "यदि आप छह बंदरों को टाइपराइटर पर रखें और उन्हें लाखों वर्षों तक जो कुछ भी वे चाहते थे उसे टाइप करने दें, तो वे अंततः ब्रिटिश संग्रहालय में सभी किताबें लिखेंगे।" इन काल्पनिक बंदरों को लंबे समय से एक उदाहरण के रूप में उद्धृत किया गया है जब भी किसी अस्पष्ट या अस्थिर विचार पर चर्चा की जाती है, अविश्वसनीय घटनाओं की पुष्टि के रूप में, या यहां तक ​​​​कि मानव हाथों की महान उपलब्धियों को कम करने के लिए, इस संकेत के साथ कि वे एक सुखद दुर्घटना से ज्यादा कुछ नहीं हैं महान। अनेक असफलताएँ। आख़िरकार, अगर कुछ हो सकता है, तो वह अवश्य होगा, है ना?

हालाँकि, अंतरिक्ष के भविष्य के बारे में हमारी समझ, जो अभी भी अपनी प्रारंभिक अवस्था में है, इस दृष्टिकोण की स्पष्ट बेतुकीता को उजागर करती है। एक साधारण गणना से पता चलता है कि बेतरतीब ढंग से चुने गए बंदरों को केवल एक पुस्तक बनाने में लगभग आधे मिलियन ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों (ब्रह्मांड में प्रोटॉन की संख्या से कई अधिक वर्ष) लगेंगे।

ब्रह्मांड को अपने चरित्र को पूरी तरह से बदलने के लिए नियत किया गया है, और एक से अधिक बार, इससे पहले कि ये वही बंदर उन्हें सौंपे गए कार्य को पूरा करना शुरू कर दें। सौ साल से भी कम समय में ये बंदर बुढ़ापे से मर जायेंगे। पाँच अरब वर्षों में, सूर्य, एक लाल दानव में परिवर्तित होकर, पृथ्वी को और उसके साथ सभी टाइपराइटरों को जला देगा। चौदह ब्रह्मांडीय दशकों में, ब्रह्मांड के सभी तारे जल जाएंगे और बंदर टाइपराइटर की चाबियाँ नहीं देख पाएंगे। बीसवें ब्रह्माण्ड संबंधी दशक तक, आकाशगंगा अपनी अखंडता खो देगी, और बंदरों के पास आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल द्वारा निगल लिए जाने की बहुत वास्तविक संभावना होगी। और यहां तक ​​कि वानरों और उनके काम को बनाने वाले प्रोटॉन भी चालीस ब्रह्माण्ड संबंधी दशकों की समाप्ति से पहले क्षय होने के लिए नियत हैं: फिर से, बहुत पहले ही उनका अत्यंत कठिन काम काफी आगे बढ़ चुका है। लेकिन भले ही बंदर इस आपदा से बच सकें और ब्लैक होल से निकलने वाली हल्की चमक में अपना काम जारी रख सकें, फिर भी सौवें ब्रह्माण्ड संबंधी दशक में उनके प्रयास व्यर्थ होंगे, जब आखिरी ब्लैक होल एक विस्फोट में ब्रह्मांड छोड़ देंगे। लेकिन भले ही बंदर इस आपदा से बच गए और जीवित रहे, मान लीजिए, एक सौ पचासवें ब्रह्माण्ड संबंधी दशक तक, उन्हें केवल ब्रह्माण्ड संबंधी चरण संक्रमण के चरम खतरे का सामना करने का अवसर प्राप्त हुआ।

और यद्यपि एक सौ पचासवें ब्रह्माण्ड संबंधी दशक तक बंदर, टाइपराइटर और मुद्रित शीट एक से अधिक बार नष्ट हो जाएंगे, समय, निश्चित रूप से, समाप्त नहीं होगा। जैसे-जैसे हम भविष्य के अंधकार को देखते हैं, हम विवरणों के वास्तव में विरल सेट की तुलना में कल्पना की कमी और शायद भौतिक समझ की अपर्याप्तता से अधिक सीमित होते हैं। कम ऊर्जा स्तर और गतिविधि की स्पष्ट कमी जो ब्रह्मांड की प्रतीक्षा कर रही है, उसकी भरपाई इसके लिए उपलब्ध समय की बढ़ी हुई मात्रा से होती है। हम आशावाद के साथ अनिश्चित भविष्य की ओर देख सकते हैं। और यद्यपि हमारी आरामदायक दुनिया का लुप्त होना तय है, बड़ी संख्या में दिलचस्प भौतिक, खगोलीय, जैविक और शायद बौद्धिक घटनाएं अभी भी इंतजार कर रही हैं क्योंकि हमारा ब्रह्मांड शाश्वत अंधकार में अपनी यात्रा जारी रखे हुए है।

अंतरिक्ष-समय कैप्सूल

ब्रह्मांड के पूरे इतिहास में कई बार हमें अन्य ब्रह्मांडों में संकेत भेजने की संभावना का सामना करना पड़ा है। उदाहरण के लिए, यदि हम प्रयोगशाला सेटिंग में एक ब्रह्मांड बना सकते हैं, तो हमारे अपने ब्रह्मांड के साथ कारण संबंध खोने से पहले इसमें एक एन्क्रिप्टेड सिग्नल प्रसारित किया जा सकता है। लेकिन अगर आप ऐसा कोई संदेश भेज सकें तो आप उसमें क्या लिखेंगे?

आप शायद हमारी सभ्यता के सार को संरक्षित करना चाहेंगे: कला, साहित्य और विज्ञान। प्रत्येक पाठक को इस बात का कुछ अंदाज़ा होगा कि हमारी संस्कृति के किन हिस्सों को इस तरह से संरक्षित किया जाना चाहिए। हालाँकि इस मामले पर हर किसी की अपनी राय होगी, अगर हमने अपनी संस्कृति के कुछ हिस्से के संग्रह के लिए कम से कम कुछ प्रस्ताव नहीं दिया तो हम बहुत ही असंवेदनशील तरीके से कार्य कर रहे होंगे। उदाहरण के तौर पर, हम विज्ञान, या अधिक सटीक रूप से, भौतिकी और खगोल विज्ञान का एक संक्षिप्त संस्करण पेश करते हैं। सबसे बुनियादी संदेशों में निम्नलिखित हो सकते हैं:

पदार्थ परमाणुओं से बना है, जो बदले में छोटे कणों से बने हैं।

कम दूरी पर कण तरंग गुण प्रदर्शित करते हैं।

प्रकृति चार मूलभूत शक्तियों द्वारा शासित होती है।

ब्रह्मांड में विकसित हो रहे अंतरिक्ष-समय का समावेश है।

हमारे ब्रह्मांड में ग्रह, तारे और आकाशगंगाएँ हैं।

भौतिक प्रणालियाँ कम ऊर्जा और बढ़ती अव्यवस्था की स्थिति में विकसित होती हैं।

ये छह बिंदु, जिनकी सार्वभौमिक भूमिका अब तक स्पष्ट होनी चाहिए, भौतिक विज्ञान में हमारी उपलब्धियों का खजाना माने जा सकते हैं। ये संभवतः हमारी सभ्यता द्वारा अब तक खोजी गई सबसे महत्वपूर्ण भौतिक अवधारणाएँ हैं। लेकिन अगर ये अवधारणाएँ ख़जाना हैं, तो उनकी सर्वोच्च महिमा निश्चित रूप से वैज्ञानिक पद्धति होनी चाहिए। यदि वैज्ञानिक पद्धति हो तो पर्याप्त समय और प्रयास करने पर ये सभी परिणाम स्वतः ही प्राप्त हो जाते हैं। यदि हमारी संस्कृति की बौद्धिक उपलब्धियों का प्रतिनिधित्व करने वाली केवल एक अवधारणा को दूसरे ब्रह्मांड में प्रसारित करना संभव होता, तो सबसे सार्थक संदेश वैज्ञानिक पद्धति होगी।

हालाँकि, सापेक्षता के समीकरण एक अन्य संभावना की भी अनुमति देते हैं: संपीड़न। क्या इससे कोई फर्क पड़ता है कि ब्रह्माण्ड का विस्तार हो रहा है, संकुचन नहीं?

आइए कल्पना करें कि हमारा ब्रह्माण्ड सिकुड़ रहा है. हमारे आसपास की दुनिया की तस्वीर में क्या बदलाव आएगा?

इस प्रश्न का उत्तर देने के लिए, आपको एक अन्य प्रश्न का उत्तर जानना होगा: रात में अंधेरा क्यों होता है? यह खगोल विज्ञान के इतिहास में फोटोमेट्रिक विरोधाभास के नाम से दर्ज हुआ। इस विरोधाभास का सार इस प्रकार है.

यदि ब्रह्मांड हर जगह बिखरा हुआ है, जो औसतन लगभग समान मात्रा में प्रकाश उत्सर्जित करता है, तो, भले ही वे आकाशगंगा में समूहीकृत हों या नहीं, वे अपनी डिस्क से पूरे आकाशीय क्षेत्र को कवर करेंगे। आख़िरकार, ब्रह्मांड में कई अरब तारे हैं, और जहाँ भी हम अपनी नज़र डालते हैं, वह लगभग निश्चित रूप से देर-सबेर किसी न किसी तारे पर आ ही जाता है।

दूसरे शब्दों में, तारों वाले आकाश का प्रत्येक भाग सौर डिस्क के एक भाग की तरह चमकना चाहिए, क्योंकि ऐसी स्थिति में स्पष्ट सतह की चमक दूरी पर निर्भर नहीं करती है। आकाश से प्रकाश की एक चकाचौंध और गर्म धारा हम पर गिरेगी, जिसका तापमान लगभग 6 हजार डिग्री होगा, जो सूर्य के प्रकाश से लगभग 200,000 गुना अधिक होगा। इस बीच, रात का आसमान काला और ठंडा होता है। क्या बात क्या बात?

केवल ब्रह्माण्ड के विस्तार के सिद्धांत में ही फोटोमेट्रिक विरोधाभास स्वतः समाप्त हो जाता है। जैसे-जैसे आकाशगंगाएँ अलग होती जाती हैं, उनका स्पेक्ट्रा वर्णक्रमीय रेखाओं में लाल बदलाव प्रदर्शित करता है। परिणामस्वरूप, प्रत्येक फोटॉन की आवृत्ति और इसलिए ऊर्जा कम हो जाती है। आख़िरकार, लाल बदलाव आकाशगंगा के तारों के विद्युत चुम्बकीय विकिरण में लंबी तरंगों की ओर बदलाव है। और तरंग दैर्ध्य जितनी लंबी होगी, विकिरण अपने साथ उतनी ही कम ऊर्जा लेकर आएगा, और आकाशगंगा जितनी दूर होगी, हमारे पास आने वाले प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा उतनी ही अधिक कमजोर होगी।

इसके अलावा, पृथ्वी और घटती आकाशगंगा के बीच की दूरी में निरंतर वृद्धि इस तथ्य की ओर ले जाती है कि प्रत्येक बाद के फोटॉन को पिछले वाले की तुलना में थोड़ा लंबा रास्ता तय करने के लिए मजबूर होना पड़ता है। इसके कारण, फोटॉन स्रोत द्वारा उत्सर्जित होने की तुलना में रिसीवर तक कम बार पहुंचते हैं। परिणामस्वरूप, प्रति इकाई समय में आने वाले फोटॉन की संख्या कम हो जाती है। इससे समय की प्रति इकाई आने वाली ऊर्जा की मात्रा में भी कमी आती है। इसी कारण रात्रि का आकाश काला रहता है।

इसलिए, यदि हम कल्पना करें कि ब्रह्मांड संकुचित हो रहा है और यह संपीड़न अरबों वर्षों तक रहता है, तो आकाश की चमक कमजोर नहीं होती है, बल्कि, इसके विपरीत, बढ़ जाती है। उसी समय, प्रकाश की एक चमकदार और गर्म धारा हम पर गिरेगी, जो बहुत उच्च तापमान के अनुरूप होगी।

ऐसी परिस्थितियों में, संभवतः पृथ्वी पर जीवन मौजूद नहीं हो सकता। इसका मतलब यह है कि यह कोई संयोग नहीं है कि हम एक विस्तारित ब्रह्मांड में रहते हैं।

मान लीजिए कि हम एक ऐसे ब्रह्मांड में रहते हैं जो कभी ख़त्म नहीं होता। अनंत समय के साथ, जो कुछ भी हो सकता है वह 100% संभावना के साथ होगा (पोंकारे के सिद्धांत के अनुसार)। यदि आप हमेशा जीवित रहेंगे तो भी यही विरोधाभास घटित होगा। आप अनंत काल तक जीवित रहते हैं, इसलिए कोई भी घटना घटित होने की गारंटी है (और अनंत बार घटित होगी)। इसलिए, यदि आप हमेशा के लिए जीवित रहते हैं, तो 100 प्रतिशत संभावना है कि आप समय पर स्थिर हो जायेंगे। क्योंकि इस धारणा ने कई गणनाओं को भ्रमित कर दिया है जिन्होंने हमारे ब्रह्मांड के अंत की भविष्यवाणी करने की कोशिश की है, वैज्ञानिकों ने कुछ और सुझाव दिया है: समय को एक दिन स्वयं रुकना होगा।

मान लीजिए कि आप इसका अनुभव करने के लिए जीवित रहेंगे (पृथ्वी के अंत के अरबों साल बाद), लेकिन आप यह नहीं समझ पाएंगे कि कुछ भी गलत हुआ है। समय बस रुक जाएगा और सब कुछ स्थिर हो जाएगा, एक तस्वीर की तरह, एक कास्ट की तरह, हमेशा के लिए। लेकिन यह हमेशा के लिए नहीं रहेगा, क्योंकि समय आगे नहीं बढ़ेगा। यह बस एक क्षण का समय होगा। आप कभी नहीं मरेंगे या बूढ़े नहीं होंगे। यह एक प्रकार की छद्म-अमरता है, लेकिन आप इसे कभी नहीं जान पाएंगे।

बड़ा उछाल

बिग रिबाउंड बिग स्क्वीज़ के समान है, लेकिन बहुत अधिक आशावादी है। उसी परिदृश्य की कल्पना करें: गुरुत्वाकर्षण ब्रह्मांड के विस्तार को धीमा कर देता है और हर चीज़ को एक बिंदु में संघनित कर देता है। सिद्धांत के अनुसार, यह संपीड़न एक और विस्फोट को ट्रिगर करने के लिए पर्याप्त हो सकता है, और ब्रह्मांड फिर से शुरू हो जाएगा। कुछ भी नष्ट नहीं होगा, बल्कि पुनः वितरित किया जाएगा।

भौतिकविदों को यह स्पष्टीकरण पसंद नहीं है, इसलिए कुछ वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि ब्रह्मांड एकवचन में वापस नहीं लौटेगा। बल्कि, यह इस अवस्था के बहुत करीब आएगा और उछलेगा, जैसे गेंद फर्श से उछलती है। बिग बाउंस इस संबंध में बिग बैंग के समान है और सैद्धांतिक रूप से एक नए ब्रह्मांड को जन्म दे सकता है। इस दोलन चक्र में, हमारा ब्रह्मांड श्रृंखला का पहला या चार सौवां ब्रह्मांड बन सकता है। इस बारे में किसी को पता नहीं चलेगा.

बिग रिप

भले ही हर चीज़ का अंत कैसे भी हो, वैज्ञानिकों को उस अंत का वर्णन करने के लिए "बड़ा" शब्द का उपयोग करने की आवश्यकता है। इस सिद्धांत के अनुसार, डार्क एनर्जी नामक एक अदृश्य शक्ति अवलोकनीय ब्रह्मांड के विस्तार को तेज कर रही है। आख़िरकार विस्तार इतना तेज़ हो जाएगा, जैसे वॉर्प फैक्टर नौ में एंटरप्राइज़, कि ब्रह्मांड के पास शून्यता में विस्फोट करने के अलावा कोई विकल्प नहीं होगा।

इस सिद्धांत का सबसे डरावना हिस्सा यह है कि जबकि इनमें से अधिकांश परिदृश्य सितारों के जलने के बाद घटित होते हैं, प्रारंभिक अनुमानों के अनुसार, बिग रिप अब से 16 अरब वर्ष बाद घटित होने की उम्मीद है। इस स्तर पर, ब्रह्मांड, ग्रह और सैद्धांतिक रूप से जीवन अभी भी मौजूद रहेगा। यह प्रलय उसे जिंदा जला सकता है, उसे मौजूद हर चीज से दूर कर सकता है और उसे ब्रह्मांडों के बीच रहने वाले ब्रह्मांडीय शेरों को खिला सकता है। पता नहीं क्या होगा. लेकिन यह मौत स्पष्ट रूप से धीमी गर्मी से होने वाली मौत से भी अधिक क्रूर है।

वैक्यूम मेटास्टेबिलिटी घटना

यह सिद्धांत इस विचार पर निर्भर करता है कि ब्रह्मांड मौलिक रूप से अस्थिर अवस्था में मौजूद है। यदि आप क्वांटम कणों के अर्थ को देखें, तो यह समझना मुश्किल नहीं है कि कुछ लोग क्यों मानते हैं कि हमारा ब्रह्मांड स्थिरता के कगार पर है। कुछ वैज्ञानिकों का सुझाव है कि अरबों साल बाद ब्रह्मांड बस इसी कगार से गिर जाएगा। जब ऐसा होगा तो किसी समय ब्रह्मांड में एक बुलबुला दिखाई देगा। यह बुलबुला प्रकाश की गति से सभी दिशाओं में फैलेगा और जिस भी चीज़ को छूएगा उसे नष्ट कर देगा। आख़िरकार यह बुलबुला ब्रह्मांड में सब कुछ नष्ट कर देगा।

लेकिन चिंता न करें: ब्रह्मांड अभी भी वहीं रहेगा। भौतिकी के नियम अलग होंगे, और शायद जीवन भी अलग होगा। लेकिन ब्रह्माण्ड में ऐसा कुछ भी नहीं होगा जिसे हम समझ न सकें।

समय बाधा

यदि हम मल्टीवर्स (जिसमें अनंत संख्या में ब्रह्मांड हैं) में संभावनाओं की गणना करने का प्रयास करते हैं, तो हम ऊपर बताई गई समस्या पर वापस आते हैं: 100 प्रतिशत संभावना के साथ कुछ भी हो सकता है। इस समस्या से निपटने के लिए, वैज्ञानिक बस ब्रह्मांड का एक टुकड़ा लेते हैं और इसकी संभावनाओं की गणना करते हैं। यह काम करता है, लेकिन वे जो सीमाएँ खींचते हैं वे अनिवार्य रूप से इस क्षेत्र को बाकी दुनिया से काट देती हैं।

चूँकि अनंत ब्रह्मांड में भौतिकी के नियमों का कोई मतलब नहीं है, इसलिए जो एकमात्र निष्कर्ष निकाला जा सकता है वह यह है कि एक भौतिक सीमा है, एक ऐसी सीमा जिसके पार कोई नहीं जा सकता है। और भौतिकविदों के अनुसार, अगले 3.7 अरब वर्षों में हम इस समय बाधा को पार कर लेंगे, और ब्रह्मांड हमारे लिए समाप्त हो जाएगा। हालाँकि इसकी अधिक संभावना है कि हम इस सिद्धांत को अपनी भौतिक शब्दावली से समझ और वर्णन नहीं कर सकते।

ऐसा नहीं होगा (क्योंकि हम मल्टीवर्स में रहते हैं)

अनंत संख्या में ब्रह्मांडों वाले बहुविविध परिदृश्य में, ये ब्रह्मांड हमारे अस्तित्व के दौरान भी उत्पन्न हो सकते हैं। वे बिग बैंग के साथ भी उत्पन्न होना शुरू हो सकते हैं। एक ब्रह्माण्ड का अंत बिग क्रंच के साथ होगा, दूसरे का ताप से मृत्यु के साथ, दूसरे का बिग रिप के साथ, इत्यादि। लेकिन इससे कोई फर्क नहीं पड़ता: मल्टीवर्स में, हमारा ब्रह्मांड कई अन्य में से एक है। और भले ही हमारी दुनिया ब्रह्मांडों के बीच के शून्य में इंद्रधनुष की तरह बिखर जाए, बड़ा "ब्रह्मांड" बना रहेगा। और चूंकि एक और ब्रह्मांड होगा, अस्तित्व होगा और उसमें जीवन होगा, इसलिए हमें कोई खतरा नहीं है।

नए ब्रह्मांडों की संख्या हमेशा पुराने ब्रह्मांडों की संख्या से अधिक होगी, इसलिए सिद्धांत रूप में ब्रह्मांडों की संख्या बढ़ रही है।

अनन्त ब्रह्माण्ड

लंबे समय तक यह माना जाता रहा कि ब्रह्मांड था, है और हमेशा रहेगा। यह ब्रह्मांड की प्रकृति के बारे में लोगों द्वारा बनाई गई पहली अवधारणाओं में से एक है, लेकिन हाल ही में इस सिद्धांत को एक नया प्रोत्साहन मिला है, जो पहले से ही भौतिकी के दृष्टिकोण से गंभीरता से समर्थित है।

तो, समय की उलटी गिनती बिग बैंग विलक्षणता के साथ शुरू नहीं हुई; समय पहले (अनंत पहले) अस्तित्व में हो सकता था, और विलक्षणता और परिणामी विस्फोट दो शाखाओं (अंतरिक्ष-समय संरचनाओं) की टक्कर का परिणाम हो सकता था अस्तित्व का उच्च स्तर)। इस मॉडल में, ब्रह्मांड चक्रीय है और इसका विस्तार और संकुचन हमेशा जारी रहेगा।

वैसे, हम अगले 20 वर्षों में इसका पता लगा सकते हैं - हमारे पास एक ऐसा व्यक्ति है जिसने माइक्रोवेव पृष्ठभूमि पैटर्न की खोज में अंतरिक्ष की खोज की है जो हमें ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बारे में कुछ बताएगा। यह एक लंबी प्रक्रिया है, लेकिन यह हमें इस बारे में ज्ञान प्रदान करेगी कि हमारा ब्रह्मांड कैसे शुरू हुआ, और शायद हमें बताएगा कि इसका अंत कैसे होगा।

ब्रह्माण्ड का विस्तार या संकुचन?!

आकाशगंगाओं की एक-दूसरे से दूर होने की गति को वर्तमान में ब्रह्मांड के विस्तार से समझाया गया है, जो तथाकथित "बिग बैंग" के कारण शुरू हुआ।

एक दूसरे से आकाशगंगाओं की दूरी का विश्लेषण करने के लिए, हम निम्नलिखित ज्ञात भौतिक गुणों और कानूनों का उपयोग करते हैं:

1. आकाशगंगाएँ मेटागैलेक्सी के केंद्र के चारों ओर घूमती हैं, हर 100 ट्रिलियन वर्षों में मेटागैलेक्सी के केंद्र के चारों ओर एक चक्कर लगाती हैं।

नतीजतन, मेटागैलेक्सी एक विशाल मरोड़ पट्टी है जिसमें भंवर गुरुत्वाकर्षण और शास्त्रीय यांत्रिकी के नियम संचालित होते हैं (अध्याय 3.4)।

2. चूँकि पृथ्वी अपना द्रव्यमान बढ़ाती है, इसलिए यह मान लेना स्वीकार्य है कि अध्याय 3.5 में प्रस्तुत नियमों के अनुसार, अन्य सभी खगोलीय पिंड या उनकी प्रणालियाँ (आकाशगंगाएँ), अपने स्वयं के गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में, अपना द्रव्यमान भी बढ़ाती हैं। फिर, उसी अध्याय के सूत्रों के आधार पर, यह स्पष्ट है कि आकाशगंगाओं को एक सर्पिल में मेटागैलेक्सी के केंद्र की ओर बढ़ना चाहिए, जिसमें त्वरण मेटागैलेक्सी के केंद्र की दूरी या द्रव्यमान में वृद्धि के व्युत्क्रमानुपाती होता है। आकाशगंगाएँ।

मेटागैलेक्सी के केंद्र की ओर बढ़ने पर आकाशगंगाओं का रेडियल त्वरण उन्हें एक-दूसरे से दूर जाने का कारण बनता है, जिसे हबल ने रिकॉर्ड किया था और जिसे अब तक गलती से ब्रह्मांड के विस्तार के रूप में वर्गीकृत किया गया है।

इस प्रकार, उपरोक्त के आधार पर, निम्नलिखित निष्कर्ष इस प्रकार है:

ब्रह्मांड का विस्तार नहीं हो रहा है, बल्कि इसके विपरीत, यह सर्पिल या सिकुड़ रहा है।

यह संभावना है कि मेटागैलेक्टिक ब्लैक होल मेटागैलेक्सी के केंद्र में स्थित है, इसलिए इसका निरीक्षण करना असंभव है।

जब आकाशगंगाएँ निचली कक्षा में मेटागैलेक्सी के केंद्र के चारों ओर परिक्रमा करती हैं, तो इन आकाशगंगाओं की कक्षीय गति की गति उच्च कक्षा में घूम रही आकाशगंगाओं की गति से अधिक होनी चाहिए। इस मामले में, आकाशगंगाओं को, निश्चित मेगा समय अंतराल पर, एक दूसरे के पास आना चाहिए।

इसके अलावा, जिन सितारों की अपनी कक्षाओं का झुकाव आकाशगंगा के गुरुत्वाकर्षण मरोड़ की ओर है, उन्हें आकाशगंगा के केंद्र से दूर जाना चाहिए (अध्याय 3.5 देखें)। ये परिस्थितियाँ हमारे लिए M31 आकाशगंगा के दृष्टिकोण को स्पष्ट करती हैं।

ब्रह्मांडीय मरोड़ के उद्भव के प्रारंभिक चरण में, यह एक ब्लैक होल अवस्था में होना चाहिए (अध्याय 3.1 देखें)। इस अवधि के दौरान, ब्रह्मांडीय मरोड़ अपने सापेक्ष द्रव्यमान को अधिकतम सीमा तक बढ़ा देता है। परिणामस्वरूप, इस मरोड़ पट्टी (बीएच) के परिमाण और वेग वेक्टर में भी अधिकतम परिवर्तन होते हैं। अर्थात्, ब्लैक होल में एक गति पैटर्न होता है जो पड़ोसी ब्रह्मांडीय पिंडों की गति के साथ काफी असंगत होता है।

वर्तमान में, एक ब्लैक होल का पता चला है जो हमारी ओर आ रहा है। इस ब्लैक होल की गति को उपरोक्त निर्भरता द्वारा समझाया गया है।

इसे "बिग बैंग" परिकल्पना के विरोधाभासों पर ध्यान दिया जाना चाहिए, जिन्हें अज्ञात कारणों से आधुनिक विज्ञान द्वारा ध्यान में नहीं रखा गया है:

थर्मोडायनामिक्स के दूसरे नियम के अनुसार, एक प्रणाली (ब्रह्मांड), जिसे अपने हाल पर छोड़ दिया जाता है (विस्फोट के बाद) अराजकता और अव्यवस्था में बदल जाती है।

वास्तव में, ब्रह्माण्ड में देखा गया सामंजस्य और व्यवस्था इस नियम का खंडन करता है,

भारी बल के साथ विस्फोटित किसी भी पदार्थ के कण की अपनी गति की केवल एक सीधी और रेडियल दिशा होनी चाहिए।

सभी खगोलीय पिंडों या उनके केंद्र या मेटागैलेक्सी सहित अन्य पिंडों के आसपास की प्रणालियों के बाहरी अंतरिक्ष में सामान्य घूर्णन, विस्फोट से प्राप्त ब्रह्मांडीय वस्तुओं की गति की जड़त्वीय प्रकृति को पूरी तरह से खारिज कर देता है। नतीजतन, सभी अंतरिक्ष वस्तुओं की गति का स्रोत विस्फोट नहीं हो सकता।

• - "बिग बैंग" के बाद बाहरी अंतरिक्ष में विशाल अंतरिक्ष रिक्तियां कैसे बन सकती हैं?!
• - आम तौर पर स्वीकृत फ्रीडमैन मॉडल के अनुसार, "बिग बैंग" का कारण ब्रह्मांड का सौर मंडल के आकार में संपीड़न था। इसके परिणामस्वरूप, ब्रह्मांडीय पदार्थ के विशाल संघनन से परे एक "बिग बैंग" घटित हुआ।

"बिग बैंग" विचार के अनुयायी इस परिकल्पना में स्पष्ट बेतुकेपन के बारे में चुप हैं - अनंत ब्रह्मांड कैसे सिकुड़ सकता है और सौर मंडल के आकार के बराबर सीमित मात्रा में फिट हो सकता है!?

हम हर दिन किसी न किसी रूप में संपीड़न का सामना करते हैं। जब हम स्पंज से पानी निचोड़ते हैं, जब हम छुट्टियों के लिए सूटकेस पैक करते हैं, जब हम सभी खाली जगह को आवश्यक चीजों से भरने की कोशिश करते हैं, जब हम फ़ाइलों को ईमेल द्वारा भेजने से पहले उन्हें संपीड़ित करते हैं। "रिक्त" स्थान को हटाने का विचार बहुत परिचित है।

ब्रह्मांडीय और परमाणु दोनों पैमानों पर, वैज्ञानिकों ने बार-बार पुष्टि की है कि शून्य स्थान का बड़ा हिस्सा घेरता है। और फिर भी यह अत्यंत आश्चर्य की बात है कि यह कथन कितना सत्य है! जब कोलंबिया विश्वविद्यालय (यूएसए) के डॉ. कालेब ए. शर्फ ने अपनी नई पुस्तक "ज़ूमेबल यूनिवर्स" लिखी, तो उन्होंने, अपने स्वयं के प्रवेश द्वारा, इसे कुछ नाटकीय प्रभाव के लिए उपयोग करने की योजना बनाई।

क्या होगा अगर हम किसी तरह आकाशगंगा के सभी तारों को इकट्ठा कर सकें और उन्हें एक-दूसरे के बगल में रख सकें, जैसे एक बड़े बक्से में कसकर पैक किए गए सेब? बेशक, प्रकृति कभी भी मनुष्य को गुरुत्वाकर्षण के अधीन नहीं होने देगी, और तारे संभवतः एक विशाल ब्लैक होल में विलीन हो जाएंगे। लेकिन एक विचार प्रयोग के रूप में, यह आकाशगंगा में जगह की मात्रा को दर्शाने का एक शानदार तरीका है।

नतीजा चौंकाने वाला है. यदि हम मान लें कि आकाशगंगा में लगभग 200 अरब तारे हो सकते हैं, और हम उदारतापूर्वक यह मान लें कि वे सभी सूर्य के व्यास के हैं (जो कि अधिक अनुमान है क्योंकि अधिकांश तारे कम विशाल और छोटे हैं), तो भी हम ऐसा कर सकते हैं उन्हें घन करें। इसके किनारों की लंबाई नेपच्यून से सूर्य तक की दो दूरियों से मेल खाती है।

“अंतरिक्ष में भारी मात्रा में खाली जगह है। और यह मुझे पागलपन के अगले स्तर पर ले जाता है,'' डॉ. शर्फ लिखते हैं। बिग बैंग के बाद से प्रकाश के ब्रह्मांडीय क्षितिज द्वारा परिभाषित अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के आधार पर, वर्तमान अनुमान बताते हैं कि 200 बिलियन से 2 ट्रिलियन आकाशगंगाएँ हैं। हालाँकि इस बड़ी संख्या में सभी छोटी "प्रोटोगैलेक्सियाँ" शामिल हैं जो अंततः बड़ी आकाशगंगाओं में विलीन हो जाएँगी।

आइए साहसी बनें और उनकी सबसे बड़ी संख्या को स्वीकार करें, फिर सभी तारों को इन सभी आकाशगंगाओं में पैक करें। प्रभावशाली रूप से उदार होने के लिए, मान लें कि वे सभी आकाशगंगा के आकार के हैं (हालाँकि अधिकांश वास्तव में हमारी आकाशगंगा से बहुत छोटे हैं)। हमें 2 ट्रिलियन घन मिलेंगे, जिनकी भुजाएँ 10 13 मीटर होंगी। इन घनों को एक बड़े घन में रखें और हमारे पास एक मेगाक्यूब बचेगा जिसकी भुजाएँ लगभग 10 17 मीटर लंबी होंगी।

काफ़ी बड़ा, है ना? लेकिन लौकिक पैमाने पर नहीं. आकाशगंगा का व्यास लगभग 10 21 मीटर है, इसलिए 10 17 मीटर मापने वाला घन अभी भी आकाशगंगा के आकार का केवल 1/10,000 है। वास्तव में, 10 17 मीटर लगभग 10 प्रकाश वर्ष है!

स्वाभाविक रूप से, यह सिर्फ एक छोटी सी चाल है। लेकिन यह प्रभावी ढंग से बताता है कि वास्तव में घने पदार्थ द्वारा व्याप्त ब्रह्मांड का आयतन अंतरिक्ष की शून्यता की तुलना में कितना छोटा है, जिसे डगलस एडम्स ने खूबसूरती से चित्रित किया है: “अंतरिक्ष विशाल है। बहुत बढ़िया। आप आसानी से विश्वास नहीं करेंगे कि ब्रह्मांड कितना विशाल, कितना विशाल, कितना आश्चर्यजनक रूप से विशाल है। यहां हमारा मतलब यह है: आप सोच सकते हैं कि यह निकटतम भोजनालय तक एक लंबा रास्ता है, लेकिन इसका अंतरिक्ष में कोई मतलब नहीं है।" (गैलक्सी के लिए सहयात्री मार्गदर्शिका)।