कैसे गुरुत्वाकर्षण कारण और प्रभाव को तोड़ सकता है ?

  खगोलविदों ने जाना है कि ब्रह्मांड में आकाशगंगाएं बुरी तरह से व्यवहार कर रही हैं। कुछ बहुत तेजी से घूम रहे हैं, जबकि अन्य के तापमान बहुत गर्म हैं, फिर भी अन्य बहुत जल्दी सुपर संरचनाओं में चमक रहे हैं।

   लेकिन वैज्ञानिक यह नहीं जानते, क्यों? शायद कुछ नए छिपे हुए कण, जैसे कि डार्क मैटर, अजीब वर्तन की व्याख्या कर सकते हैं। शायद गुरुत्वाकर्षण सितारों के इन एकत्रित समूहों पर एक तरह से कार्य कर रहा है जिस तरह से वैज्ञानिकों ने उम्मीद नहीं की थी।

   अधिकांश खगोलविदों का मानना ​​​​है कि डार्क मैटर मौजूद है, फिर भी कुछ लोग सोचते हैं कि हमें अपने गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत को संशोधित करने की आवश्यकता है। हालांकि, नए शोध में संशोधित गुरुत्वाकर्षण सिद्धांतों में एक महत्वपूर्ण दोष पाया गया है और वो यह है कि, वे बिना किसी कारण के प्रभाव उत्पन्न करने की अनुमति देते हैं और जानकारी को प्रकाश की गति से तेज़ी से यात्रा करने की अनुमति देते हैं। इस बात को संशोधित गुरुत्वाकर्षण के लिए ख़तरा बताया गया है।

   लीड रिसर्चर और टफ्ट्स यूनिवर्सिटी के एस्ट्रोफिजिसिस्ट मार्क हर्ट्ज़बर्ग ने लाइव साइंस को बताया, "यह इसे बदल सकता है ... अनुसंधान क्षेत्र काफी नई दिशाओं में संशोधन के लिए मजबूर कर रहा है।"

   ब्रह्मांड में कुछ अजीब चल रहा है। उदाहरण के लिए, आकाशगंगाओं के द्रव्यमान के आधार पर वैज्ञानिक क्या भविष्यवाणी करेंगे, इसके आधार पर तारे उनके केंद्रों के चारों ओर बहुत तेज़ी से परिक्रमा करते हैं; आकाशगंगा समूहों के अंदर गैस का तापमान बहुत अधिक गर्म होता है। इसके अलावा हमारे ब्रह्मांड में बहुत जल्द बड़ी संरचनाएं दिखाई देने लगी है।

   गेलेक्टिक और कॉस्मोलॉजिकल पैमानों पर देखा जाए तो खगोलविदों की गुरुत्वाकर्षण बल की समझ पूरी तरह से समझ नहीं पाए है, या हमारे ब्रह्मांड में एक नया घटक है जो गुरुत्वाकर्षण को लागू करता है लेकिन वह अदृश्य है या उसे हम खोज नहीं पाए हैं। लेकिन सीडीएम परिकल्पना सही नहीं है। जो कुछ भी है, वह कण भौतिकी के मानक मॉडल के बाहर बैठता है, जिसका अर्थ है कि हमें नहीं पता कि यह क्या है।

   इसके अलावा, आकाशगंगा के सामान्य पदार्थ का कुल द्रव्यमान, जिसे बेरियोनिक पदार्थ कहा जाता है, घूर्णन गति की चौथी शक्ति के समानुपाती होता है। लेकिन सीडीएम मॉडल भविष्यवाणी करते हैं कि संबंध तीसरी शक्ति के साथ होना चाहिए, यह भविष्यवाणी करते हुए कि आकाशगंगाएं वास्तव में एक निश्चित मात्रा में द्रव्यमान की तुलना में धीमी गति से घूमती हैं।

   संपूर्ण सीडीएम विचार का एक विकल्प गुरुत्वाकर्षण की संशोधित समझ है। ये मॉडल न्यूटोनियन भौतिकी (थिंक फोर्स = मास एक्स एक्सेलेरेशन) को अन्य रिश्तों से बदल देते हैं जो आकाशगंगाओं के अंदर सितारों की देखी गई रोटेशन दर से मेल खाते हैं। जबकि ये मॉडल लोकप्रिय थे जब पहली बार 1970 और 1980 के दशक में डार्क मैटर की खोज की गई थी, वे अब आकाशगंगा समूहों और बड़े ब्रह्मांड के अवलोकन के लिए पूरी तरह से जिम्मेदार नहीं रहे हैं, जैसे कि अधिकांश वैज्ञानिकों ने इन मॉडलों को खारिज कर दिया है।

   लेकिन आंतरिक गांगेय गतिकी की व्याख्या करने के लिए सीडीएम की अपर्याप्तता MOND को जीवित रहने के लिए एक अवसर प्रदान करती है। यदि कोई "मोंडियन" सिद्धांत गांगेय चरण पर प्रतिस्पर्धा करना चाहता है, हालांकि, यह भौतिकी के हमारे अन्य सिद्धांतों, जैसे सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के विशेष सिद्धांत के साथ संगत होना चाहिए।

   हर्ट्ज़बर्ग ने लाइव साइंस को बताया, "कुछ नया प्राप्त करने की एकमात्र संभावना [सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के ढांचे के भीतर] स्वतंत्रता की नई डिग्री जोड़ना है।" दूसरे शब्दों में, ज्ञात भौतिकी के साथ काम करने के लिए MONDian सिद्धांतों को प्राप्त करने के लिए, आपको सिद्धांतों में फंकी सामान का एक पूरा समूह जोड़ना होगा। उस फंकी सामान की जांच में, हर्ट्ज़ और सहयोगियों ने पाया कि "इन प्रयासों में कुछ सैद्धांतिक समस्याएं छिपी हुई हैं।"

   उदाहरण के लिए, हर्ट्ज़बर्ग और उनके सहयोगियों ने जांच की कि क्या मोंडियन सिद्धांत दो सिद्धांतों की रक्षा करते हैं: स्थानीयता और कार्य-कारण। स्थानीयता यह अवधारणा है कि वस्तुएं केवल उनके परिवेश से सीधे प्रभावित होती हैं - एक वस्तु को दूसरे को प्रभावित करने के लिए, उसे उस प्रभाव को किसी बल की तरह प्रसारित करना चाहिए जो एक सीमित गति से यात्रा करता है। कार्य-कारण एक साधारण धारणा है कि सभी घटनाओं का एक कारण होता है।

   यदि कोई सिद्धांत स्थानीयता और/या कार्य-कारण का उल्लंघन करता है, तो यह हमारे भौतिकी के सिद्धांतों के साथ फिट होने की संभावना नहीं है, जो दोनों सिद्धांतों की रक्षा करते हैं

   हर्ट्ज़बर्ग ने कहा, "चूंकि हमने पाया है कि मौलिक रूप से नए डार्क मैटर और MOND जैसे सिद्धांतों के मौजूदा प्रस्तावों में किसी न किसी रूप में एक्यूजिटी है, इसलिए यह सुझाव देता है कि वे मौलिक भौतिकी में कम से कम अपने वर्तमान रूप में अंतर्निहित नहीं हो सकते हैं।"

   गेलेक्टिक पैमानों पर इलाके और कार्य-कारण का उल्लंघन करना वास्तव में संभव हो सकता है, लेकिन भौतिकी के बारे में हम जो कुछ भी जानते हैं, उसके साथ सामंजस्य स्थापित करना बेहद मुश्किल होगा।

   फिर भी, "कोल्ड डार्क मैटर" प्रतिमान में गांगेय भौतिकी के विवरण को समझाने में कठिनाई होती है। लेकिन सभी ज्ञात भौतिकी को ऊपर उठाने के बजाय इसके लिए और भी अधिक सांसारिक कारण हो सकते हैं। आकाशगंगाएँ कैसे बनती और विकसित होती हैं, इसका मॉडलिंग करना, यहाँ तक कि उन सभी गड़बड़ प्रक्रियाओं का हिसाब लगाना जहाँ सामान्य पदार्थ एक भूमिका निभाते हैं, बहुत मुश्किल है। शायद, आकाशगंगाओं की अधिक परिष्कृत समझ प्रेक्षित बैरोनिक टुली-फिशर संबंध के लिए एक स्पष्टीकरण प्रदान करेगी।

  "सीडीएम के बारे में महान बात यह है कि यह सैद्धांतिक रूप से दृढ़ जमीन पर है, और उपरोक्त सभी सैद्धांतिक स्थिरता परीक्षण पास करता है, भले ही यह कण भौतिकी के मानक मॉडल का हिस्सा न हो," हर्ट्ज़बर्ग ने कहा। "जिस कारण से मैं कहता हूं कि यह दृढ़ आधार पर है कि कोई ज्ञात सैद्धांतिक कारण नहीं है कि ब्रह्मांड में कुछ स्थिर, तटस्थ कण क्यों नहीं होने चाहिए जो हमारे लिए बहुत जोड़े नहीं हैं। इसलिए सीडीएम को प्रबलित किया जाता है।