যদি মহাবিশ্ব প্রসারমান হয়, তবে আমরা বুঝতে পারি যে দূরবর্তী গ্যালাক্সিগুলি কেন তাদের কাছ থেকে আমাদের কাছে ফিরে আসে। তবে তারার, গ্রহ এমনকি পরমাণুগুলিও কেন বাড়ছে না? (সি। ফ্যাচার-জিগুয়ার, এ। লিডজ, এবং এল। হার্নকিস্ট, বিজ্ঞান ৩১৯, ৫৮৯৯ (৪ ())

এটি কেন আমরা সম্প্রসারণ করছি না, এমনকি যদি মহাবিশ্ব হয়

মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে, কিন্তু আমরা, আমাদের গ্রহ, সৌরজগৎ এবং ছায়াপথ সব কিছুই নেই। কারণটা এখানে.

মহাবিশ্বের প্রায় কোনও ছায়াপথ দেখুন এবং আপনি এটি আমাদের থেকে দূরে সরে যাবেন দেখতে পাবেন। এটি আরও দূরে, এটি দ্রুত কমে যেতে দেখা যায়। আলোক মহাবিশ্বের মধ্য দিয়ে ভ্রমণ করার সাথে সাথে এটি দীর্ঘতর এবং লালতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে স্থানান্তরিত হয়, যদিও নিজের জায়গার ফ্যাব্রিকটি প্রসারিত হচ্ছে। বৃহত্তম দূরত্বে, ছায়াপথগুলিকে এই বিস্তৃত ইউনিভার্সের দ্বারা এত দ্রুত দূরে সরিয়ে দেওয়া হচ্ছে যে আমরা সম্ভবত যে প্রকেতগুলি প্রেরণ করতে পারি তা কোনও আলোর গতিতেও তাদের কাছে পৌঁছাতে পারে না।

তবে যদিও মহাবিশ্ব জুড়ে স্থানের ফ্যাব্রিক প্রসারিত হচ্ছে - সর্বত্র এবং সমস্ত দিকে - আমরা নেই। আমাদের পরমাণু একই আকার থাকে। সুতরাং গ্রহ, চাঁদ এবং তারা এবং সেই সাথে দূরত্বগুলি পৃথক করে। এমনকি আমাদের স্থানীয় গ্রুপের ছায়াপথগুলি একে অপরের থেকে প্রসারিত হচ্ছে না; পরিবর্তে তারা একে অপরের দিকে মহাকর্ষ করছে। আমাদের বিস্তৃত মহাবিশ্বে কী বিস্তৃত হচ্ছে (এবং কী নয়) তা বোঝার মূল চাবিকাঠি এখানে।

স্থানের মূল ধারণাটি স্থির, নিরঙ্কুশ এবং অপরিবর্তনীয় হিসাবে নিউটনের কাছে ধন্যবাদ। এটি এমন একটি পর্যায় ছিল যেখানে জনসাধারণ উপস্থিত থাকতে পারে এবং আকর্ষণ করতে পারে। (অ্যাম্বার স্টুভার, তার ব্লগ থেকে, লাইভ লিগো)

আমাদের প্রথম বুঝতে হবে আমাদের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বটি কী এবং আপনি কীভাবে এটি স্বজ্ঞাতভাবে চিন্তা করতে পারেন তার থেকে এটি কীভাবে আলাদা। আমরা বেশিরভাগ জায়গার কথা ভাবি নিউটন কীভাবে করেছিল: একটি স্থির, অপরিবর্তনীয় স্থানাঙ্কের সেট হিসাবে যা আপনি আপনার জনসাধারণকে নিচে নামাতে পারেন। নিউটন যখন প্রথম মহাবিশ্বের ধারণা নিয়েছিলেন, তিনি একটি গ্রিড হিসাবে স্থান চিত্রিত করেছিলেন। এটি একটি পরম, স্থির অস্তিত্ব যা জনসাধারণের দ্বারা পূর্ণ যা মহাকর্ষীয়ভাবে একে অপরকে আকৃষ্ট করেছিল।

কিন্তু আইনস্টাইন যখন এলো তখন তিনি স্বীকৃতি জানালেন যে এই কাল্পনিক গ্রিডটি স্থির ছিল না, নিখুঁত ছিল না এবং নিউটন যেমন কল্পনা করেছিলেন তেমন ছিল না। পরিবর্তে, এই গ্রিডটি একটি ফ্যাব্রিকের মতো ছিল এবং ফ্যাব্রিকটি নিজেই বাঁকানো, বিকৃত এবং সময়ের সাথে সাথে পদার্থ এবং শক্তির উপস্থিতি দ্বারা বিকশিত হতে বাধ্য হয়েছিল। তদুপরি, এটির মধ্যে থাকা বিষয়টি এবং শক্তি নির্ধারণ করেছিল যে কীভাবে এই স্পেসটাইম ফ্যাব্রিকটি বাঁকা হয়েছিল।

মহাকর্ষীয় জনতার দ্বারা জেনারেল রিলেটিভিস্টিক ছবিতে স্পেসটাইমের ওয়ার্পিং। ধ্রুবক, অপরিবর্তনীয় গ্রিডের পরিবর্তে, সাধারণ আপেক্ষিকতা একটি স্পেসটাইম ফ্যাব্রিককে স্বীকৃতি দেয় যা সময়ের সাথে সাথে উভয়ই পরিবর্তিত হতে পারে এবং যার বৈশিষ্ট্যগুলি বিভিন্ন গতি এবং বিভিন্ন স্থানে পর্যবেক্ষকদের কাছে পৃথক প্রদর্শিত হবে। (লিগো / টি। পাইওয়াইল)

তবে আপনার স্পেসটাইমের মধ্যে যদি আপনার সমস্ত কিছু ছিল জনসাধারণের একগুচ্ছ, তবে তারা অনিবার্যভাবে একটি কৃষ্ণগহ্বর গঠনে পতিত হবে এবং পুরো বিশ্বজগতকে বিস্তৃত করবে। আইনস্টাইন সেই ধারণা পছন্দ করেন নি, তাই তিনি মহাজাগতিক ধ্রুবকের আকারে একটি "ফিক্স" যুক্ত করেছিলেন। যদি কোনও অতিরিক্ত শব্দ উপস্থিত থাকে - খালি জায়গাতে ঘুরে বেড়ানো শক্তির অতিরিক্ত রূপের প্রতিনিধিত্ব করে - এটি এই সমস্ত লোককে বিতাড়িত করতে এবং মহাবিশ্বকে স্থির রাখতে পারে। এটি মহাকর্ষীয় পতন রোধ করবে। এই অতিরিক্ত বৈশিষ্ট্য যুক্ত করে আইনস্টাইন মহাবিশ্বকে সমস্ত চিরন্তন জন্য একটি অবিচ্ছিন্ন অবস্থায় থাকতে পারে।

তবে সকলেই এই ধারণাটির সাথে এতটা বিবাহিত ছিলেন না যে ইউনিভার্সকে অচল থাকতে হবে। প্রথম সমাধানগুলির মধ্যে একটি হলেন আলেকজান্ডার ফ্রেডম্যান নামে একজন পদার্থবিদ। তিনি দেখিয়েছিলেন যে আপনি যদি এই অতিরিক্ত মহাজাগতিক ধ্রুবকটি যোগ না করেন এবং আপনার কাছে এমন একটি মহাবিশ্ব থাকে যা কোনও শক্তিশালী - পদার্থ, বিকিরণ, ধূলিকণা, তরল ইত্যাদি দিয়ে ভরা ছিল - সেখানে দুটি শ্রেণির সমাধান ছিল: একটি চুক্তি করা ইউনিভার্সের জন্য এবং একটি বিস্তৃত ইউনিভার্সের জন্য।

সম্প্রসারণকারী ইউনিভার্সের 'কিসমিন ব্রেড' মডেল, যেখানে স্থান (আটা) প্রসারিত হওয়ার সাথে আপেক্ষিক দূরত্ব বাড়বে। যেকোন দূরে দু'জন কিশমিশ একে অপরের থেকে দূরে থাকে, এই আলো পাওয়ার সময় পর্যবেক্ষণ করা রিডশিফটটি তত বেশি হবে। (নাসা / ডাব্লুএমএপ বিজ্ঞান দল)

গণিত আপনাকে সম্ভাব্য সমাধানগুলি সম্পর্কে জানায়, তবে এর মধ্যে কোনটি আমাদের বর্ণনা করে তা খুঁজে পাওয়ার জন্য আপনাকে দৈহিক ইউনিভার্সের দিকে তাকাতে হবে। এটি 1920 এর দশকে এসেছিল, এডউইন হাবলের কাজের জন্য ধন্যবাদ। হাবলই প্রথম আবিষ্কার করেছিলেন যে পৃথক তারাগুলি অন্য গ্যালাক্সিতে মাপতে পারে, তাদের দূরত্ব নির্ধারণ করে।

এর সাথে প্রায় একই সাথে ভেষ্টো স্লিফারের কাজ ছিল। পরমাণু মহাবিশ্বে সর্বত্র একই কাজ করে: তারা নির্দিষ্ট, নির্দিষ্ট ফ্রিকোয়েন্সিগুলিতে আলোক শোষণ করে এবং নির্গত করে যা তাদের ইলেক্ট্রনগুলি কীভাবে উত্তেজিত বা ডি-উত্তেজিত হয় তার উপর নির্ভর করে। তিনি যখন এই দূরবর্তী বস্তুগুলি দেখেছিলেন - যা আমরা এখন অন্যান্য ছায়াপথ বলে জানি - তাদের পারমাণবিক স্বাক্ষরগুলি ব্যাখ্যা করার চেয়ে দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্যে স্থানান্তরিত হয়েছিল।

বিজ্ঞানীরা যখন এই দুটি পর্যবেক্ষণ একত্রিত করেন, তখন একটি অবিশ্বাস্য ফলাফল পপআপ হয়।

আপাত সম্প্রসারণ হারের এক প্লট (y- অক্ষ) বনাম দূরত্ব (এক্স-অক্ষ) অতীতের দ্রুত প্রসারিত একটি ইউনিভার্সের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, তবে আজও এটি প্রসারিত হচ্ছে। এটি হাবলের আসল রচনাটির চেয়ে কয়েক হাজার গুণ বেশি প্রসারিত একটি আধুনিক সংস্করণ। বিভিন্ন বক্ররেখা বিভিন্ন উপাদান উপাদান তৈরি ইউনিভার্সের প্রতিনিধিত্ব করে। (নীড রাইট, বিটোল এট থেকে সর্বশেষ ডেটা ভিত্তিক। (২০১৪))

এটি বোঝার জন্য কেবল দুটি উপায় ছিল। উভয় ক্ষেত্রেই:

  1. সমস্ত আপেক্ষিকতা ভুল ছিল, আমরা মহাবিশ্বের কেন্দ্রে ছিলাম, এবং সমস্ত কিছু আমাদের থেকে প্রতিসাম্যিকভাবে দূরে সরে যাচ্ছিল, বা
  2. আপেক্ষিকতা সঠিক ছিল, ফ্রিডম্যান ঠিকই ছিলেন, এবং আমাদের থেকে একটি গ্যালাক্সি আরও দূরে ছিল, গড়পড়তা, এটি আমাদের দৃষ্টিকোণ থেকে দ্রুত গতিতে দেখা গেছে।

এর মধ্যে একটি হস্তক্ষেপের সাথে, বিস্তৃত ইউনিভার্সটি আমাদের ইউনিভার্সকে বর্ণনা করে এমন এক ধারণা হতে অগ্রণী ধারণা হিসাবে চলে গেল। প্রসারণটি যেভাবে কাজ করে তা সামান্য বিপরীত। এটি যেমন সময়ের সাথে সাথে নিজের জায়গার ফ্যাব্রিকটি প্রসারিত হচ্ছে এবং সেই জায়গার মধ্যে থাকা সমস্ত বস্তু একে অপরকে টেনে আলাদা করে আনা হচ্ছে।

কোনও বস্তু অন্যের থেকে দূরে থাকে, আরও বেশি "প্রসারিত" ঘটে এবং তাই তারা একে অপরের কাছ থেকে দ্রুত গতিতে দেখা দেয়। আপনার সমস্ত কিছু যদি মহাবিশ্বের সাথে অভিন্ন এবং সমানভাবে পরিপূর্ণ হয় তবে বিষয়টি খুব কম ঘন হয়ে যেত এবং সময়ের সাথে সাথে সমস্ত কিছুর থেকে দূরে প্রসারিত হবে।

সিএমবি-তে ঠান্ডা ওঠানামা (নীল রঙে দেখানো) প্রকৃতিগতভাবে শীতল নয়, বরং এমন অঞ্চলের প্রতিনিধিত্ব করুন যেখানে পদার্থের ঘনত্বের কারণে বৃহত্তর মহাকর্ষীয় টান রয়েছে, তবে গরম দাগগুলি (লাল রঙের) কেবল আরও গরম কারণ এর মধ্যে বিকিরণ ঘটে এই অঞ্চলটি একটি অগভীর মহাকর্ষীয় কূপে বাস করে। সময়ের সাথে সাথে, সীমিত অঞ্চলগুলি তারা, ছায়াপথ এবং গুচ্ছগুলিতে বেড়ে যাওয়ার সম্ভাবনা অনেক বেশি হয়ে যায়, যখন আন্ডারটেন্স অঞ্চলগুলিতে এটি করার সম্ভাবনা কম থাকে। (এমএম এইচএফএফ, এসডিএসএস-তৃতীয় দল এবং দক্ষিণ মেরি টেলিস্কোপ টিম; জোসিয়া রোস্টোম্যানের গ্রাফিক)

তবে মহাবিশ্ব পুরোপুরি সমান এবং অভিন্ন নয়। এটির ওভারডেন্স অঞ্চল রয়েছে যেমন গ্রহ, তারা, গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সির গুচ্ছ। এটি মহা মহাজাগতিক ভয়েডগুলির মতো আন্ডার ঘন অঞ্চলগুলি রয়েছে যেখানে কার্যত কোনও বৃহত বস্তু উপস্থিত নেই।

এর কারণ হ'ল মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের পাশাপাশি খেলায় অন্যান্য শারীরিক ঘটনাও রয়েছে। ছোট আকারের স্কেলগুলিতে, জীবন্ত প্রাণীর আঁশের মতো এবং নীচেও বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় এবং পারমাণবিক শক্তিগুলি প্রাধান্য পায়। বৃহত্তর স্কেলগুলিতে, যেমন গ্রহ, সৌরজগৎ এবং গ্যালাক্সির মতো মহাকর্ষীয় শক্তির আধিপত্য রয়েছে। বৃহত্তর প্রতিযোগিতা সকলের বৃহত্তম স্কেলগুলিতে ঘটে - পুরো ইউনিভার্সের স্কেলে - মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এবং এর মধ্যে উপস্থিত সমস্ত পদার্থ এবং মহাকর্ষের মহাকর্ষীয় আকর্ষণ এর মধ্যে।

বৃহত্তম স্কেলে, মহাবিশ্ব প্রসারিত হয় এবং গ্যালাক্সিগুলি একে অপরের কাছ থেকে ফিরে আসে। তবে ছোট আকারের স্কেলে, মাধ্যাকর্ষণটি প্রসারকে অতিক্রম করে, যার ফলে তারা, গ্যালাক্সি এবং গ্যালাক্সির গুচ্ছ গঠন করে। (নাসা, ইএসএ, এবং এ। ফিল্ড (এসটিএসসিআই))

সকলের বৃহত্তম স্কেলগুলিতে, প্রসারণটি জয়ী হয়। সর্বাধিক দূরবর্তী ছায়াপথগুলি এত দ্রুত প্রসারিত হচ্ছে যে কোনও সংকেত আমরা প্রেরণ করি না এমনকি এমনকি আলোর গতিতেও তাদের কাছে পৌঁছাতে পারে না।

মহাবিশ্বের সুপারক্লাস্টার্স - এই দীর্ঘ, তুষারশাসক কাঠামোগুলি দ্বারা আচ্ছাদিত এবং এক বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময় ধরে প্রসারিত কাঠামো - এই মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ দ্বারা প্রসারিত এবং টানা হচ্ছে। অপেক্ষাকৃত স্বল্পমেয়াদে, আগামী কয়েক বিলিয়ন বছর ধরে, তাদের অস্তিত্ব বন্ধ হবে। এমনকি মিল্কিওয়ের নিকটতম বৃহত গ্যালাক্সি ক্লাস্টার, ভার্জি ক্লাস্টারটি মাত্র ৫০ মিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে আমাদের কখনই এতে টানবে না। মহাকর্ষীয় টান যা আমাদের নিজের চেয়ে হাজার গুণ বেশি শক্তিশালী, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ এগুলি সবই আলাদা করে দেবে।

হাজার হাজার ছায়াপথের একটি বৃহৎ সংগ্রহ আমাদের নিকটবর্তী প্রতিবেশকে 100,000,000 আলোক বছরের মধ্যে তৈরি করে। ভার্জির গোষ্ঠী নিজেই একসাথে আবদ্ধ থাকবে, তবে মিল্কিও ওয়ে সময় হিসাবে এটি থেকে দূরে প্রসারিত হতে থাকবে। (উইকিমিডিয়া কমন্স ব্যবহারকারী ব্যবহারকারী অ্যান্ড্রয়েড জেড। কলভিন)

তবে আরও ছোট আকারের স্কেল রয়েছে যেখানে কমপক্ষে স্থানীয়ভাবে সম্প্রসারণটি কাটিয়ে উঠেছে। মহাকর্ষীয় শক্তির বৃহত্তর তুলনায় ক্ষুদ্রাকৃতির স্কেলগুলির চেয়ে বেশি পরিমাণে ওষুধের অঞ্চল বৃদ্ধির জন্য আরও বেশি সময় রয়েছে বলে মহাবিশ্বের প্রসারকে ছোট দূরত্বের স্কেলগুলির চেয়ে পরাভূত করা অনেক সহজ।

কাছাকাছি, ভার্জি ক্লাস্টার নিজেই মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ থাকবে। মিল্কিওয়ে এবং সমস্ত স্থানীয় গ্রুপ ছায়াপথগুলি একত্রে আবদ্ধ থাকবে, অবশেষে তাদের নিজস্ব মহাকর্ষের অধীনে একত্র হয়ে যাবে। পৃথিবী একই কক্ষপথের দূরত্বে সূর্যের চারদিকে ঘোরে, পৃথিবী নিজেই একই আকারে থাকবে এবং তার উপর থাকা সমস্ত কিছুকেই পরমাণুগুলি প্রসারিত করবে না।

কেন? কারণ মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের কেবল তখনই কোনও প্রভাব রয়েছে যেখানে মহাকর্ষীয়, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় বা পারমাণবিক - এখনও এটি কাটিয়ে উঠেনি। যদি কিছু শক্তি সফলভাবে কোনও বস্তুকে একসাথে ধরে রাখতে পারে, এমনকি বিস্তৃত ইউনিভার্স কোনও পরিবর্তনকে প্রভাবিত করবে না।

সৌরজগতের গ্রহ এবং বৃহস্পতির চাঁদের তুলনায় ট্রাপপিস্ট -১ সিস্টেম system সেই বিস্তারের কোনও প্রভাবকে কাটিয়ে ওঠার মাধ্যাকর্ষণ শক্তির কারণে এখানে প্রদর্শিত প্রতিটি কিছুর কক্ষপথ মহাবিশ্বের প্রসারণের সাথে অপরিবর্তনীয়। (নাসা / জেপিএল-ক্যালটেক)

এর কারণটি সূক্ষ্ম, এবং এর সাথে সম্পর্কিত যে প্রসারণ নিজেই একটি শক্তি নয়, বরং একটি হার। স্পেসটি এখনও সমস্ত স্কেলগুলিতে সত্যই প্রসারিত হচ্ছে, তবে সম্প্রসারণ কেবল জিনিসগুলিকে সামগ্রিকভাবে প্রভাবিত করে। একটি নির্দিষ্ট গতি আছে যে স্থানটি যে কোনও দুটি পয়েন্টের মধ্যে প্রসারিত হবে, তবে আপনাকে সেই গতিটি সেই দুটি বস্তুর মধ্যে পালানোর বেগের সাথে তুলনা করতে হবে, যা তারা কতটা দৃly়ভাবে বা আলগাভাবে একসাথে আবদ্ধ তার একটি পরিমাপ।

যদি সেই সমস্ত বস্তুকে এক সাথে আবদ্ধ করার মতো শক্তি থাকে যা পটভূমি সম্প্রসারণের গতির চেয়ে বেশি হয় তবে তাদের মধ্যে দূরত্ব বাড়ানো হবে না। যদি দূরত্বের কোনও বৃদ্ধি না ঘটে তবে কার্যকর কোনও প্রসার নেই। প্রতিটি তাত্ক্ষণিক সময়ে, এটি প্রতিরোধের চেয়ে বেশি, এবং তাই এটি আনবাউন্ড অবজেক্টগুলির মধ্যে প্রদর্শিত অ্যাডিটিভ প্রভাবটি পায় না gets ফলস্বরূপ, স্থিতিশীল, সীমাবদ্ধ বস্তুগুলি বিস্তৃত ইউনিভার্সে অনন্তকাল ধরে অপরিবর্তিত থাকতে পারে।

মহাকর্ষ, তড়িচ্চুম্বকত্ব বা অন্য কোনও শক্তির দ্বারা আবদ্ধ হোক না কেন, স্থির, মজুত-একসাথে অবজেক্টের আকারগুলি মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে পরিবর্তিত হবে না। যদি আপনি মহাজাগতিক প্রসারকে কাটিয়ে উঠতে পারেন তবে আপনি চিরকাল বেঁধে থাকবেন। (নাসা, স্কেল করার জন্য প্রাকৃতিক ও মার্সের)

যতক্ষণ না মহাবিশ্বের বৈশিষ্ট্যগুলি রয়েছে যা আমরা এটির কাছে পরিমাপ করি ততক্ষণ এটি চিরকাল থাকবে। অন্ধকার শক্তি বিদ্যমান থাকতে পারে এবং আমাদের থেকে দূরের গ্যালাক্সিগুলিকে ত্বরান্বিত করতে পারে, তবে একটি নির্দিষ্ট দূরত্বের প্রসারণের প্রভাব কখনই বাড়বে না। কেবলমাত্র একটি মহাজাগতিক "বিগ রিপ" - এর দিকে যা প্রমাণ থেকে দূরে সরিয়ে দেয় - তার উপসংহার পরিবর্তন হবে।

নিজের জায়গার ফ্যাব্রিকটি এখনও সর্বত্র বিস্তৃত হতে পারে তবে এটি প্রতিটি বস্তুর উপর পরিমাপযোগ্য প্রভাব ফেলবে না। যদি কিছু বল আপনাকে দৃ strongly়ভাবে এক সাথে বেঁধে রাখে তবে বিস্তৃত ইউনিভার্সটি আপনার উপর কোনও প্রভাব ফেলবে না। এটি কেবলমাত্র সকলের বৃহত আকারের স্কেলগুলিতে, যেখানে অবজেক্টগুলির মধ্যে থাকা সমস্ত বাঁধাই বাহিনী দ্রুত হাবল হারকে পরাস্ত করতে খুব দূর্বল, সেই প্রসারণটি মোটেই ঘটে। পদার্থবিজ্ঞানী রিচার্ড প্রাইস যেমন একবার বলেছিলেন, "আপনার কোমরবন্ধ ছড়িয়ে পড়তে পারে তবে আপনি মহাবিশ্বের প্রসারণের জন্য দোষ দিতে পারবেন না।"

আর্টস উইথ এ ব্যাং এখন ফোর্বস-এ রয়েছে এবং আমাদের প্যাট্রিয়েন সমর্থকদের ধন্যবাদ মিডিয়ামে পুনঃপ্রকাশিত। ইথান দু'টি বই লিখেছেন, বাইন্ড দ্য গ্যালাক্সি এবং ট্রেকনোলজি: দ্য সায়েন্স অফ স্টার ট্রেক ট্রাইকর্ডারস থেকে ওয়ার্প ড্রাইভ পর্যন্ত।