एक ब्लैक होल दूसरे ब्रह्मांड की तरह है। ब्रह्मांड के द्रव्यमान वाला एक ब्लैक होल? ब्लैक होल वास्तव में क्या हैं?

फेडर डर्गाचेव

ब्रह्मांड के द्रव्यमान वाला एक ब्लैक होल?

ब्लैक होल की भौतिकी और बिग बैंग की प्रक्रियाओं की तुलना करते समय, मेरे पास एक प्रश्न था। मैं इसे अपने नए लेख के अगले भागों में से एक में विस्तार से देखना चाहता हूं। "पृथ्वी और ब्रह्मांड" , जिसे उन्होंने लाइवजर्नल पर प्रकाशित करना शुरू किया:

भाग 1

उपरोक्त तुलना से, यह पता चलता है कि बिग बैंग के बाद पहले सेकंड में, ब्रह्मांड के अवलोकन योग्य भाग को बनाने वाला पदार्थ ब्लैक होल के सिद्धांत द्वारा वर्णित स्थितियों के समान था!

लेकिन मैं इस बात से इंकार नहीं करता कि प्रश्न तैयार करते समय मैंने कुछ बातों पर ध्यान नहीं दिया। मैं प्रतिक्रियाओं की प्रतीक्षा कर रहा हूं...

ब्लैक होल्स

“यदि सापेक्षता के विशेष सिद्धांत के प्रभाव पिंडों की गति की उच्च गति पर सबसे अधिक स्पष्ट हो जाते हैं, तो सापेक्षता का सामान्य सिद्धांत तब काम में आता है जब पिंडों का द्रव्यमान बहुत बड़ा होता है और अंतरिक्ष और समय की एक मजबूत वक्रता का कारण बनता है।
...जर्मन खगोलशास्त्री कार्ल श्वार्ज़चाइल्ड द्वारा प्रथम विश्व युद्ध के दौरान की गई एक खोज, जब वह 1916 में रूसी मोर्चे पर, तोपखाने के गोले के प्रक्षेप पथ की गणना के बीच, गुरुत्वाकर्षण के क्षेत्र में आइंस्टीन की उपलब्धियों से परिचित हो गए। यह आश्चर्यजनक है कि आइंस्टीन द्वारा सामान्य सापेक्षता के कैनवास पर अंतिम रूप देने के कुछ ही महीनों बाद, श्वार्ज़स्चिल्ड इस सिद्धांत का उपयोग करके एक पूरी तरह से गोलाकार तारे के आसपास अंतरिक्ष और समय कैसे मोड़ते हैं, इसकी पूरी और सटीक तस्वीर प्राप्त करने में सक्षम थे। श्वार्ज़चाइल्ड ने अपने परिणाम रूसी मोर्चे से आइंस्टीन को भेजे, जिन्होंने उनके निर्देश पर, उन्हें प्रशिया अकादमी में प्रस्तुत किया।
वक्रता की पुष्टि और गणितीय रूप से सटीक गणना के अलावा, जिसे हमने चित्र में योजनाबद्ध रूप से दिखाया है। 3.5, श्वार्ज़स्चिल्ड का कार्य - जिसे अब "श्वार्ज़स्चिल्ड समाधान" के रूप में जाना जाता है - ने सामान्य सापेक्षता का एक उल्लेखनीय परिणाम प्रकट किया। यह दिखाया गया है कि यदि तारे का द्रव्यमान पर्याप्त रूप से छोटे गोलाकार क्षेत्र में केंद्रित है (जब तारे के द्रव्यमान और उसकी त्रिज्या का अनुपात एक निश्चित महत्वपूर्ण मूल्य से अधिक नहीं है), तो अंतरिक्ष-समय की परिणामी वक्रता इतनी महत्वपूर्ण होगी कि कोई भी वस्तु (प्रकाश सहित) जो तारे के काफी करीब आती है, इस गुरुत्वाकर्षण जाल से बच नहीं पाएगी। चूँकि प्रकाश भी ऐसे "संपीड़ित तारों" से बच नहीं सकता, इसलिए उन्हें मूल रूप से अंधेरे, या जमे हुए तारे कहा जाता था। (यह नाम सोवियत वैज्ञानिकों या. बी. ज़ेल्डोविच और आई. डी. नोविकोव का है। - एड।) एक अधिक आकर्षक नाम जॉन व्हीलर द्वारा वर्षों बाद प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने उन्हें ब्लैक होल कहा - काला क्योंकि वे प्रकाश उत्सर्जित नहीं कर सकते, और छेद, क्योंकि कोई भी वस्तु जो बहुत कम दूरी से उनके पास आती है वह कभी वापस नहीं लौटती। यह नाम मजबूती से स्थापित और प्रतिष्ठित है। श्वार्ज़स्चिल्ड का समाधान चित्र में दिखाया गया है। यद्यपि ब्लैक होल को "प्रचंड" माना जाता है, लेकिन सुरक्षित दूरी पर उनके पास से गुजरने वाले पिंड उसी तरह से विक्षेपित हो जाते हैं जैसे वे एक सामान्य तारे द्वारा विक्षेपित होते हैं, और अपने रास्ते पर चलते रहते हैं। लेकिन किसी भी प्रकृति के पिंड जो बहुत करीब आते हैं, ब्लैक होल के घटना क्षितिज नामक दूरी से अधिक करीब आते हैं, वे बर्बाद हो जाते हैं - वे लगातार ब्लैक होल के केंद्र की ओर गिरेंगे, तेजी से तीव्र और अंततः विनाशकारी गुरुत्वाकर्षण विकृतियों के संपर्क में आएंगे।.

ब्लैक होल आसपास के अंतरिक्ष-समय की संरचना को मोड़ देता है इतना मजबूत कि इसके "घटना क्षितिज" को पार करने वाली कोई भी वस्तु - जो एक काले वृत्त द्वारा इंगित होती है - इसके गुरुत्वाकर्षण जाल से बच नहीं सकती है। कोई नहीं जानता कि ब्लैक होल की गहराई में क्या होता है।

उदाहरण के लिए, यदि आप पहले ब्लैक होल के केंद्र की ओर तैरते हैं, तो घटना क्षितिज को पार करते समय आपको असुविधा की बढ़ती भावना महसूस होगी। ब्लैक होल का गुरुत्वाकर्षण खिंचाव इतना बढ़ जाएगा कि यह आपके सिर की तुलना में आपके पैरों को अधिक मजबूती से खींचेगा (आखिरकार, आपके पैर आपके सिर की तुलना में ब्लैक होल के केंद्र के कुछ हद तक करीब होंगे), इतना कि यह आपके शरीर को तेजी से टुकड़े-टुकड़े कर सकता है।
यदि आप ब्लैक होल के चारों ओर यात्रा करते समय सावधान रहते हैं और ध्यान रखते हैं कि इसके घटना क्षितिज को पार न करें, तो आप ब्लैक होल का उपयोग एक उल्लेखनीय चाल करने के लिए कर सकते हैं। उदाहरण के लिए, कल्पना करें कि आप सूर्य के द्रव्यमान से 1000 गुना अधिक द्रव्यमान वाले एक ब्लैक होल की खोज करते हैं, और आप नीचे की ओर बढ़ते हैं, जैसे कि जॉर्ज घटना क्षितिज से 3 सेमी की ऊँचाई तक सूर्य की ओर उतरता है। जैसा कि हमने पहले ही नोट किया है, गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के कारण समय विकृत हो जाता है, जिसका अर्थ है कि आपकी समय यात्रा धीमी हो जाएगी। वास्तव में, क्योंकि ब्लैक होल में इतना मजबूत गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र होता है, आपका समय बहुत धीमा हो जाएगा। आपकी घड़ी पृथ्वी पर आपके मित्र की घड़ी से लगभग दस हजार गुना धीमी चलेगी। यदि आप एक वर्ष के लिए इस स्थिति में ब्लैक होल के घटना क्षितिज के ऊपर मंडराते हैं, और फिर घर की एक छोटी लेकिन सुखद यात्रा के लिए पास में प्रतीक्षा कर रहे एक अंतरिक्ष यान पर वापस केबल पर चढ़ जाते हैं, तो जब आप वापस लौटेंगे तो आप पाएंगे कि दस हजार से अधिक वर्षों से अधिक समय बीत चुका है। तुम्हारे जाने के बाद से बीत गया. आप ब्लैक होल का उपयोग एक प्रकार की टाइम मशीन के रूप में कर सकते हैं जो आपको पृथ्वी के सुदूर भविष्य की यात्रा करने की अनुमति देगा।
इन घटनाओं के पैमाने की विशालता का अंदाज़ा लगाने के लिए, ध्यान दें कि सूर्य के द्रव्यमान के बराबर द्रव्यमान वाला एक तारा एक ब्लैक होल बन जाएगा यदि इसकी त्रिज्या प्रेक्षित मान (लगभग 700,000 किमी) नहीं है, बल्कि केवल लगभग है 3 कि.मी. कल्पना कीजिए कि हमारा पूरा सूर्य मैनहट्टन के आकार में सिकुड़ गया है। ऐसे संपीड़ित सूर्य के पदार्थ का एक चम्मच वजन माउंट एवरेस्ट के बराबर होगा। हमारी पृथ्वी को एक ब्लैक होल बनाने के लिए, हमें इसे एक सेंटीमीटर से कम त्रिज्या वाली गेंद में संपीड़ित करना होगा। लंबे समय तक, भौतिक विज्ञानी पदार्थ की ऐसी चरम अवस्था की संभावना के बारे में संशय में थे, उनमें से कई का मानना ​​था कि ब्लैक होल अत्यधिक काम करने वाले सिद्धांतकारों की जंगली कल्पना की कल्पना मात्र थे।
हालाँकि, पिछले एक दशक में, ब्लैक होल के अस्तित्व की पुष्टि करने वाले बहुत सारे अवलोकन डेटा जमा हो गए हैं। बेशक, चूंकि वे काले हैं, इसलिए उन्हें दूरबीन से आकाश की जांच करके सीधे नहीं देखा जा सकता है। इसके बजाय, खगोलशास्त्री ब्लैक होल के घटना क्षितिज के पास स्थित सामान्य प्रकाश उत्सर्जक तारों के असामान्य व्यवहार से ब्लैक होल का पता लगाने का प्रयास करते हैं। उदाहरण के लिए, जब किसी ब्लैक होल से सटे सामान्य तारों की बाहरी परतों से धूल और गैस के कण ब्लैक होल के घटना क्षितिज की ओर बढ़ते हैं, तो वे लगभग प्रकाश की गति तक बढ़ जाते हैं। ऐसी गति पर, साँस के पदार्थ के गैस-धूल भँवर में घर्षण से भारी मात्रा में गर्मी निकलती है, जिससे गैस-धूल मिश्रण चमकने लगता है, जिससे सामान्य दृश्य प्रकाश और एक्स-रे उत्सर्जित होते हैं। चूँकि यह विकिरण घटना क्षितिज के बाहर उत्पन्न होता है, इसलिए यह ब्लैक होल में गिरने से बच सकता है। यह विकिरण अंतरिक्ष में फैलता है और इसे सीधे देखा और अध्ययन किया जा सकता है। सामान्य सापेक्षता ऐसे एक्स-रे की विशेषताओं की विस्तार से भविष्यवाणी करती है; इन पूर्वानुमानित विशेषताओं का अवलोकन ब्लैक होल के अस्तित्व के लिए अप्रत्यक्ष, मजबूत सबूत प्रदान करता है। उदाहरण के लिए, इस बात के प्रमाण बढ़ रहे हैं कि एक बहुत बड़ा ब्लैक होल, जो हमारे सूर्य के द्रव्यमान का ढाई लाख गुना है, हमारी आकाशगंगा के केंद्र में स्थित है। लेकिन ये प्रचंड ब्लैक होल भी उन ब्लैक होल की तुलना में फीके हैं जिनके बारे में खगोलविदों का मानना ​​है कि ये पूरे ब्रह्मांड में बिखरे हुए आश्चर्यजनक रूप से चमकीले क्वासरों के केंद्रों पर स्थित हैं। ये ब्लैक होल हैं जिनका द्रव्यमान सूर्य के द्रव्यमान से अरबों गुना अधिक है।
इसका समाधान ढूंढने के कुछ ही महीनों बाद श्वार्ज़चाइल्ड की मृत्यु हो गई। रूसी मोर्चे पर हुए त्वचा रोग से उनकी मृत्यु हो गई। वह 42 साल के थे. आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के साथ उनकी दुखद संक्षिप्त मुठभेड़ ने ब्रह्मांड में जीवन के सबसे आश्चर्यजनक और रहस्यमय पहलुओं में से एक को उजागर किया। (" ", पृष्ठ 31),

"सैद्धांतिक वास्तविकता जिसे "ब्लैक होल" कहा जाता है, जिसके लिए नरक के साथ तुलना का सुझाव दिया जाता है, अनिवार्य रूप से सैद्धांतिक बनी हुई है, हालांकि खगोलविदों ने पहली नज़र में, ब्लैक होल के भौतिकी की एक सामंजस्यपूर्ण तस्वीर, उनके गठन के कारणों और अंतरिक्ष-समय सातत्य पर प्रभाव.

मूल रूप से कहें तो, खगोलशास्त्री ब्लैक होल को कोई भौतिक वस्तु नहीं, बल्कि अंतरिक्ष-समय में एक क्षेत्र कहते हैं, जिसमें गुरुत्वाकर्षण आकर्षण इतना मजबूत होता है कि कुछ भी नहीं, यहां तक ​​कि प्रकाश भी, "घटना क्षितिज" से परे, बाहर की ओर प्रवेश नहीं कर सकता है।

प्रमुख सिद्धांत यह है कि ब्लैक होल जले हुए विशाल तारों के स्थान पर उत्पन्न होते हैं: जब कोई तारा ढहता है, तो पदार्थ का घनत्व इतना अधिक हो जाता है कि इस क्षेत्र में गुरुत्वाकर्षण आकर्षण आसपास के पदार्थ को खींचने लगता है।. (« » ).

“जैसा कि ज्ञात है, अब तक केवल दो प्रकार के ब्लैक होल अवलोकनों द्वारा दर्ज किए गए हैं - तारकीय द्रव्यमान(विशाल सितारों के गुरुत्वाकर्षण पतन के परिणामस्वरूप गठित) और सुपरमैसिव(जो, एक परिकल्पना के अनुसार, पूर्व के विलय का परिणाम हैं)। कोई परिकल्पना नहींसुपरमैसिव ब्लैक होल का निर्माण कमोबेश प्रमाणित नहीं है।एक विलय परिकल्पना, जिसके प्रमाण के लिए कम से कम एक विश्वसनीय रूप से ज्ञात होना आवश्यक हैमध्यवर्ती द्रव्यमान ब्लैक होल।"(अगस्त 2008)

ब्लैक होल विशाल तारों के गुरुत्वाकर्षण पतन का परिणाम हैं। वैज्ञानिक और लोकप्रिय साहित्य में इनका पर्याप्त विस्तार से वर्णन किया गया है।

"जाल" का तंत्र राक्षसी गुरुत्वाकर्षण की शक्तियों के प्रभाव में अंतरिक्ष-समय की वक्रता है। "औरअंतरिक्ष समय की वक्रता इतनी महत्वपूर्ण होगी कि तारे के काफी करीब आने वाली कोई भी वस्तु (प्रकाश सहित) इस गुरुत्वाकर्षण जाल से बच नहीं पाएगी।

"ब्लैक होल" के सिद्धांत के परिप्रेक्ष्य से बिग बैंग

"बिग बैंग के सभी मौजूदा सिद्धांतों के अनुसार, शुरुआत में ब्रह्मांड एक अनंत छोटी मात्रा के अंतरिक्ष में एक बिंदु था, जिसका घनत्व और तापमान असीम रूप से बड़ा था।"("बिग बैंग की बड़ी समस्याएं। समस्याग्रस्त विलक्षणता")।

"अपनी महान सफलता के बावजूद, बिग बैंग सिद्धांत के क्षितिज बादल रहित से बहुत दूर हैं...

यह स्पष्ट नहीं है कि, समान दूरी पर, सर्पिल आकाशगंगाओं में हमेशा अण्डाकार आकाशगंगाओं की तुलना में अधिक "रेडशिफ्ट्स" क्यों होते हैं(अधिक जानकारी के लिए, वी.पी. चेचेव, हां.एम. क्रामारोव्स्की की पुस्तक "रेडियोधर्मिता और ब्रह्मांड का विकास" एम., "नौका", 1978 देखें)।

अंततः, हाल ही में यह स्पष्ट हो गया कि सीएमबी पृष्ठभूमि के सापेक्ष आकाशगंगाओं का वेगबहुत छोटे से।उन्हें मापा जाता है प्रति सेकंड हजारों और दसियों हजार किलोमीटर नहीं, जैसा कि विस्तारित ब्रह्मांड के सिद्धांत से पता चलता है, लेकिनमात्र सैकड़ों किलोमीटर प्रति सेकंड . यह पता चला है कि आकाशगंगाएँ ब्रह्मांड की अवशेष पृष्ठभूमि के सापेक्ष व्यावहारिक रूप से आराम की स्थिति में हैं, जिसे कई कारणों से आकाशगंगा का पूर्ण संदर्भ फ्रेम माना जा सकता है(अधिक जानकारी के लिए, पुस्तक "खगोलीय अनुसंधान के तरीकों का विकास" (ए.ए. एफिमोव। "खगोल विज्ञान और सापेक्षता का सिद्धांत") देखें। एम., "विज्ञान", 1979, पृष्ठ 545)।

इन कठिनाइयों को कैसे दूर किया जाए यह अभी भी अस्पष्ट है।(सीगल एफ.यू. "ब्रह्मांड का पदार्थ।" - एम.; "रसायन विज्ञान", 1982, खंड "रासायनिक तत्वों की वंशावली", अध्याय "तत्वों का संश्लेषण", पीपी. 166-167)।

बिग बैंग के बाद

“बिग बैंग ब्रह्मांड के बहुत छोटे आयतन में केंद्रित पदार्थ के प्रारंभिक विशाल घनत्व, तापमान और दबाव में तेजी से गिरावट है। प्रारंभिक क्षण में, ब्रह्मांड में विशाल घनत्व और तापमान था। अपने अस्तित्व के पहले सेकंड में, दुनिया का घनत्व ~ 10 5 ग्राम/सेमी 3 और तापमान 10 10 K था। हमारे सबसे निकटतम तारे, सूर्य का वर्तमान तापमान एक हजार गुना कम है।
बिग बैंग के बाद थोड़े समय के लिए - केवल 10 -36 सेकंड - छोटा ब्रह्मांड मूलभूत कणों से भरा हुआ था। ये कण, न्यूक्लाइड, प्रोटॉन और न्यूट्रॉन के विपरीत, अविभाज्य हैं। प्रोटॉन और न्यूट्रॉन, जो परमाणु पदार्थ का आधार हैं, वास्तव में इन्हीं से मिलकर बने होते हैं। ये ब्रह्मांड के विकास में उस समय एकल मौलिक अंतःक्रिया के माध्यम से एक-दूसरे के साथ बातचीत करने वाले मौलिक फर्मियन हैं। यह बातचीत कैसे हुई? कणों के माध्यम से. इन्हें बोसोन कहा जाता है। उनमें से चार हैं: एक फोटॉन (गामा क्वांटम), एक ग्लूऑन और दो बोसॉन - डब्ल्यू और जेड। और मौलिक कण स्वयं, यानी। फ़र्मिअन छह प्रकार के क्वार्क और छह प्रकार के लेप्टान हैं।
यह 12 फ़र्मियन के कणों का समूह है जो 4 बोसॉन के माध्यम से एक दूसरे के साथ बातचीत करते हैं, वास्तव में, ब्रह्मांड का भ्रूण है...

इस बीच, आइए इसके अस्तित्व के पहले क्षणों के विस्तारित ब्रह्मांड पर वापस लौटें।
आधुनिक भौतिकी का मानना ​​है कि कण - फ़र्मियन और बोसॉन, जो बिग बैंग के तुरंत बाद दिखाई दिए, अविभाज्य हैं। "विश्वास" का मतलब है कि उनकी आंतरिक संरचना के बारे में अभी तक कोई जानकारी नहीं है। ब्रह्मांड के विकास के 10-10 सेकंड तक फर्मियन और बोसॉन द्रव्यमान रहित थे और छोटे ब्रह्मांड के तथाकथित "उबलते सूप" का गठन किया। उन्होंने महान एकीकरण के एकल नियम के अनुसार एक दूसरे के साथ बातचीत की।
10-36 सेकंड पर महान एकीकरण का युग ध्वस्त हो गया। कणों की परस्पर क्रिया की प्रकृति बदलने लगी। जब ब्रह्माण्ड का तापमान उच्च था तब कणों का विलय और भारी कणों का निर्माण असंभव था।
ब्रह्मांड का ठंडा होना 1 माइक्रोसेकंड तक रहा» . (एम.आई. पानास्युक "वांडरर्स ऑफ़ द यूनिवर्स या द इको ऑफ़ द बिग बैंग")।

सवाल

ब्लैक होल सिद्धांत के परिप्रेक्ष्य से बिग बैंग पर विचार करने पर आश्चर्यजनक परिणाम मिलते हैं। इसलिए, " खगोलशास्त्री इसे ब्लैक होल कहते हैं स्पेसटाइम में एक क्षेत्र जिसमें गुरुत्वाकर्षण खिंचाव इतना मजबूत होता है कि कुछ भी, यहां तक ​​कि प्रकाश भी, बच नहीं सकता है».

लेकिन बिग बैंग के बाद पहले क्षणों में पदार्थ जिस क्षेत्र में केंद्रित है, वह बिल्कुल वैसा ही होना चाहिए. सबसे बड़े ("सुपरमैसिव") ब्लैक होल (आकाशगंगाओं के केंद्र में और क्वासर में) सूर्य से लाखों गुना अधिक द्रव्यमान तक पहुंचते हैं। लेकिन आधुनिक अनुमानों के अनुसार, अवलोकन योग्य ब्रह्मांड का द्रव्यमान, सूर्य के द्रव्यमान से 10^20 गुना से अधिक है - यानी 100 क्विंटिलियन (1 क्विंटिलियन = 1 बिलियन बिलियन)! मैं कोई भावुक व्यक्ति नहीं हूं, लेकिन फिर भी, मुझे नहीं पता कि यहां कितने विस्मयादिबोधक बिंदु लगाने चाहिए।

और इस सारे विशाल द्रव्यमान ने इतनी राक्षसी गुरुत्वाकर्षण शक्ति का निर्माण नहीं किया कि अंतरिक्ष-समय की वक्रता "ब्लैक होल" प्रभाव का कारण न बने? बिग बैंग के दौरान विस्तार करने वाले पदार्थ के लिए, समय इतना धीमा हो जाना चाहिए था कि यह अभी भी "घटना क्षितिज" से बच नहीं पाया होगा. यह पदार्थ के आगे "बिखरे हुए" को पूरी तरह से समाप्त कर देगा, जो बाद में ब्रह्मांड का अवलोकन योग्य हिस्सा बनता है। एक तार्किक विरोधाभास है - या तो विज्ञान बिग बैंग की प्रक्रियाओं को ग़लत समझता है, या ब्लैक होल का सिद्धांत ग़लत है!

एफ डर्गाचेव "ब्रह्मांड के द्रव्यमान वाला एक ब्लैक होल?" भाग 2

दुनिया का आपसे कोई लेना-देना नहीं है - यह आपसे पहले भी यहीं थी।
- मार्क ट्वेन

एक पाठक पूछता है:

बिग बैंग के तुरंत बाद ब्रह्मांड ब्लैक होल में क्यों नहीं ढह गया?

सच कहूँ तो मैंने स्वयं इस बारे में बहुत सोचा। और यही कारण है।

ब्रह्माण्ड इन दिनों हर चीज़ से भरा हुआ है। हमारी आकाशगंगा तारों, ग्रहों, गैस, धूल, बहुत सारे काले पदार्थ का एक अच्छा मिश्रण है, जिसमें 200 से 400 अरब तारे हैं, और इसका वजन हमारे पूरे सौर मंडल से एक खरब गुना अधिक है। लेकिन हमारी आकाशगंगा पूरे ब्रह्मांड में बिखरी समान आकार की खरबों आकाशगंगाओं में से एक है।

लेकिन ब्रह्मांड कितना भी विशाल क्यों न हो, यह द्रव्यमान विशाल अंतरिक्ष में वितरित है। ब्रह्मांड का अवलोकन योग्य भाग लगभग 92 अरब प्रकाश वर्ष व्यास का है, जिसकी हमारे सौर मंडल की सीमाओं की तुलना में कल्पना करना कठिन है। प्लूटो और अन्य कुइपर बेल्ट वस्तुओं की कक्षा एक प्रकाश वर्ष का 0.06% है। इसलिए, हमारे पास एक विशाल द्रव्यमान विशाल आयतन में वितरित है। और मैं कल्पना करना चाहूंगा कि वे एक-दूसरे से कैसे संबंधित हैं।

खैर, हमारे सूर्य का वजन 2*10^30 किलोग्राम है। इसका मतलब है कि इसमें 10^57 प्रोटॉन और न्यूट्रॉन हैं। यदि हम मानते हैं कि ब्रह्मांड में सामान्य पदार्थ के 10^24 सौर द्रव्यमान हैं, तो यह पता चलता है कि 46 अरब किलोमीटर की त्रिज्या वाले एक गोले में 10^81 न्यूक्लियॉन होते हैं। यदि हम ब्रह्माण्ड के औसत घनत्व की गणना करें तो यह प्रति घन मीटर लगभग दो प्रोटॉन निकलता है। और यह माइनर है!

इसलिए, यदि आप हमारे ब्रह्मांड के विकास के प्रारंभिक चरण के बारे में सोचना शुरू करते हैं, जब सभी पदार्थ और ऊर्जा एक बहुत ही छोटे स्थान में एकत्र किए गए थे जो कि हमारे सौर मंडल से भी बहुत छोटा था, तो हमें अपने प्रश्न के बारे में सोचना होगा पाठक.

जब बिग बैंग के बाद ब्रह्मांड एक पिकोसेकंड पुराना था, तब ब्रह्मांड के तारों, आकाशगंगाओं, समूहों और सुपरक्लस्टरों में मौजूद यह सारा पदार्थ पृथ्वी की कक्षा की वर्तमान त्रिज्या के बराबर त्रिज्या वाले एक गोले से भी छोटे आयतन में था।

और, इस सिद्धांत से अलग हुए बिना कि पूरा ब्रह्मांड इतनी छोटी मात्रा में फिट बैठता है, मान लें कि हम ऐसे ब्लैक होल के बारे में जानते हैं जो पहले से मौजूद हैं, और जिनका द्रव्यमान ब्रह्मांड के द्रव्यमान से बहुत कम है, और उनका आकार उससे बहुत बड़ा है। उल्लिखित मात्रा!

आपके सामने विशाल अण्डाकार आकाशगंगा मेसियर 87 है, जो हमसे 50 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर सबसे बड़ी आकाशगंगा है, जो अवलोकन योग्य ब्रह्मांड की त्रिज्या का 0.1% है। इसके केंद्र में 3.5 अरब सौर द्रव्यमान वाला एक महाविशाल ब्लैक होल है। इसका मतलब यह है कि इसमें श्वार्ज़स्चिल्ड त्रिज्या है - या वह त्रिज्या जिससे प्रकाश बच नहीं सकता है। यह लगभग 10 अरब किलोमीटर है, जो पृथ्वी से सूर्य की दूरी का 70 गुना है।

तो यदि इतने कम आयतन में इतना द्रव्यमान एक ब्लैक होल की उपस्थिति की ओर ले जाता है, तो 10^14 गुना अधिक द्रव्यमान, इससे भी कम मात्रा में होने के कारण, एक ब्लैक होल की उपस्थिति का कारण क्यों नहीं बनता है, लेकिन, जाहिर है, हमारे ब्रह्मांड की उपस्थिति का कारण बना?

इसलिए वह इसे लगभग नहीं लायी। समय के साथ ब्रह्मांड का विस्तार होता है, और जैसे-जैसे हम भविष्य में आगे बढ़ते हैं, इसके विस्तार की दर कम हो जाती है। सुदूर अतीत में, ब्रह्मांड के पहले पिकोसेकंड में, इसके विस्तार की दर अब की तुलना में बहुत अधिक थी। कितना अधिक?

आज, ब्रह्मांड लगभग 67 किमी/सेकंड/एमपीसी की दर से विस्तार कर रहा है, जिसका अर्थ है कि प्रत्येक मेगापारसेक (लगभग 3.26 मिलियन प्रकाश वर्ष) के लिए जो कुछ हमसे दूर है, हमारे और उस वस्तु के बीच की दूरी उसी दर से बढ़ रही है। 67 किलोमीटर प्रति सेकंड की. जब ब्रह्माण्ड की आयु पिकोसेकंड थी, तब यह गति 10^46 किमी/सेकेंड/एमपीसी के करीब थी। इसे परिप्रेक्ष्य में रखने के लिए, आज विस्तार की इस दर के परिणामस्वरूप पृथ्वी पर पदार्थ का प्रत्येक परमाणु इतनी तेजी से दूसरों से दूर चला जाएगा कि उनके बीच की दूरी हर सेकंड एक प्रकाश वर्ष बढ़ जाएगी!

यह विस्तार उपरोक्त समीकरण का वर्णन करता है। इसके एक तरफ एच है, ब्रह्मांड की हबल विस्तार दर, और दूसरी तरफ बहुत सारी चीजें हैं। लेकिन सबसे महत्वपूर्ण बात वेरिएबल ρ है, जो ब्रह्मांड के ऊर्जा घनत्व को दर्शाता है। यदि H और ρ पूरी तरह से संतुलित हैं, तो ब्रह्मांड बहुत लंबे समय तक जीवित रह सकता है। लेकिन थोड़ा सा भी असंतुलन दो बहुत ही अप्रिय परिणामों में से एक को जन्म देगा।

यदि ब्रह्मांड की विस्तार दर उसके द्रव्यमान और ऊर्जा की मात्रा के सापेक्ष थोड़ी कम होती, तो हमारे ब्रह्मांड को लगभग तात्कालिक पतन का सामना करना पड़ता। ब्लैक होल या बिग क्रंच में परिवर्तन बहुत जल्दी होगा। और यदि विस्तार दर थोड़ी अधिक होती, तो परमाणु एक दूसरे से बिल्कुल भी नहीं जुड़ पाते। हर चीज़ इतनी तेजी से विस्तारित होगी कि प्रत्येक उपपरमाण्विक कण अपने ब्रह्मांड में मौजूद रहेगा, जिसके साथ बातचीत करने के लिए कुछ भी नहीं होगा।

ऐसे भिन्न परिणाम प्राप्त करने के लिए विस्तार दरें कितनी भिन्न होनी चाहिए? 10% पर? 1% से? 0.1% से?

इसे और ऊपर ले जाओ. ब्रह्माण्ड को 10 अरब वर्षों तक चलने में 1/10^24 से कम का अंतर लगेगा। अर्थात्, होने वाली विस्तार दर से 0.0000001% का अंतर भी ब्रह्मांड के लिए एक सेकंड से भी कम समय में वापस ढहने के लिए पर्याप्त होगा यदि विस्तार बहुत धीमा था। या यदि विस्तार बहुत अधिक हो तो एक भी हीलियम परमाणु के निर्माण को रोकने के लिए।

लेकिन हमारे पास इनमें से कुछ भी नहीं है: हमारे पास एक ब्रह्मांड है जो पदार्थ और विकिरण के विस्तार और घनत्व के बीच लगभग पूर्ण संतुलन का एक उदाहरण है, और वर्तमान स्थिति आदर्श संतुलन से केवल एक बहुत छोटे गैर-शून्य ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक से भिन्न है। हम यह नहीं बता सकते कि यह अभी तक क्यों अस्तित्व में है, लेकिन हो सकता है कि आपको उस चीज़ का अध्ययन करने में आनंद आएगा जो इसे स्पष्ट नहीं करती है!

शोधकर्ताओं का कहना है कि यद्यपि ब्लैक होल को अंतरिक्ष में सबसे विनाशकारी शक्तियों में से एक माना जाता है, लेकिन वे हमारे जैसी उन्नत सभ्यताओं को भी आश्रय दे सकते हैं। इस कट्टरपंथी सिद्धांत के आधार पर, हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि हम भी अपने ब्लैक होल में रह सकते हैं। वही सिद्धांत बताता है कि यदि हम आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल में गिरते हैं, तो हमारे कण दूसरे ब्रह्मांड में बिखर सकते हैं।

पिछले कुछ वर्षों में कई सैद्धांतिक भौतिक विज्ञानी इस अवधारणा की खोज कर रहे हैं, विशेष रूप से न्यू हेवन विश्वविद्यालय के निकोडेम पोपलेव्स्की। आइंस्टीन ने भविष्यवाणी की थी कि ब्लैक होल का केंद्र असीम रूप से घना और छोटा होता है, लेकिन युवा वैज्ञानिकों के एक समूह का तर्क है कि अनंत आमतौर पर प्रकृति में नहीं पाया जाता है। उनका मानना ​​है कि इसके बजाय इसके केंद्र में कुछ छोटा लेकिन सीमित हो सकता है।

डॉ. पोपलेव्स्की के सिद्धांत के अनुसार, बिग बैंग के केंद्र में एक ब्लैक होल के अंदर एक "बीज" का निर्माण हुआ था। नेशनल ज्योग्राफिक द्वारा प्रकाशित माइकल फिंकेल की एक रिपोर्ट के अनुसार, ऐसा माना जाता है कि यह बीज मनुष्यों द्वारा आज तक पहचाने गए किसी भी कण से खरबों गुना छोटा है।

यह छोटा कण इतना शक्तिशाली था कि हर दूसरे कण के उत्पादन का कारण बन सकता था जो वर्तमान में आकाशगंगाओं, सौर मंडल, ग्रहों और लोगों को बनाता है। डॉ. पोपलेव्स्की का सुझाव है कि यह बीज ब्लैक होल - ब्रह्मांड की अति-शक्तिशाली "भट्टियों" से प्रकट हुआ था।

वैज्ञानिक का कहना है कि एक ब्लैक होल दो ब्रह्मांडों के बीच एक "दरवाजा" हो सकता है, जो हालांकि, केवल एक ही दिशा में ले जाता है। उनका तर्क है कि यदि कोई चीज़ आकाशगंगा के केंद्र में ब्लैक होल में गिरती है, तो वह एक समानांतर ब्रह्मांड में समाप्त हो जाएगी। यदि हमारा ब्रह्मांड एक अति-सघन "बीज" से बना है, तो सिद्धांत बताता है कि हम भी इन ब्लैक होल में से एक में रह सकते हैं।

रूसी ब्रह्मांड विज्ञानी व्याचेस्लाव डोकुचेव का तर्क है कि यदि महाविशाल ब्लैक होल के अंदर जीवन मौजूद हो सकता है, तो यहीं दुनिया की सबसे उन्नत सभ्यताएं विकसित हुई होंगी। 2011 में, रूसी विज्ञान अकादमी के मॉस्को इंस्टीट्यूट फॉर न्यूक्लियर रिसर्च के प्रोफेसर डोकुचेव ने कहा कि पिछले डेटा ने, नए शोध के साथ मिलकर, कुछ प्रकार के ब्लैक होल के लिए दिलचस्प संभावनाएं पैदा की हैं।

अमेरिकी वैज्ञानिकों ने एक बिल्कुल अविश्वसनीय परिकल्पना प्रस्तुत की है कि हमारा संपूर्ण विशाल ब्रह्मांड एक विशाल ब्लैक होल के अंदर स्थित है। हैरानी की बात यह है कि ऐसा मॉडल ब्रह्मांड के कई रहस्यों को समझा सकता है।

इंडियाना यूनिवर्सिटी के अमेरिकी भौतिक विज्ञानी निकोडेम पोपलेव्स्की हमारे ब्रह्मांड की संरचना के एक असामान्य सिद्धांत के संस्थापक हैं। इस सिद्धांत के अनुसार, हमारा संपूर्ण ब्रह्मांड एक विशाल ब्लैक होल के अंदर स्थित है, जो बदले में सुपर-महान-ब्रह्मांड में स्थित है।

यह असामान्य प्रतीत होने वाली परिकल्पना ब्रह्मांड के आधुनिक सिद्धांत में मौजूद कई विसंगतियों को समझा सकती है। पोपलेव्स्की ने एक साल पहले अपना सिद्धांत प्रस्तुत किया था, और अब उन्होंने इसे स्पष्ट किया है और इसका काफी विस्तार किया है।

ब्लैक होल - अंतरिक्ष-समय की सुरंग का प्रवेश द्वार

अमेरिकी भौतिक विज्ञानी द्वारा विकसित ब्रह्मांड के निर्माण के मॉडल में, यह धारणा है कि ब्लैक होल
आइंस्टीन-रोसेन वर्महोल के प्रवेश द्वार हैं, यानी स्थानिक सुरंगें जो चार-आयामी अंतरिक्ष-समय के विभिन्न हिस्सों को जोड़ती हैं।

इस मॉडल में, ब्लैक होल एक सुरंग द्वारा अपने स्वयं के एंटीपोड - व्हाइट होल से जुड़ा होता है, जो टाइम टनल के दूसरे छोर पर स्थित होता है। ब्रह्मांड की इस संरचना वाले वर्महोल के अंदर ही अंतरिक्ष का निरंतर विस्तार देखा जाता है।

अब पोपलेव्स्की ने निष्कर्ष निकाला कि हमारा ब्रह्मांड ब्लैक और व्हाइट होल को जोड़ने वाली इस सुरंग के अंदर है। ब्रह्मांड का यह मॉडल आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान की अधिकांश अघुलनशील समस्याओं की व्याख्या करता है: ब्रह्मांडीय पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण का विश्लेषण करते समय डार्क मैटर, डार्क एनर्जी, क्वांटम प्रभाव।

अपने मॉडल के निर्माण के लिए, सिद्धांत के लेखक ने एक विशेष गणितीय उपकरण - मरोड़ के सिद्धांत का उपयोग किया। इसमें स्पेस-टाइम एक एकल किरण के रूप में दिखाई देता है, जो स्पेस-टाइम के गुरुत्वाकर्षण वक्रता के प्रभाव में मुड़ता है। वैश्विक स्तर पर हमारे अत्यंत अपूर्ण अवलोकन साधनों द्वारा भी इन वक्रताओं का पता लगाया जा सकता है।

दुनिया वास्तव में कैसी है?

इसलिए, हमारे आस-पास की दुनिया में, हर कोई केवल वही देखता है जो उसकी इंद्रियों के लिए सुलभ है, उदाहरण के लिए, गुब्बारे पर रेंगने वाला एक कीड़ा इसे सपाट और अनंत महसूस करता है। इसलिए, लचीले अंतरिक्ष-समय के घुमाव का पता लगाना बहुत मुश्किल है, खासकर यदि आप इस आयाम के अंदर हैं।

बेशक, ब्रह्मांड की संरचना का ऐसा मॉडल मानता है कि हमारे ब्रह्मांड में प्रत्येक ब्लैक होल दूसरे ब्रह्मांड का प्रवेश द्वार है। लेकिन यह बिल्कुल भी स्पष्ट नहीं है कि कितनी "परतें", जैसा कि पोपलेव्स्की उन्हें कहते हैं, महान-महान-एन समय-महान-ब्रह्मांड में मौजूद हैं, जिसमें हमारे ब्रह्मांड के साथ हमारा ब्लैक होल स्थित है।

एक अविश्वसनीय परिकल्पना की पुष्टि हुई है

क्या ऐसी अविश्वसनीय परिकल्पना की पुष्टि करना वास्तव में संभव है? निकोडेम पोपलेव्स्की का मानना ​​है कि यह संभव है. आख़िरकार, हमारे ब्रह्मांड में सभी ब्लैक होल और तारे घूमते हैं। तार्किक तर्क के अनुसार सुपर-प्राइम-यूनिवर्स में बिल्कुल वैसा ही होना चाहिए। इसका मतलब यह है कि हमारे ब्रह्मांड के घूर्णन पैरामीटर उस ब्लैक होल के समान होने चाहिए जिसमें यह स्थित है।

इस मामले में, सर्पिल आकाशगंगाओं का हिस्सा बाईं ओर मुड़ना चाहिए, और अन्य स्थानिक रूप से विपरीत भाग दाईं ओर मुड़ना चाहिए। और वास्तव में, आधुनिक अवलोकन संबंधी आंकड़ों के अनुसार, अधिकांश सर्पिल आकाशगंगाएँ बाईं ओर मुड़ी हुई हैं - "बाएँ हाथ", और अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के दूसरे, विपरीत भाग में, विपरीत सच है - अधिकांश सर्पिल आकाशगंगाएँ मुड़ी हुई हैं दांई ओर।