ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के सिद्धांत के अनुसार, बिग बैंग के तुरंत बाद प्रारंभिक ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार होना शुरू हुआ। ब्रह्माण्ड विज्ञानियों ने 1981 में कई व्याख्याओं के लिए इस सिद्धांत को सामने रखा महत्वपूर्ण मुद्देब्रह्माण्ड विज्ञान में.

ऐसी ही एक समस्या है क्षितिज समस्या। एक पल के लिए मान लें कि ब्रह्मांड का विस्तार नहीं हो रहा है। अब कल्पना करें कि बहुत प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक फोटॉन छोड़ा गया था और टकराने तक स्वतंत्र रूप से उड़ता रहा उत्तरी ध्रुवधरती। अब कल्पना करें कि उसी समय एक फोटॉन छोड़ा गया, इस बार पहले की विपरीत दिशा में। इसे पृथ्वी के दक्षिणी ध्रुव से टकराना होगा।

क्या दो दिए गए फोटॉन अपने निर्माण के दौरान हुई किसी भी जानकारी का आदान-प्रदान कर सकते हैं? स्पष्टः नहीं। क्योंकि इस मामले में डेटा को एक फोटॉन से दूसरे में स्थानांतरित करने में लगने वाला समय ब्रह्मांड की दो आयु के बराबर होगा। फोटॉन पृथक होते हैं। वे एक-दूसरे के क्षितिज से परे हैं।

हालाँकि, अवलोकनों से संकेत मिलता है कि विपरीत दिशाओं से आने वाले फोटॉन किसी तरह से परस्पर क्रिया करते हैं। पृष्ठभूमि माइक्रोवेव के बाद से ब्रह्मांडीय विकिरणहमारे आकाश में सभी बिंदुओं पर लगभग समान तापमान होता है।

इस समस्या को इस धारणा को स्वीकार करके हल किया जा सकता है कि बिग बैंग के बाद कुछ समय तक ब्रह्मांड का तेजी से विस्तार हुआ। इस बिंदु तक, ब्रह्मांड में आकस्मिक संपर्क और एक संतुलित समग्र तापमान रहा होगा। क्षेत्र आज स्थित हैं लम्बी दूरीप्रारंभिक ब्रह्मांड में वे एक-दूसरे के बहुत करीब थे। यह बताता है कि अलग-अलग दिशाओं से आने वाले फोटॉन का तापमान लगभग हमेशा एक जैसा क्यों होता है।

ब्रह्माण्ड के विस्तार को समझने का एक सरल मॉडल मुद्रास्फीति की तरह है गुब्बारा. गेंद के दोनों ओर स्थित एक पर्यवेक्षक को ऐसा लग सकता है कि वह विस्तार के केंद्र में है, क्योंकि सभी पड़ोसी बिंदु दूर हो जाते हैं।
जब गुब्बारा फुलाया जाता है, तो गुब्बारे की सतह पर वस्तुओं के बीच की दूरी लगभग e60 = 1026 होती है। यह छब्बीस शून्य वाली एक संख्या है। यह मुद्रास्फीति के बारे में सामान्य राजनीतिक-आर्थिक बहस से परे है।

क्वांटम उतार-चढ़ाव

आइए कल्पना करें कि गुब्बारा फुलाने से पहले उस पर एक शिलालेख लिखा हुआ था। इतना छोटा कि यह अपठनीय था। गुब्बारा फुलाने से संदेश पढ़ने लायक हो गया। इसका मतलब यह है कि मुद्रास्फीति एक माइक्रोस्कोप के रूप में कार्य करती है जो दिखाती है कि मूल गेंद पर क्या लिखा था।

इसी तरह, हम मुद्रास्फीति की शुरुआत में पैदा हुए क्वांटम उतार-चढ़ाव को देख सकते हैं। मुद्रास्फीति के युग में अंतरिक्ष का विस्तार एक विशाल माइक्रोस्कोप के रूप में कार्य करता है जो क्वांटम उतार-चढ़ाव को प्रकट करता है। यह ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण (गर्म और ठंडे क्षेत्र) और आकाशगंगाओं के विस्तार में छाप छोड़ता है।

शास्त्रीय भौतिकी, विकास का उपयोग करना मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांडसजातीय है - अंतरिक्ष में प्रत्येक बिंदु समान रूप से विकसित होता है। हालाँकि, क्वांटम भौतिकी अंतरिक्ष में विभिन्न बिंदुओं के लिए प्रारंभिक स्थितियों में कुछ अनिश्चितता लाती है।

ये विविधताएं एक संरचना बनाने के लिए बीज की तरह काम करती हैं। मुद्रास्फीति की अवधि के बाद, जब उतार-चढ़ाव मजबूत हो जाते हैं, तो ब्रह्मांड में अलग-अलग स्थानों पर पदार्थ का वितरण थोड़ा भिन्न होगा। गुरुत्वाकर्षण बल सघन क्षेत्रों का निर्माण करता है, जिससे आकाशगंगाओं का निर्माण होता है।

भौतिक विज्ञान,

खगोल

• अनुवाद

यह अब एक काल्पनिक सिद्धांत नहीं है, क्योंकि उनमें से चार की पुष्टि हो चुकी है।

वैज्ञानिक विचार सरल, व्याख्यात्मक तथा पूर्वानुमानात्मक होने चाहिए। और जहां तक ​​हम आज जानते हैं, मुद्रास्फीतिकारी मल्टीवर्स में ऐसे गुण नहीं हैं।
- पॉल स्टीनहार्ट, 2014

जब हम बिग बैंग के बारे में सोचते हैं, तो हम ब्रह्मांड के शुरुआती बिंदु की कल्पना करते हैं: एक गर्म, सघन, विस्तारित अवस्था जहां से सब कुछ आया। ब्रह्मांड के वर्तमान विस्तार - एक दूसरे से दूर उड़ती आकाशगंगाओं को देखकर और मापकर, हम न केवल ब्रह्मांड के भाग्य का निर्धारण कर सकते हैं, बल्कि इसकी शुरुआत भी कर सकते हैं।

लेकिन यह गर्म और सघन राज्य कई सवाल खड़े करता है, जिनमें शामिल हैं:

अंतरिक्ष के बहुत दूर, अलग-अलग क्षेत्र, जो समय की शुरुआत से सूचनाओं का आदान-प्रदान नहीं कर सके, पदार्थ के समान घनत्व और समान तापमान के विकिरण से क्यों भरे हुए हैं?

ब्रह्मांड, जो अधिक पदार्थ होने पर ढह जाएगा, या कम पदार्थ होने पर शून्य में फैल जाएगा, इतना संतुलित क्यों है?

और, यदि ब्रह्मांड पहले बहुत गर्म और सघन अवस्था में था, तो ये सभी उच्च-ऊर्जा अवशेष कण (जैसे चुंबकीय मोनोपोल) कहां हैं, जिन्हें सैद्धांतिक रूप से आज पता लगाना आसान होना चाहिए?

सवालों के जवाब 1979 के अंत में, 1980 की शुरुआत में मिले, जब एलन गुथ ने ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति के सिद्धांत को सामने रखा।

यह स्वीकार करते हुए कि बिग बैंग एक ऐसी स्थिति से पहले हुआ था जिसमें ब्रह्मांड पदार्थ और विकिरण से नहीं, बल्कि केवल बड़ी मात्रा से भरा था कपड़े में निहितऊर्जा के ब्रह्मांड में ही, गट इन सभी समस्याओं को हल करने में कामयाब रहा। इसके अलावा, 1980 में अन्य विकास हुए जिससे मॉडलों के नए वर्ग खोजना संभव हो गया जो मुद्रास्फीति मॉडल को आज के ब्रह्मांड को पुन: पेश करने में मदद करते हैं:

पदार्थ और विकिरण से भरा हुआ,
आइसोट्रोपिक (सभी दिशाओं में समान),
सजातीय (सभी बिंदुओं पर समान),
प्रारम्भिक अवस्था में गरम, घना और फैलने वाला।

ऐसे मॉडल एंड्री लिंडे, पॉल स्टीनहार्ट, एंडी अल्ब्रेक्ट द्वारा विकसित किए गए थे, और अतिरिक्त विवरण हेनरी टाई, ब्रूस एलन, एलेक्सी स्टारोबिंस्की, माइकल टर्नर, डेविड श्राम, रॉकी कोल्ब और अन्य द्वारा तैयार किए गए थे।

हमने कुछ उल्लेखनीय खोजा: मॉडलों के दो सामान्य वर्गों ने हमें वह सब कुछ दिया जो हमें चाहिए था। शीर्ष पर एक सपाट क्षमता के साथ एक नई मुद्रास्फीति थी, जिससे मुद्रास्फीति क्षेत्र "धीरे-धीरे नीचे की ओर लुढ़क सकता था", और यू-आकार की क्षमता के साथ एक अराजक मुद्रास्फीति थी, जिससे यह धीरे-धीरे नीचे भी लुढ़क सकती थी।

दोनों ही मामलों में, अंतरिक्ष तेजी से विस्तारित हुआ, सीधा हो गया, इसके गुण हर जगह समान थे, और जब मुद्रास्फीति समाप्त हो गई, तो आप हमारे समान ब्रह्मांड में लौट आए। इसके अलावा, आपको पाँच अतिरिक्त भविष्यवाणियाँ प्राप्त हुईं जिनका उस समय कोई अवलोकन नहीं था।

1)सपाट ब्रह्मांड। 1980 के दशक की शुरुआत में, हमने आकाशगंगाओं, आकाशगंगा समूहों का सर्वेक्षण पूरा किया और ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचना को समझना शुरू किया। हमने जो देखा उसके आधार पर, हम दो संकेतक मापने में सक्षम थे:

ब्रह्माण्ड का क्रांतिक घनत्व, अर्थात् पुनर्संक्षेप और अनन्त विस्तार के बीच ब्रह्माण्ड के आदर्श संतुलन के लिए आवश्यक पदार्थ का घनत्व।
ब्रह्मांड में पदार्थ का वास्तविक घनत्व केवल चमकदार पदार्थ, गैस, धूल और प्लाज्मा ही नहीं, बल्कि डार्क मैटर सहित सभी स्रोत हैं, जिनका गुरुत्वाकर्षण प्रभाव होता है।

हमने पाया कि डेटा स्रोत के आधार पर दूसरा, पहले के 10% से 35% के बीच था। दूसरे शब्दों में, ब्रह्मांड में पदार्थ की मात्रा महत्वपूर्ण मात्रा से बहुत कम थी - जिसका अर्थ है कि ब्रह्मांड खुला है।

लेकिन मुद्रास्फीति ने एक सपाट ब्रह्मांड की भविष्यवाणी की। यह ब्रह्माण्ड को किसी भी आकार में ले लेता है और उसे समतल अवस्था तक फैला देता है, या, उसके अनुसार कम से कम, फ्लैट से अप्रभेद्य अवस्था में। कई लोगों ने मुद्रास्फीति के मॉडल बनाने की कोशिश की है जो एक नकारात्मक वक्रता (खुला) ब्रह्मांड उत्पन्न करेगा, लेकिन वे सफल नहीं हुए हैं।

डार्क एनर्जी के आगमन के साथ, 1998 में सुपरनोवा अवलोकन के परिणामस्वरूप, उसके बाद 2003 में पहली बार जारी किए गए WMAP डेटा (और कुछ समय पहले जारी किए गए बूमरैंग डेटा) के साथ, हम इस निष्कर्ष पर पहुंचे कि ब्रह्मांड वास्तव में सपाट है, और पदार्थ के कम घनत्व का कारण इस नये की उपस्थिति थी, अप्रत्याशित रूपऊर्जा।

2) प्रकाश से भी बड़े पैमाने पर उतार-चढ़ाव वाला एक ब्रह्मांड जिस पर काबू पाया जा सकता है। मुद्रास्फीति - ब्रह्मांड के स्थान को तेजी से विस्तारित करने के कारण - जो बहुत छोटे पैमाने पर होता है उसे बहुत बड़े पैमाने पर बढ़ा देती है। आज के ब्रह्मांड में क्वांटम स्तर पर अंतर्निहित अनिश्चितता है, ऊर्जा में छोटे उतार-चढ़ाव जो हाइजेनबर्ग के अनिश्चितता सिद्धांत के कारण होते हैं।

लेकिन मुद्रास्फीति के दौरान, ऊर्जा के इन छोटे पैमाने के उतार-चढ़ाव को पूरे ब्रह्मांड में विशाल स्थूल पैमाने तक फैलाया जाना चाहिए था, जो इसकी पूरी सीमा तक फैला हुआ था! (और सामान्य तौर पर, और इससे भी आगे, क्योंकि हम अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के बाहर मौजूद किसी भी चीज़ का निरीक्षण नहीं कर सकते हैं)।

लेकिन सबसे बड़े पैमाने पर ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के उतार-चढ़ाव को देखकर, जिसे सीओबीई परियोजना 1992 में कुछ हद तक करने में सक्षम थी, हमने इन उतार-चढ़ाव को पाया। और डब्लूएमएपी से बेहतर परिणामों के साथ, हम उनकी भयावहता को मापने में सक्षम थे और देख सकते थे कि वे मुद्रास्फीति की भविष्यवाणियों के अनुरूप थे।

3) रुद्धोष्म उतार-चढ़ाव वाला एक ब्रह्मांड, यानी हर जगह एक ही एन्ट्रापी के साथ। उतार-चढ़ाव भिन्न हो सकते हैं: रुद्धोष्म, स्थिर वक्रता, या दोनों प्रकार का मिश्रण। मुद्रास्फीति ने 100% रुद्धोष्म उतार-चढ़ाव की भविष्यवाणी की, जिसका मतलब है कि अच्छी तरह से परिभाषित सीएमबी मापदंडों की उपस्थिति जिसे WMAP में मापा जा सकता है, और 2dF और SDSS परियोजनाओं में बड़े पैमाने पर संरचनाओं को मापा जा सकता है। यदि सीएमबी और बड़े पैमाने पर उतार-चढ़ाव युग्मित हैं, तो वे रुद्धोष्म हैं, लेकिन यदि नहीं, तो वे निरंतर वक्रता वाले हो सकते हैं। यदि ब्रह्मांड में उतार-चढ़ाव का एक अलग सेट होता, तो हमें वर्ष 2000 तक इसके बारे में पता नहीं चलता!

लेकिन मुद्रास्फीति सिद्धांत की बाकी सफलताओं में इस बात को इतना हल्के में ले लिया गया कि इसकी पुष्टि पर लगभग किसी का ध्यान ही नहीं गया। यह बस उस चीज़ की पुष्टि थी जो हम पहले से ही "जानते" थे, हालाँकि वास्तव में यह अन्य सभी की तरह ही क्रांतिकारी था।

4) एक ब्रह्मांड जिसमें उतार-चढ़ाव का स्पेक्ट्रम स्केल-अपरिवर्तनीय (एन एस) से थोड़ा छोटा था< 1). Это серьёзное предсказание! Конечно, инфляция, в общем, предсказывает, что флуктуации должны быть масштабно-инвариантными. Но есть подвох, или уточнение: форма инфляционных потенциалов влияет на то, как спектр флуктуаций отличается от идеальной масштабной инвариантности.

1980 के दशक में खोजे गए कामकाजी मॉडलों ने भविष्यवाणी की थी कि इस्तेमाल किए गए मॉडल के आधार पर उतार-चढ़ाव स्पेक्ट्रम (स्केलर स्पेक्ट्रल इंडेक्स, एनएस) 1 से थोड़ा कम, 0.92 और 0.98 के बीच होना चाहिए।

जब हमने अवलोकन डेटा प्राप्त किया, तो हमने पाया कि मापी गई मात्रा, एनएस, 0.012 की अनिश्चितता (बीएओ परियोजना के सीएमबी माप के अनुसार) के साथ लगभग 0.97 थी। उन्हें पहली बार WMAP में देखा गया था, और इस अवलोकन की न केवल पुष्टि की गई, बल्कि समय के साथ दूसरों द्वारा इसे सुदृढ़ किया गया। यह वास्तव में एक से भी कम है, और केवल मुद्रास्फीति ने ही यह भविष्यवाणी की है।

5) और, अंत में, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के उतार-चढ़ाव के एक निश्चित स्पेक्ट्रम के साथ ब्रह्मांड। यह आखिरी भविष्यवाणी है, एकमात्र प्रमुख भविष्यवाणी जिसकी अभी तक पुष्टि नहीं हुई है। कुछ मॉडल - उदाहरण के लिए, अराजक मुद्रास्फीति का लिंडे मॉडल - बड़ी गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न करते हैं (ऐसी तरंगों को BICEP2 द्वारा देखा जाना चाहिए था), अन्य, उदाहरण के लिए, अल्ब्रेक्ट-स्टाइनहार्ड मॉडल, बहुत छोटी गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न कर सकते हैं।

हम जानते हैं कि उनका स्पेक्ट्रम क्या होना चाहिए, और ये तरंगें ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के ध्रुवीकरण में उतार-चढ़ाव के साथ कैसे बातचीत करती हैं। अनिश्चितता केवल उनकी ताकत में है, जो निरीक्षण करने के लिए बहुत छोटी हो सकती है, यह इस पर निर्भर करता है कि कौन सा मुद्रास्फीति मॉडल सही है।

अगली बार जब आप मुद्रास्फीति सिद्धांत की सट्टा प्रकृति के बारे में कोई लेख पढ़ें, या कैसे सिद्धांत के संस्थापकों में से एक इसकी सत्यता पर संदेह करता है, तो इसे याद रखें। हां, लोग सर्वोत्तम सिद्धांतों में छेद ढूंढने और विकल्पों की तलाश करने का प्रयास करते हैं; हम वैज्ञानिक यही करते हैं।

लेकिन मुद्रास्फीति अवलोकन से परे कोई सैद्धांतिक राक्षस नहीं है। उसने पाँच नई भविष्यवाणियाँ कीं, जिनमें से चार की हमने पुष्टि की! हो सकता है कि उसने उन चीज़ों की भविष्यवाणी की हो जिनका हम अभी तक परीक्षण करना नहीं जानते, जैसे कि मल्टीवर्स, लेकिन इससे उसकी सफलता कम नहीं होती।

ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति का सिद्धांत अब अटकलबाजी नहीं रह गया है। ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण और ब्रह्मांड की बड़े पैमाने की संरचनाओं के अवलोकन के लिए धन्यवाद, हम उसकी भविष्यवाणियों की पुष्टि करने में सक्षम थे। यह हमारे ब्रह्माण्ड में घटी सभी घटनाओं में से सबसे पहली घटना है। ब्रह्मांडीय मुद्रास्फीति बिग बैंग से पहले हुई थी और इसके प्रकट होने के लिए सब कुछ तैयार किया गया था। और शायद हम उसके कारण और भी बहुत कुछ सीख सकते हैं!

वी.वी.काज़्युटिंस्की

मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान: दुनिया का सिद्धांत और वैज्ञानिक चित्र*

अब समग्र रूप से ब्रह्मांड के बारे में ज्ञान का एक नया आमूल-चूल संशोधन हो रहा है, अर्थात्। संपूर्ण विश्व का सबसे बड़ा टुकड़ा जिसे विज्ञान एक निश्चित समय पर उपलब्ध साधनों से पहचानने में सक्षम है। यह संशोधन दो वैचारिक स्तरों से संबंधित है: 1) नए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांतों का निर्माण; 2) विश्व की वैज्ञानिक तस्वीर (एसपीएम) में "संपूर्ण विश्व" ब्लॉक में परिवर्तन।

ब्रह्माण्ड विज्ञान में आधुनिक परिवर्तन आधुनिक एनसीएम में बहुत बड़ा, लेकिन अब तक अपर्याप्त रूप से प्रशंसित योगदान देते हैं, जिस वैचारिक हित का वे प्रतिनिधित्व करते हैं उसका उल्लेख नहीं किया गया है। उनका सार दुनिया की अनंत संख्या, अंतरिक्ष और समय की अनंतता, ब्रह्मांड में विकास और आत्म-संगठन की प्रक्रियाओं की अनंतता (मेटावर्स), कुछ के बारे में गैर-शास्त्रीय भौतिकी की भाषा में व्यक्त विचारों की वापसी है। जो विज्ञान की दृष्टि से सदैव अस्वीकृत माने गये।

विस्तारित ब्रह्मांड सिद्धांत एक अत्यंत प्रभावी अनुसंधान कार्यक्रम रहा है। इसने हमारे मेटागैलेक्सी की संरचना और विकास से संबंधित कई समस्याओं को हल करना संभव बना दिया, जिसमें इसके विकास के शुरुआती चरण भी शामिल हैं। उदाहरण के लिए, एक उत्कृष्ट उपलब्धि जी. ए. गामोव का "हॉट यूनिवर्स" का सिद्धांत था, जिसकी पुष्टि 1965 में कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन की खोज से हुई थी। फ्रीडमैन के ब्रह्माण्ड विज्ञान के कई विकल्प असंबद्ध साबित हुए हैं।

उसी समय, विस्तारित ब्रह्मांड के सिद्धांत को स्वयं कई समस्याओं का सामना करना पड़ा गंभीर समस्याएं. उनमें से कुछ, इसलिए कहें तो, प्रकृति में "तकनीकी" थे। मान लीजिए, यह कुछ हद तक हतोत्साहित करने वाला है कि, गहन शोध के बावजूद, ए.ए. के सिद्धांत के ढांचे के भीतर विस्तारित मेटागैलेक्सी का पर्याप्त पर्याप्त मॉडल बनाना अभी तक संभव नहीं हो पाया है, क्योंकि ऐसे मॉडल के निर्माण के लिए आवश्यक ज्ञात तथ्य या तो अपर्याप्त हैं सटीक या विरोधाभासी. अन्य समस्याएँ अधिक मौलिक हैं। "द्रव्यमान का विरोधाभास" लंबे समय से ब्रह्मांड विज्ञानियों पर "डेमोकल्स की तलवार" के रूप में लटका हुआ है, जिसके अनुसार मेटागैलेक्सी का 90-95% द्रव्यमान अदृश्य अवस्था में होना चाहिए, जिसकी प्रकृति अभी भी स्पष्ट नहीं है। विस्तारित ब्रह्मांड के सिद्धांत के आधुनिक विकास ने कई और भी गंभीर समस्याओं को जन्म दिया है, जो संक्षेप में, सिद्धांत की सीमाओं को स्पष्ट रूप से दिखाती है, महत्वपूर्ण वैचारिक बदलावों के बिना इन समस्याओं से निपटने में असमर्थता। ब्रह्मांड के विकास के शुरुआती चरणों की समस्या ने सिद्धांत को बहुत परेशानी दी। विलक्षणता की समस्या सर्वविदित है: जब ब्रह्मांड की त्रिज्या उलट जाती है, अर्थात। हमारी मेटागैलेक्सी के शून्य से कई पैरामीटर अनंत हो गए। प्रश्न का भौतिक अर्थ अस्पष्ट निकला: विलक्षणता "पहले" क्या थी (कभी-कभी इस प्रश्न को स्वयं अर्थहीन घोषित कर दिया गया था, क्योंकि समय, जैसा कि ऑगस्टीन ने तर्क दिया था, ब्रह्मांड के साथ उत्पन्न हुआ था। (लेकिन उत्तर इस प्रकार हैं: "पहले") समय नहीं था और, इसलिए, प्रश्न ही गलत तरीके से प्रस्तुत किया गया था, कई ब्रह्मांड विज्ञानी बहुत संतुष्ट नहीं थे।) अपने गैर-क्वांटम संस्करण में सिद्धांत उस कारण की व्याख्या नहीं कर सका जिसके कारण बिग बैंग, ब्रह्मांड का विस्तार हुआ। एक दर्जन से अधिक अन्य समस्याओं की एक प्रभावशाली सूची है जिनका सामना ए.ए. फ्रीडमैन का सिद्धांत नहीं कर सका, यहां उनमें से कुछ हैं: 1) ब्रह्मांड की समतलता (या स्थानिक यूक्लिडियनिटी) की समस्या: की निकटता। शून्य मान तक अंतरिक्ष की वक्रता, जो "सैद्धांतिक अपेक्षाओं" से परिमाण के क्रम में भिन्न होती है; 2) ब्रह्मांड के आकार की समस्या: सैद्धांतिक दृष्टिकोण से, यह अपेक्षा करना अधिक स्वाभाविक होगा कि हमारे ब्रह्मांड में कुछ प्राथमिक कणों से अधिक नहीं, 10 88 नहीं। आधुनिक मूल्यांकन- सैद्धांतिक अपेक्षाओं और टिप्पणियों के बीच एक और बड़ी विसंगति! 3) क्षितिज समस्या: हमारे ब्रह्मांड में पर्याप्त दूर के बिंदुओं के पास अभी तक बातचीत करने का समय नहीं है और न ही हो सकता है सामान्य पैरामीटर(जैसे कि

घनत्व, तापमान, आदि)। लेकिन हमारा ब्रह्मांड, मेटागैलेक्सी, अपने दूर के क्षेत्रों के बीच कारण संबंध की असंभवता के बावजूद, बड़े पैमाने पर आश्चर्यजनक रूप से सजातीय बना हुआ है।

अब, मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान इनमें से अधिकांश समस्याओं को हल करने में सक्षम होने के बाद, सापेक्षतावादी ब्रह्माण्ड विज्ञान की कठिनाइयों को अक्सर सूचीबद्ध किया जाता है, और यहां तक ​​कि किसी तरह बहुत स्वेच्छा से भी। लेकिन 60-70 के दशक में, उनका उल्लेख भी बहुत संयमित और मापा जाता था, खासकर नेफ्रिडमैन के अनुसंधान कार्यक्रमों के सामने। सबसे पहले, कई लोगों की स्मृति में अभी भी ऐसा था दुखद भाग्यसापेक्षतावादी ब्रह्मांड विज्ञान, जिस पर न केवल हमारे देश में वैचारिक हमले हुए। दूसरे, एक सामान्य समझ थी कि "शुरुआत" के करीब क्वांटम प्रभाव एक निर्णायक भूमिका निभाने लगते हैं। इसके बाद प्राथमिक कण भौतिकी से नए ज्ञान का और अनुवाद हुआ क्वांटम सिद्धांतखेत। एनसीएम स्तर पर ब्रह्माण्ड संबंधी समस्याओं की चर्चा से दिलचस्प निष्कर्ष निकले। दो मौलिक सिद्धांतों को सामने रखा गया जिससे ब्रह्मांड विज्ञान में एक मजबूत "प्रगतिशील बदलाव" हुआ।

1) ब्रह्माण्ड के क्वांटम जन्म का सिद्धांत। ब्रह्माण्ड संबंधी विलक्षणता गैर-क्वांटम ब्रह्माण्ड विज्ञान की वैचारिक संरचना की एक अघुलनशील विशेषता है। लेकिन क्वांटम ब्रह्माण्ड विज्ञान में यह केवल एक मोटा अनुमान है, जिसे निर्वात के सहज उतार-चढ़ाव की अवधारणा से प्रतिस्थापित किया जाना चाहिए (ट्रायोन, 1973)।

2) स्फीति का सिद्धांत, जिसके अनुसार ब्रह्माण्ड का विस्तार प्रारम्भ होते ही इसकी घातांकीय स्फीति की प्रक्रिया घटित हुई। यह लगभग 10 -35 सेकंड तक चला, लेकिन इस दौरान सूजन वाला क्षेत्र, ए.डी. लिंडे के शब्दों में, "अकल्पनीय आयाम" तक पहुंच जाना चाहिए। कुछ मुद्रास्फीति मॉडल के अनुसार, ब्रह्मांड का पैमाना (सेमी में) 10 से 10 12 की शक्ति तक पहुंच जाएगा, यानी। परिमाण जो अवलोकन योग्य ब्रह्मांड की सबसे दूर की वस्तुओं की दूरी से अधिक परिमाण के कई क्रम हैं।

मुद्रास्फीति के पहले संस्करण पर 1979 में ए.ए. स्टारोबिंस्की द्वारा विचार किया गया था, फिर एक बढ़ते हुए ब्रह्मांड के तीन परिदृश्य क्रमिक रूप से सामने आए: ए. गस (1981) का परिदृश्य, तथाकथित नया परिदृश्य(ए.डी. लिंडे, ए. अल्ब्रेक्ट, पी.जे. स्टीनहार्ट, 1982), अराजक मुद्रास्फीति परिदृश्य (ए.डी. लिंडे, 1986)। अराजक मुद्रास्फीति परिदृश्य मानता है कि प्रारंभिक ब्रह्मांड की तीव्र मुद्रास्फीति उत्पन्न करने वाला तंत्र अदिश क्षेत्रों द्वारा निर्धारित होता है, जो एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाते हैं

कण भौतिकी और ब्रह्माण्ड विज्ञान में। प्रारंभिक ब्रह्मांड में अदिश क्षेत्र मनमाना मान ले सकते हैं; इसलिए नाम, अराजक ब्लोट।

मुद्रास्फीति ब्रह्मांड के कई गुणों की व्याख्या करती है जिसने फ्रीडमैन के ब्रह्मांड विज्ञान के लिए कठिन समस्याएं पैदा कीं। उदाहरण के लिए ब्रह्माण्ड के विस्तार का कारण निर्वात में गुरुत्वाकर्षण-विरोधी शक्तियों की क्रिया है। मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान के अनुसार ब्रह्माण्ड समतल होना चाहिए। ए.डी. लिंडे इस तथ्य को मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान की भविष्यवाणी भी मानते हैं, जिसकी पुष्टि टिप्पणियों से होती है। ब्रह्माण्ड के दूरस्थ क्षेत्रों के व्यवहार को समन्वित करना भी कोई समस्या नहीं है।

फुलते हुए ब्रह्मांड का सिद्धांत एनसीएम के "संपूर्ण विश्व" ब्लॉक में (अभी के लिए काल्पनिक स्तर पर) गंभीर परिवर्तन प्रस्तुत करता है।

1. पूर्णतः के अनुरूप दार्शनिक विश्लेषण"संपूर्ण ब्रह्मांड" की अवधारणा, जिससे यह निष्कर्ष निकला कि किसी दिए गए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत या मॉडल (और कुछ पूर्ण अर्थों में नहीं) के दृष्टिकोण से, यह "वह सब कुछ है जो अस्तित्व में है" है, सिद्धांत ने एक अभूतपूर्व विस्तार किया सापेक्षतावादी ब्रह्माण्ड विज्ञान की तुलना में इस अवधारणा का दायरा। आम तौर पर स्वीकृत दृष्टिकोण कि हमारी मेटागैलेक्सी संपूर्ण ब्रह्मांड है, को त्याग दिया गया। मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान में, मेटायूनिवर्स की अवधारणा पेश की गई थी, जबकि मेटागैलेक्सी के पैमाने पर क्षेत्रों के लिए "मिनीयूनिवर्स" शब्द प्रस्तावित किया गया था। अब मेटावर्स को मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान के दृष्टिकोण से "वह सब कुछ जो मौजूद है" माना जाता है, और मेटागैलेक्सी को इसका स्थानीय क्षेत्र माना जाता है। लेकिन यह संभव है कि यदि भौतिक अंतःक्रियाओं (ईएफटी, जीयूटी) का एक एकीकृत सिद्धांत बनाया जाता है, तो समग्र रूप से ब्रह्मांड की अवधारणा का दायरा फिर से काफी विस्तारित (या परिवर्तित) हो जाएगा।

2. फ्रीडमैन का सिद्धांत ब्रह्मांड की एकरूपता (मेटागैलेक्सी) के सिद्धांत पर आधारित था। मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान, मुद्रास्फीति तंत्र का उपयोग करके ब्रह्मांड की बड़े पैमाने पर एकरूपता के तथ्य को समझाते हुए, एक साथ एक नया सिद्धांत पेश करता है - मेटावर्स की चरम विविधता। मिनीयूनिवर्स के उद्भव से जुड़े क्वांटम उतार-चढ़ाव से भौतिक कानूनों और स्थितियों, अंतरिक्ष-समय के आयाम, प्राथमिक कणों के गुणों और अन्य एक्स्ट्रा-मेटागैलेक्टिक वस्तुओं में अंतर होता है। क्या हमें आपको याद दिलाना चाहिए कि भौतिक संसार की, विशेष रूप से इसके भौतिक रूपों की अनंत विविधता का सिद्धांत काफी पुराना है दार्शनिक विचार, जो अब ब्रह्माण्ड विज्ञान में नई पुष्टि पा रहा है।

3. अंतरिक्ष-समय के "फोम" के उतार-चढ़ाव से उत्पन्न होने वाले कई मिनी-ब्रह्मांडों के संग्रह के रूप में मेटावर्स स्पष्ट रूप से अनंत है, समय में इसकी कोई शुरुआत और अंत नहीं है (आई.डी. नोविकोव ने इसे "अनन्त युवा ब्रह्मांड" कहा है, इस रूपक पर संदेह नहीं है अभी भी 20वीं सदी की शुरुआत में के.ई. त्सोल्कोवस्की द्वारा ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु के सिद्धांत की आलोचना करते हुए आविष्कार किया गया था।

4. फुलते हुए ब्रह्मांड का सिद्धांत ब्रह्मांडीय विकास की प्रक्रियाओं को फ्रीडमैन की तुलना में काफी अलग तरीके से मानता है। वह इस विचार को खारिज करती है कि संपूर्ण ब्रह्मांड 109 वर्ष पहले एक ही अवस्था से उत्पन्न हुआ था। यह केवल हमारे लघु ब्रह्मांड, मेटागैलेक्सी का युग है, जो निर्वात "फोम" से उभरा। नतीजतन, मेटागैलेक्सी के विस्तार की शुरुआत से "पहले" एक निर्वात था, जिसे आधुनिक विज्ञान पदार्थ के भौतिक रूपों में से एक मानता है। लेकिन ब्रह्माण्ड संबंधी संदर्भ में यह निष्कर्ष निकाले जाने से पहले भी, सापेक्षता, न कि निरपेक्षता, और पूरी तरह से प्राकृतिक, न कि विस्तार की पारलौकिक प्रकृति, दार्शनिक विचारों से उचित थी। इस प्रकार, "दुनिया के निर्माण" की अवधारणा, जो ए.ए. फ्रीडमैन के ग्रंथों में एक बार और बीसवीं शताब्दी के अधिकांश समय में धार्मिक, दार्शनिक और वास्तव में ब्रह्माण्ड संबंधी कार्यों में प्रकट होती है, एक से अधिक कुछ नहीं है। रूपक जो मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान के सार का अनुसरण नहीं करता है। सिद्धांत के अनुसार, मेटावर्स आम तौर पर स्थिर हो सकता है, हालांकि इसमें शामिल मिनीयूनिवर्स का विकास बिग बैंग सिद्धांत द्वारा वर्णित है।

ए.डी. लिंडे ने शाश्वत मुद्रास्फीति की अवधारणा पेश की, जो विकासवादी प्रक्रिया का वर्णन करती है जो एक श्रृंखला प्रतिक्रिया के रूप में जारी रहती है। यदि मेटावर्स में कम से कम एक सूजन वाला क्षेत्र है, तो यह लगातार नए सूजन वाले क्षेत्रों को जन्म देगा। लघु-ब्रह्मांडों की एक शाखायुक्त संरचना फ्रैक्टल के समान दिखाई देती है।

5. मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान ने विलक्षणता की समस्या की पूरी तरह से नई समझ प्रदान करना संभव बना दिया है। विलक्षणता की अवधारणा, मानक सापेक्षतावादी मॉडल के ढांचे के भीतर अप्रासंगिक पर आधारित है शास्त्रीय तरीकाविवरण और स्पष्टीकरण, मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान में प्रयुक्त विवरण और स्पष्टीकरण की क्वांटम पद्धति के साथ इसके अर्थ को महत्वपूर्ण रूप से बदल देते हैं। यह पता चला है कि यह मान लेना बिल्कुल भी आवश्यक नहीं है कि दुनिया की किसी तरह की एकल शुरुआत हुई थी, हालांकि यह धारणा कुछ कठिनाइयों का सामना करती है। लेकिन, ए.डी. लिंडे के अनुसार, ब्रह्मांड की अराजक मुद्रास्फीति के परिदृश्यों में "यह विशेष रूप से स्पष्ट रूप से दिखाई देता है कि

एक विलक्षणता से पूरी दुनिया के जन्म की त्रासदी के बजाय, जिसके पहले कुछ भी अस्तित्व में नहीं था, और इसके बाद कुछ भी नहीं में परिवर्तन, हम चरणों के अंतर-रूपांतरण की एक अंतहीन प्रक्रिया से निपट रहे हैं जिसमें मीट्रिक के क्वांटम उतार-चढ़ाव छोटे हैं या, इसके विपरीत , बड़ा।" इससे यह निष्कर्ष निकलता है कि विस्तार की शुरुआत में एक सामान्य ब्रह्माण्ड संबंधी विलक्षणता के अस्तित्व के बारे में हाल ही में अडिग निष्कर्ष अपनी विश्वसनीयता खो देता है। यह कहने की जरूरत नहीं है कि ब्रह्मांड के सभी हिस्सों का एक साथ विस्तार होना शुरू हुआ। विस्तारित ब्रह्मांड के सिद्धांत में विलक्षणता को निर्वात के क्वांटम उतार-चढ़ाव द्वारा प्रतिस्थापित किया जाता है।

6. अपने विकास के वर्तमान चरण में, मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान ब्रह्मांड की तापीय मृत्यु के बारे में पिछले विचारों को संशोधित करता है। ए.डी. लिंडे एक "स्वयं पुनरुत्पादित फुलाते हुए ब्रह्मांड" की बात करते हैं, अर्थात। अंतहीन स्व-संगठन की प्रक्रिया। मिनीवर्स उत्पन्न होते हैं और गायब हो जाते हैं, लेकिन इन प्रक्रियाओं का कोई एक अंत नहीं है।

7. सापेक्षतावादी और मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान दोनों में, मानवशास्त्रीय सिद्धांत (एपी) एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है। यह हमारे ब्रह्मांड के मूलभूत मापदंडों, मेटागैलेक्सी, प्राथमिक कणों के मापदंडों और मेटागैलेक्सी में मानव अस्तित्व के तथ्य को जोड़ता है। मनुष्य के उद्भव के लिए आवश्यक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थितियों में निम्नलिखित शामिल हैं: ब्रह्मांड (मेटागैलेक्सी) पर्याप्त रूप से बड़ा, सपाट और सजातीय होना चाहिए। ये वे गुण हैं जो एक फुलते हुए ब्रह्मांड के सिद्धांत का अनुसरण करते हैं। प्रारंभिक ब्रह्मांड में मुद्रास्फीति प्रक्रिया को शामिल किए बिना, अवलोकनों द्वारा कवर किए गए क्षेत्र के भीतर इसकी संरचना और गुणों की एकरूपता की व्याख्या करना असंभव है।

यह नोटिस करना आसान है कि मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान की दार्शनिक नींव आपस में जुड़ी हुई हैं व्यक्तिगत विचारऔर विभिन्न दार्शनिक प्रणालियों से प्रसारित छवियां। उदाहरण के लिए, दुनिया की अनंत संख्या के विचार की एक लंबी दार्शनिक परंपरा है जो ल्यूसिपस, डेमोक्रिटस, एपिकुरस और ल्यूक्रेटियस के समय से चली आ रही है। इसे विशेष रूप से निकोलाई कुज़ान्स्की और जियोर्डानो ब्रूनो द्वारा गहराई से विकसित किया गया था। संभावित को वास्तविक में बदलने के बारे में अरिस्टोटेलियन तत्वमीमांसा के विचार ने न केवल मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान द्वारा उपयोग किए जाने वाले विवरण और स्पष्टीकरण की क्वांटम पद्धति को प्रभावित किया, बल्कि यह एक विरोधाभासी तरीके से भी सामने आया! - इस सिद्धांत के विकासवादी विचारों के पूर्ववर्ती। विरोधाभास इसलिए क्योंकि अरस्तू स्वयं ब्रह्मांड को अद्वितीय मानते थे और सृजन और विनाश को सांसारिक प्रक्रिया मानते हुए इसमें आकाश की अपरिवर्तनीयता को जिम्मेदार मानते थे।

अंतरिक्ष में समय और अलगाव। लेकिन संभावित और वास्तविक अस्तित्व के बारे में उन्होंने जो विचार व्यक्त किये थे, उसके विपरीत स्थानांतरित कर दिये गये अपने विचारअरस्तू, अनंत मेटावर्स पर। प्लेटो के विचारों का प्रभाव मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान की दार्शनिक नींव में भी पाया जाता है। किसी भी मामले में, इसका पता पुनर्जागरण के नियोप्लाटोनिस्टों के माध्यम से लगाया जा सकता है।

कुछ शोधकर्ताओं (उदाहरण के लिए, ए.एन. पावलेंको) का मानना ​​​​है कि मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान को ब्रह्मांड के विज्ञान में आधुनिक क्रांति के एक नए चरण के रूप में माना जाना चाहिए, क्योंकि यह न केवल एक नया एनसीएम बनाता है, बल्कि कुछ आदर्शों के संशोधन की ओर भी ले जाता है। ज्ञान के मानदंड (उदाहरण के लिए, ज्ञान के आदर्श प्रमाण, जो अंतःसैद्धांतिक कारकों तक कम हो जाते हैं)। पूर्वानुमान या विशेषज्ञ मूल्यांकन के रूप में, ऐसा दृष्टिकोण स्वीकार्य है यदि हम निम्नलिखित परिस्थितियों को ध्यान में रखते हैं।

बेशक, एक ऐसे सिद्धांत का विकास जो दुनिया के बारे में हमारे ज्ञान में एक बड़ा बदलाव और गंभीर वैचारिक परिणामों का कारण बनता है, वैज्ञानिक क्रांति के एक निश्चित चरण का एक आवश्यक संकेत है। हालाँकि, इस सुविधा को औचित्य के साथ पूरक किया जाना चाहिए नया सिद्धांत, वैज्ञानिक समुदाय में इसकी मान्यता, जो क्रांतिकारी बदलाव की संरचना का भी हिस्सा है। कट्टरता की डिग्री के संदर्भ में जिसके साथ मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान (विशेष रूप से अराजक मुद्रास्फीति का संस्करण) पूरी दुनिया की तस्वीर को संशोधित करता है, यह स्पष्ट रूप से ए.ए. के सिद्धांत से आगे निकल जाता है। ब्रह्माण्ड विज्ञानियों के समुदाय में उनका बहुत प्रभाव था, जो हालाँकि तुरंत स्थापित नहीं हुआ था। 80 के दशक की पहली छमाही में, निर्वात से ब्रह्मांड के क्वांटम जन्म के विभिन्न परिदृश्यों को प्रतिस्पर्धी माना जाता था, मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान उनमें से एक था। यह पहले मुद्रास्फीति परिदृश्यों की महत्वपूर्ण कमियों के कारण था। अराजक मुद्रास्फीति परिदृश्य के उभरने के बाद ही नए ब्रह्मांड विज्ञान की पहचान में सफलता मिली। फिर भी, इस ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत को प्रमाणित करने की समस्या खुली हुई है, ठीक इसलिए क्योंकि यह वर्तमान में स्वीकृत आदर्शों और ज्ञान के साक्ष्य के मानदंडों के अनुरूप नहीं है (अन्य ब्रह्मांड मौलिक रूप से अप्राप्य हैं)। निकट भविष्य में इन आदर्शों को बदलने की उम्मीदें ("बाहरी औचित्य" की बाध्यता को छोड़कर) अभी भी कम हैं। कड़ाई से कहें तो, मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान में निहित क्रांति संभावित रूप से हो भी सकती है और नहीं भी। फिलहाल हम इस क्षेत्र में अन्य अप्रत्याशित और अभी तक अप्रत्याशित बदलावों को पूरी तरह से बाहर किए बिना, केवल इसकी तैनाती की आशा कर सकते हैं।

मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान के सामाजिक-सांस्कृतिक आत्मसात में एक दिलचस्प बात शामिल है। अपने सार में अत्यंत क्रांतिकारी होने के कारण, नए ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत ने बहुत अधिक "उछाल" नहीं पैदा किया। इस सिद्धांत के पहले संस्करण के प्रकट होने के बाद से लगभग 20 साल बीत चुके हैं, लेकिन यह लगभग विशेषज्ञों के एक संकीर्ण दायरे से आगे नहीं बढ़ पाया, वैचारिक चर्चा का स्रोत नहीं बन पाया, यहां तक ​​​​कि सिद्धांत के इर्द-गिर्द होने वाली भयंकर लड़ाइयों की याद भी नहीं दिला सका। कॉपरनिकस, जिसने अपने अमर ग्रंथ के प्रकाशन से पहले या ए.ए. फ्रीडमैन के सिद्धांत के आसपास मन को उत्साहित किया। इस आश्चर्यजनक परिस्थिति को स्पष्टीकरण की आवश्यकता है।

यह संभव है कि मुख्य कारण, दुर्भाग्य से, वैज्ञानिक, विशेष रूप से भौतिक और गणितीय ज्ञान में रुचि में गिरावट है, जिसे गहनता से प्रतिस्थापित किया जा रहा है विभिन्न प्रकारसरोगेट्स, अक्सर सबसे प्रथम श्रेणी की वैज्ञानिक उपलब्धियों की तुलना में बहुत अधिक उत्साह पैदा करते हैं। अब विज्ञान की कुछ ही खोजें गूंजती हैं, जिनका मानव अस्तित्व की समस्याओं से सीधा संबंध उजागर होता है।

इसके अलावा, मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान एक अत्यंत जटिल सिद्धांत है, जो भौतिकी के पड़ोसी क्षेत्रों के विशेषज्ञों के लिए भी बहुत स्पष्ट नहीं है, और यहां तक ​​कि गैर-विशेषज्ञों के लिए भी, और केवल इसी कारण से, इन हितों के दायरे से बाहर है।

अंत में, समय में एक अद्वितीय और सीमित ब्रह्मांड के विचार ने संस्कृति में बहुत गहरी जड़ें जमा ली हैं और उस पर इतना मजबूत प्रभाव डाला है कि आसानी से एक सिद्धांत को रास्ता दिया जा सकता है जो स्पष्ट रूप से लंबे समय से खारिज किए गए ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल जैसा दिखता है।

हालाँकि, ब्रह्माण्ड विज्ञान में प्रगति जारी है और आने वाले वर्षों में फुलते हुए ब्रह्मांड के सिद्धांत के बारे में अधिक विश्वसनीय अनुमान लगने की संभावना है।

साहित्य

1. लिंडे ए.डी.कण भौतिकी और मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्माण्ड विज्ञान। एम., 1990.

2. काज़्युटिंस्की वी.वी."ब्रह्मांड" की अवधारणा // अनंत और ब्रह्मांड। एम., 1969.

3. काज़्युटिंस्की वी.वी.ब्रह्मांड का विचार // दर्शन और वैचारिक समस्याएं आधुनिक विज्ञान. एम., 1981.

ब्रह्मांड के जीवन के पहले माइक्रोसेकंड के टुकड़ों में से एक बजा बहुत बड़ी भूमिकाइसके आगे के विकास में।

संचार का नुकसान अब हम पृथ्वी से जो ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण देखते हैं, वह 46 अरब प्रकाश वर्ष (साथी पैमाने के अनुसार) की दूरी से आता है, जो 14 अरब साल से थोड़ा कम समय में तय हुआ है। हालाँकि, जब इस विकिरण ने अपनी यात्रा शुरू की, तो ब्रह्मांड की आयु केवल 300,000 वर्ष थी। इस समय के दौरान, प्रकाश केवल 300,000 प्रकाश वर्ष (छोटे वृत्त) की यात्रा कर सका, और चित्रण में दो बिंदु बस एक दूसरे के साथ संवाद नहीं कर सके - उनके ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज प्रतिच्छेद नहीं करते हैं।

वैचारिक सफलता एक बहुत ही सुंदर परिकल्पना की बदौलत संभव हुई, जो बिग बैंग सिद्धांत की तीन गंभीर विसंगतियों - एक सपाट ब्रह्मांड की समस्या, क्षितिज की समस्या और चुंबकीय मोनोपोल की समस्या - से बाहर निकलने के प्रयासों में पैदा हुई थी।

दुर्लभ कण

1970 के दशक के मध्य से, भौतिकविदों ने तीन मूलभूत ताकतों - मजबूत, कमजोर और विद्युत चुम्बकीय - के भव्य एकीकरण के सैद्धांतिक मॉडल पर काम करना शुरू कर दिया है। इनमें से कई मॉडलों ने निष्कर्ष निकाला कि एकल चुंबकीय आवेश वाले बहुत बड़े कण बिग बैंग के तुरंत बाद प्रचुर मात्रा में उत्पन्न हुए होंगे। जब ब्रह्माण्ड की आयु 10 -36 सेकंड (कुछ अनुमानों के अनुसार, थोड़ा पहले भी) तक पहुँच गई, तो मजबूत अंतःक्रिया इलेक्ट्रोवीक अंतःक्रिया से अलग हो गई और स्वतंत्र हो गई। इस मामले में, तत्कालीन गैर-मौजूद प्रोटॉन के द्रव्यमान से 10 15 -10 16 अधिक द्रव्यमान वाले बिंदु टोपोलॉजिकल दोष निर्वात में बने थे। जब, बदले में, इलेक्ट्रोवेक इंटरैक्शन को कमजोर और इलेक्ट्रोमैग्नेटिक में विभाजित किया गया और सच्चा इलेक्ट्रोमैग्नेटिज्म प्रकट हुआ, तो इन दोषों ने चुंबकीय आवेश प्राप्त कर लिया और शुरू हो गए नया जीवन- चुंबकीय मोनोपोल के रूप में।

ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण, जिसे हम अब पृथ्वी से देखते हैं, 46 बिलियन प्रकाश वर्ष (साथ के पैमाने पर) की दूरी से आता है, जो 14 बिलियन वर्ष से कम की यात्रा करता है। हालाँकि, जब इस विकिरण ने अपनी यात्रा शुरू की, तो ब्रह्मांड की आयु केवल 300,000 वर्ष थी। इस समय के दौरान, प्रकाश केवल 300,000 प्रकाश वर्ष (छोटे वृत्त) की यात्रा कर सका, और चित्रण में दो बिंदु बस एक दूसरे के साथ संवाद नहीं कर सके - उनके ब्रह्माण्ड संबंधी क्षितिज प्रतिच्छेद नहीं करते हैं।

इस खूबसूरत मॉडल ने ब्रह्माण्ड विज्ञान को एक अप्रिय समस्या के रूप में प्रस्तुत किया। "उत्तरी" चुंबकीय मोनोपोल "दक्षिणी" मोनोपोल से टकराने पर नष्ट हो जाते हैं, लेकिन अन्यथा ये कण स्थिर होते हैं। सूक्ष्म जगत के मानकों के अनुसार उनके विशाल नैनोग्राम-स्केल द्रव्यमान के कारण, जन्म के तुरंत बाद उन्हें गैर-सापेक्षिक गति तक धीमा करना पड़ा, पूरे अंतरिक्ष में फैलना पड़ा और हमारे समय तक जीवित रहना पड़ा। के अनुसार मानक मॉडलबिग बैंग, उनका वर्तमान घनत्व लगभग प्रोटॉन के घनत्व के साथ मेल खाना चाहिए। लेकिन इस मामले में, ब्रह्मांडीय ऊर्जा का कुल घनत्व वास्तविक से कम से कम एक क्वाड्रिलियन गुना अधिक होगा।

मोनोपोल की खोज के सभी प्रयास अब तक विफल रहे हैं। जैसा कि लौह अयस्कों में मोनोपोल की खोज से पता चला है समुद्र का पानी, उनकी संख्या और प्रोटॉन की संख्या का अनुपात 10 -30 से अधिक नहीं है। या तो ये कण हमारे अंतरिक्ष क्षेत्र में मौजूद ही नहीं हैं, या ये इतने कम हैं कि स्पष्ट चुंबकीय हस्ताक्षर के बावजूद उपकरण इन्हें पंजीकृत करने में असमर्थ हैं। इसकी पुष्टि खगोलीय अवलोकनों से भी होती है: मोनोपोल की उपस्थिति से हमारी आकाशगंगा के चुंबकीय क्षेत्र प्रभावित होने चाहिए, लेकिन इसका पता नहीं लगाया गया है।

सपाट समस्या

खगोलशास्त्री लंबे समय से आश्वस्त हैं कि यदि धारा अंतरिक्षऔर विकृत, तो काफी मध्यम रूप से। फ्रीडमैन और लेमैत्रे के मॉडल हमें यह गणना करने की अनुमति देते हैं कि बिग बैंग के तुरंत बाद आधुनिक माप के अनुरूप यह वक्रता क्या थी। अनुपात के बराबर आयाम रहित पैरामीटर Ω का उपयोग करके अंतरिक्ष की वक्रता का अनुमान लगाया जाता है मध्यम घनत्वब्रह्मांडीय ऊर्जा को उसके मूल्य तक जिस पर यह वक्रता शून्य हो जाती है, और ब्रह्मांड की ज्यामिति, तदनुसार, समतल हो जाती है। लगभग चालीस साल पहले इसमें कोई संदेह नहीं रह गया था कि यदि यह पैरामीटर एकता से भिन्न होता है, तो यह किसी न किसी दिशा में दस गुना से अधिक नहीं होगा। इससे पता चलता है कि बिग बैंग के एक सेकंड बाद एकता से ऊपर या नीचे केवल 10 -14 का अंतर था! क्या ऐसी काल्पनिक रूप से सटीक "ट्यूनिंग" आकस्मिक है या यह भौतिक कारणों से है? यह समस्या ठीक इसी तरह से 1979 में अमेरिकी भौतिकविदों रॉबर्ट डिके और जेम्स पीबल्स द्वारा तैयार की गई थी।

बेशक, हम यह मान सकते हैं कि मोनोपोल कभी अस्तित्व में ही नहीं थे। मौलिक अंतःक्रियाओं के एकीकरण के कुछ मॉडल वास्तव में उनकी उपस्थिति निर्धारित नहीं करते हैं। लेकिन क्षितिज और सपाट ब्रह्मांड की समस्याएं बनी हुई हैं। ऐसा हुआ कि 1970 के दशक के उत्तरार्ध में, ब्रह्मांड विज्ञान को गंभीर बाधाओं का सामना करना पड़ा, जिसे दूर करने के लिए स्पष्ट रूप से नए विचारों की आवश्यकता थी।

नकारात्मक दबाव

और ये विचार प्रकट होने में धीमे नहीं थे। मुख्य परिकल्पना वह थी जिसके अनुसार बाह्य अंतरिक्ष में पदार्थ और विकिरण के अलावा एक अदिश क्षेत्र (या क्षेत्र) होता है जो नकारात्मक दबाव बनाता है। यह स्थिति विरोधाभासी लगती है, लेकिन ऐसा होता है रोजमर्रा की जिंदगी. एक सकारात्मक दबाव प्रणाली, जैसे संपीड़ित गैस, फैलने पर ऊर्जा खो देती है और ठंडी हो जाती है। इसके विपरीत, एक इलास्टिक बैंड नकारात्मक दबाव की स्थिति में होता है, क्योंकि गैस के विपरीत, यह फैलता नहीं है, बल्कि सिकुड़ता है। यदि ऐसे टेप को जल्दी से खींचा जाए तो यह गर्म हो जाएगा और थर्मल ऊर्जावृद्धि होगी। जैसे-जैसे ब्रह्मांड का विस्तार होता है, नकारात्मक दबाव वाला एक क्षेत्र ऊर्जा जमा करता है, जो जारी होने पर प्रकाश के कण और क्वांटा उत्पन्न कर सकता है।

ब्रह्मांड की स्थानीय ज्यामिति आयामहीन पैरामीटर Ω द्वारा निर्धारित की जाती है: यदि यह एक से कम है, तो ब्रह्मांड अतिपरवलयिक (खुला) होगा, यदि अधिक है - गोलाकार (बंद), और यदि बिल्कुल एक के बराबर है - सपाट। एकता से बहुत छोटे विचलन भी समय के साथ इस पैरामीटर में महत्वपूर्ण बदलाव ला सकते हैं। नीले रंग में चित्रण हमारे ब्रह्मांड के लिए पैरामीटर का एक ग्राफ दिखाता है।

नकारात्मक दबाव के अलग-अलग मूल्य हो सकते हैं। लेकिन एक विशेष मामला है जब यह विपरीत संकेत के साथ ब्रह्मांडीय ऊर्जा के घनत्व के बराबर होता है। इस स्थिति में, जैसे-जैसे अंतरिक्ष का विस्तार होता है, यह घनत्व स्थिर रहता है, क्योंकि नकारात्मक दबाव कणों और प्रकाश क्वांटा के बढ़ते "रेयरफैक्शन" की भरपाई करता है। फ्रीडमैन-लेमैत्रे समीकरणों से यह पता चलता है कि इस मामले में ब्रह्मांड तेजी से फैलता है।

घातांकीय विस्तार परिकल्पना उपरोक्त तीनों समस्याओं का समाधान करती है। मान लीजिए कि ब्रह्मांड अत्यधिक घुमावदार स्थान के एक छोटे "बुलबुले" से उत्पन्न हुआ, जिसमें एक परिवर्तन हुआ जिसने अंतरिक्ष को नकारात्मक दबाव से संपन्न किया और इस तरह एक घातीय कानून के अनुसार इसका विस्तार हुआ। स्वाभाविक रूप से, यह दबाव गायब होने के बाद, ब्रह्मांड अपने पिछले "सामान्य" विस्तार पर वापस आ जाएगा।

समस्या को सुलझाना

आइए मान लें कि घातीय चरण में प्रवेश करने से पहले ब्रह्मांड की त्रिज्या प्लैंक लंबाई, 10 -35 मीटर से अधिक परिमाण के केवल कई आदेश थी, यदि घातीय चरण में यह 10 50 गुना बढ़ती है, तो इसके अंत तक हजारों प्रकाश वर्ष तक पहुंच जाएगा. विस्तार शुरू होने से पहले अंतरिक्ष वक्रता पैरामीटर में एकता से जो भी अंतर हो, विस्तार के अंत तक यह 10 -100 गुना कम हो जाएगा, यानी अंतरिक्ष बिल्कुल सपाट हो जाएगा!

मोनोपोल की समस्या इसी प्रकार हल की जाती है। यदि टोपोलॉजिकल दोष जो उनके पूर्ववर्ती बन गए, वे घातीय विस्तार की प्रक्रिया से पहले या उसके दौरान भी उत्पन्न हुए, तो इसके अंत तक उन्हें एक दूसरे से भारी दूरी पर दूर जाना चाहिए। तब से, ब्रह्मांड का काफी विस्तार हुआ है, और मोनोपोल का घनत्व लगभग शून्य हो गया है। गणना से पता चलता है कि यदि आप एक अरब प्रकाश वर्ष के किनारे वाले ब्रह्मांडीय घन की जांच करते हैं, तो भी वहां होगा उच्चतम डिग्रीसंभावना है कि वहाँ एक भी मोनोपोल नहीं होगा।

घातीय विस्तार परिकल्पना क्षितिज समस्या से बाहर निकलने का एक सरल तरीका भी सुझाती है। आइए मान लें कि हमारे ब्रह्मांड की नींव रखने वाले भ्रूणीय "बुलबुले" का आकार उस पथ से अधिक नहीं था जिस पर बिग बैंग के बाद प्रकाश यात्रा करने में कामयाब रहा। इस मामले में, पूरे आयतन में तापमान की समानता सुनिश्चित करते हुए, इसमें थर्मल संतुलन स्थापित किया जा सकता है, जिसे घातीय विस्तार के दौरान संरक्षित किया गया था। इसी तरह की व्याख्या कई ब्रह्मांड विज्ञान पाठ्यपुस्तकों में मौजूद है, लेकिन आप इसके बिना भी काम चला सकते हैं।

एक बुलबुले से

1970 और 1980 के दशक के मोड़ पर, कई सिद्धांतकारों, जिनमें से पहले सोवियत भौतिक विज्ञानी एलेक्सी स्टारोबिंस्की थे, ने घातीय विस्तार के एक छोटे चरण के साथ ब्रह्मांड के प्रारंभिक विकास के मॉडल पर विचार किया। 1981 में, अमेरिकी एलन गुथ ने एक पेपर प्रकाशित किया जिसने इस विचार को व्यापक ध्यान में लाया। वह यह समझने वाले पहले व्यक्ति थे कि इस तरह का विस्तार (संभवतः 10 -34 सेकंड की उम्र में पूरा हुआ) मोनोपोल की समस्या को समाप्त कर देता है, जिसे उन्होंने शुरू में निपटाया था, और सपाट ज्यामिति और क्षितिज के साथ समस्याओं को हल करने का रास्ता बताता है। गुथ ने खूबसूरती से इस विस्तार को ब्रह्माण्ड संबंधी मुद्रास्फीति कहा, और यह शब्द आम तौर पर स्वीकृत हो गया।

प्रकाश की गति से कम गति पर सामान्य विस्तार इस तथ्य की ओर ले जाता है कि संपूर्ण ब्रह्मांड देर-सबेर हमारे घटना क्षितिज के अंदर होगा। प्रकाश की गति से भी अधिक गति पर मुद्रास्फीति के विस्तार ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि बिग बैंग के दौरान बने ब्रह्मांड का केवल एक छोटा सा हिस्सा ही हमारे अवलोकन के लिए पहुंच योग्य है। यह हमें क्षितिज समस्या को हल करने और आकाश में विभिन्न बिंदुओं से आने वाले अवशेष विकिरण के समान तापमान की व्याख्या करने की अनुमति देता है।

लेकिन गुथ के मॉडल में अभी भी एक गंभीर खामी थी। इसने एक-दूसरे से टकराते हुए कई मुद्रास्फीति क्षेत्रों के उभरने की अनुमति दी। इससे पदार्थ और विकिरण के अमानवीय घनत्व के साथ एक अत्यधिक अव्यवस्थित ब्रह्मांड का निर्माण हुआ, जो वास्तविक बाहरी अंतरिक्ष से पूरी तरह से अलग है। हालाँकि, जल्द ही आंद्रेई लिंडे से भौतिक संस्थानएकेडमी ऑफ साइंसेज (एफआईएएन), और थोड़ी देर बाद पेंसिल्वेनिया विश्वविद्यालय के एंड्रियास अल्ब्रेक्ट और पॉल स्टीनहार्ट ने दिखाया कि यदि आप अदिश क्षेत्र के समीकरण को बदलते हैं, तो सब कुछ ठीक हो जाता है। इससे एक ऐसा परिदृश्य सामने आया जिसमें हमारा संपूर्ण अवलोकनीय ब्रह्मांड एक एकल निर्वात बुलबुले से उत्पन्न हुआ, जो अन्य मुद्रास्फीति क्षेत्रों से अकल्पनीय रूप से बड़ी दूरी से अलग था।

अराजक मुद्रास्फीति

1983 में, आंद्रेई लिंडे ने अराजक मुद्रास्फीति के सिद्धांत को विकसित करके एक और सफलता हासिल की, जिससे ब्रह्मांड की संरचना और ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की एकरूपता दोनों को समझाना संभव हो गया। मुद्रास्फीति के दौरान, अदिश क्षेत्र में कोई भी पिछली असमानताएँ इतनी बढ़ जाती हैं कि वे व्यावहारिक रूप से गायब हो जाती हैं। मुद्रास्फीति के अंतिम चरण में, यह क्षेत्र अपनी संभावित ऊर्जा के न्यूनतम स्तर के करीब तेजी से दोलन करना शुरू कर देता है। इस मामले में, कण और फोटॉन प्रचुर मात्रा में पैदा होते हैं, जो एक दूसरे के साथ गहन संपर्क करते हैं और एक संतुलन तापमान तक पहुंचते हैं। तो मुद्रास्फीति के अंत में, हमारे पास एक सपाट, गर्म ब्रह्मांड है, जो बिग बैंग परिदृश्य के अनुसार विस्तारित होता है। यह तंत्र बताता है कि आज हम छोटे तापमान के उतार-चढ़ाव के साथ ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण का निरीक्षण क्यों करते हैं, जिसे ब्रह्मांड के अस्तित्व के पहले चरण में क्वांटम उतार-चढ़ाव के लिए जिम्मेदार ठहराया जा सकता है। इस प्रकार, अराजक मुद्रास्फीति के सिद्धांत ने इस धारणा के बिना क्षितिज समस्या का समाधान किया कि घातीय विस्तार की शुरुआत से पहले, भ्रूणीय ब्रह्मांड थर्मल संतुलन की स्थिति में था।

लिंडे के मॉडल के अनुसार, प्राथमिक क्वांटम उतार-चढ़ाव के निशान को छोड़कर, मुद्रास्फीति के बाद अंतरिक्ष में पदार्थ और विकिरण का वितरण लगभग पूरी तरह से सजातीय होना चाहिए। इन उतार-चढ़ावों ने घनत्व में स्थानीय उतार-चढ़ाव को जन्म दिया, जिसने अंततः आकाशगंगा समूहों और उन्हें अलग करने वाली ब्रह्मांडीय रिक्तियों को जन्म दिया। यह बहुत महत्वपूर्ण है कि मुद्रास्फीतिकारी "खिंचाव" के बिना उतार-चढ़ाव बहुत कमजोर होगा और आकाशगंगाओं के भ्रूण बनने में सक्षम नहीं होगा। सामान्य तौर पर, मुद्रास्फीति तंत्र में एक अत्यंत शक्तिशाली और सार्वभौमिक ब्रह्माण्ड संबंधी रचनात्मकता होती है - यदि आप चाहें, तो यह एक सार्वभौमिक अवगुण के रूप में प्रकट होता है। इसलिए इस लेख का शीर्षक किसी भी तरह से अतिशयोक्ति नहीं है।

ब्रह्मांड के आकार के सौवें क्रम (अब सैकड़ों मेगापार्सेक) के पैमाने पर, इसकी संरचना सजातीय और आइसोट्रोपिक थी और बनी हुई है। हालाँकि, संपूर्ण ब्रह्मांड के पैमाने पर, एकरूपता गायब हो जाती है। महँगाई रुकती है जल क्षेत्रऔर दूसरे में शुरू होता है, और इसी तरह अनंत काल तक। यह एक स्व-पुनरुत्पादन अंतहीन प्रक्रिया है जो दुनिया का एक शाखा समूह - मल्टीवर्स उत्पन्न करती है। समान मूलभूत भौतिक नियमों को वहां अलग-अलग रूपों में महसूस किया जा सकता है - उदाहरण के लिए, अन्य ब्रह्मांडों में इंट्रान्यूक्लियर बल और एक इलेक्ट्रॉन का चार्ज हमारे से भिन्न हो सकता है। इस शानदार तस्वीर पर वर्तमान में भौतिकविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों दोनों द्वारा पूरी गंभीरता से चर्चा की जा रही है।

विस्तारित क्षेत्र मुद्रास्फीतिकारी ब्रह्मांड विज्ञान के ढांचे के भीतर एक सपाट ब्रह्मांड की समस्या के समाधान को प्रदर्शित करता है। जैसे-जैसे गोले की त्रिज्या बढ़ती है, इसकी सतह का चयनित क्षेत्र अधिक से अधिक समतल होता जाता है। ठीक उसी तरह, मुद्रास्फीति चरण के दौरान अंतरिक्ष-समय के घातीय विस्तार ने इस तथ्य को जन्म दिया है कि हमारा ब्रह्मांड अब लगभग सपाट है।

विचारों का संघर्ष

"मुद्रास्फीति परिदृश्य के मुख्य विचार तीन दशक पहले तैयार किए गए थे," मुद्रास्फीति ब्रह्मांड विज्ञान के लेखकों में से एक, स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय के प्रोफेसर आंद्रेई लिंडे, पीएम को बताते हैं। - इसके बाद मुख्य कार्यइन विचारों के आधार पर यथार्थवादी सिद्धांतों का विकास शुरू हुआ, लेकिन केवल यथार्थवाद के मानदंड एक से अधिक बार बदले। 1980 के दशक में, प्रमुख दृष्टिकोण यह था कि ग्रैंड यूनिफाइड मॉडल का उपयोग करके मुद्रास्फीति को समझा जा सकता है। फिर उम्मीदें धूमिल हो गईं, और मुद्रास्फीति की व्याख्या सुपरग्रेविटी के सिद्धांत और बाद में - सुपरस्ट्रिंग्स के सिद्धांत के संदर्भ में की जाने लगी। हालाँकि, यह रास्ता बहुत कठिन निकला। सबसे पहले, ये दोनों सिद्धांत बेहद जटिल गणित का उपयोग करते हैं, और दूसरी बात, इन्हें इस तरह से डिज़ाइन किया गया है कि उनकी मदद से मुद्रास्फीति परिदृश्य को लागू करना बहुत मुश्किल है। इसलिए, यहां प्रगति काफी धीमी रही है। 2000 में, तीन जापानी वैज्ञानिकों ने, काफी कठिनाई के साथ, सुपरग्रेविटी के सिद्धांत के ढांचे के भीतर, अराजक मुद्रास्फीति का एक मॉडल प्राप्त किया, जिसे मैं लगभग 20 साल पहले लेकर आया था। तीन साल बाद, स्टैनफोर्ड में हमने वह काम किया जिसने सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत का उपयोग करके मुद्रास्फीति मॉडल के निर्माण की मौलिक संभावना को दर्शाया और, इसके आधार पर, हमारी दुनिया की चार-आयामीता को समझाया। विशेष रूप से, हमने पाया कि इस तरह हम एक सकारात्मक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक के साथ एक निर्वात स्थिति प्राप्त कर सकते हैं, जो मुद्रास्फीति को ट्रिगर करने के लिए आवश्यक है। हमारा दृष्टिकोण अन्य वैज्ञानिकों द्वारा सफलतापूर्वक विकसित किया गया था, और इसने ब्रह्मांड विज्ञान की प्रगति में बहुत योगदान दिया। अब यह स्पष्ट है कि सुपरस्ट्रिंग सिद्धांत विशाल संख्या में निर्वात अवस्थाओं के अस्तित्व की अनुमति देता है, जिससे ब्रह्मांड के घातीय विस्तार को बढ़ावा मिलता है।

अब हमें एक कदम और बढ़ाना चाहिए और अपने ब्रह्मांड की संरचना को समझना चाहिए। यह काम चल रहा है, लेकिन भारी तकनीकी दिक्कतों का सामना करना पड़ रहा है और परिणाम क्या होगा यह अभी तक स्पष्ट नहीं है। मैं और मेरे सहकर्मी पिछले दो वर्षों से हाइब्रिड मॉडल के एक परिवार पर काम कर रहे हैं जो सुपरस्ट्रिंग और सुपरग्रेविटी दोनों पर निर्भर हैं। प्रगति हो रही है; हम पहले से ही कई मौजूदा चीजों का वर्णन करने में सक्षम हैं। उदाहरण के लिए, हम यह समझने के करीब हैं कि वैक्यूम ऊर्जा घनत्व अब इतना कम क्यों है, जो कणों और विकिरण के घनत्व से केवल तीन गुना अधिक है। लेकिन हमें आगे बढ़ने की जरूरत है. हम प्लैंक अंतरिक्ष वेधशाला से अवलोकनों का बेसब्री से इंतजार कर रहे हैं, जो बहुत उच्च रिज़ॉल्यूशन पर ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण की वर्णक्रमीय विशेषताओं को मापता है। यह संभव है कि इसके उपकरणों की रीडिंग मुद्रास्फीति मॉडल की पूरी कक्षाओं को मुश्किल में डाल देगी और वैकल्पिक सिद्धांतों के विकास को गति देगी।

ब्रह्माण्ड संबंधी मुद्रास्फीति मॉडल, जो बिग बैंग सिद्धांत के साथ कई समस्याओं को हल करता है, बताता है कि बहुत ही कम समय में बुलबुले का आकार जिससे हमारा ब्रह्मांड बना था, 1050 गुना बढ़ गया। इसके बाद, ब्रह्मांड का विस्तार जारी रहा, लेकिन बहुत धीमी गति से।

मुद्रास्फीति संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान कई उल्लेखनीय उपलब्धियों का दावा करता है। खगोलविदों और खगोल भौतिकीविदों द्वारा इस तथ्य की पुष्टि करने से बहुत पहले उन्होंने हमारे ब्रह्मांड की सपाट ज्यामिति की भविष्यवाणी की थी। 1990 के दशक के अंत तक, यह माना जाता था कि ब्रह्मांड में सभी पदार्थों पर पूर्ण विचार करने पर, पैरामीटर का संख्यात्मक मान 1/3 से अधिक नहीं होता है। यह सुनिश्चित करने के लिए डार्क एनर्जी की खोज की गई कि यह मूल्य व्यावहारिक रूप से एकता के बराबर है, जैसा कि मुद्रास्फीति परिदृश्य से पता चलता है। ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण के तापमान में उतार-चढ़ाव की भविष्यवाणी की गई थी और उनके स्पेक्ट्रम की गणना पहले से की गई थी। ऐसे ही कई उदाहरण हैं. खंडन करने का प्रयास मुद्रास्फीति सिद्धांतकई बार प्रयास किया, लेकिन कोई सफल नहीं हुआ। इसके अलावा, आंद्रेई लिंडे के अनुसार, में पिछले साल काब्रह्मांडों की बहुलता की अवधारणा उभरी है, जिसके गठन को एक वैज्ञानिक क्रांति कहा जा सकता है: "अपनी अपूर्णता के बावजूद, यह भौतिकविदों और ब्रह्मांड विज्ञानियों की एक नई पीढ़ी की संस्कृति का हिस्सा बन रहा है।"

विकास के समतुल्य

टफ्ट्स यूनिवर्सिटी में इंस्टीट्यूट ऑफ कॉस्मोलॉजी के निदेशक अलेक्जेंडर विलेंकिन कहते हैं, "मुद्रास्फीति प्रतिमान अब कई रूपों में लागू किया गया है, जिनके बीच कोई मान्यता प्राप्त नेता नहीं है।" - कई मॉडल हैं, लेकिन कोई नहीं जानता कि कौन सा सही है। इसलिए, मैं हाल के वर्षों में हासिल की गई किसी नाटकीय प्रगति के बारे में बात नहीं करूंगा। हाँ, और अभी भी काफी कठिनाइयाँ हैं। उदाहरण के लिए, यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि किसी विशेष मॉडल द्वारा अनुमानित घटनाओं की संभावनाओं की तुलना कैसे की जाए। अनंत ब्रह्माण्ड में कोई भी घटना अनगिनत बार घटित होनी चाहिए। इसलिए संभावनाओं की गणना करने के लिए आपको अनंत की तुलना करने की आवश्यकता है, और यह बहुत कठिन है। वहाँ भी है अनसुलझी समस्यामुद्रास्फीति की शुरुआत. सबसे अधिक संभावना है, आप इसके बिना नहीं कर सकते, लेकिन यह अभी तक स्पष्ट नहीं है कि इसे कैसे प्राप्त किया जाए। और फिर भी दुनिया की मुद्रास्फीतिकारी तस्वीर का कोई गंभीर प्रतिस्पर्धी नहीं है। मैं इसकी तुलना डार्विन के सिद्धांत से करूंगा, जिसमें भी पहले कई विसंगतियां थीं। हालाँकि, उसके पास कभी कोई विकल्प नहीं था, और अंततः उसने वैज्ञानिकों की मान्यता हासिल कर ली। मुझे ऐसा लगता है कि ब्रह्माण्ड संबंधी मुद्रास्फीति की अवधारणा सभी कठिनाइयों का पूरी तरह से सामना करेगी।

क्या होगा यदि, सुदूर अतीत में, ब्रह्मांड का स्थान झूठी शून्यता की स्थिति में था? यदि उस युग में पदार्थ का घनत्व ब्रह्मांड को संतुलित करने के लिए आवश्यक घनत्व से कम होता, तो प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण हावी हो जाता। इससे ब्रह्मांड का विस्तार होगा, भले ही शुरुआत में इसका विस्तार नहीं हुआ हो।

अपने विचारों को और अधिक निश्चित बनाने के लिए, हम मान लेंगे कि ब्रह्मांड बंद है। फिर वह जैसे फूल जाती है गुब्बारा. जैसे-जैसे ब्रह्माण्ड का आयतन बढ़ता है, पदार्थ विरल हो जाता है और उसका घनत्व कम हो जाता है। हालाँकि, झूठे निर्वात का द्रव्यमान घनत्व एक निश्चित स्थिरांक है; यह हमेशा वैसा ही रहता है. इतनी जल्दी पदार्थ का घनत्व नगण्य हो जाता है, हम झूठे निर्वात के एक समान विस्तारित समुद्र के साथ रह जाते हैं।

यह विस्तार झूठे निर्वात के तनाव के कारण होता है जो उसके द्रव्यमान के घनत्व से जुड़े आकर्षण से अधिक होता है। चूँकि इनमें से कोई भी मात्रा समय के साथ नहीं बदलती, विस्तार की दर बिल्कुल स्थिर रहती है। यह दर उस अनुपात की विशेषता है जिसमें ब्रह्मांड प्रति इकाई समय (मान लीजिए, एक सेकंड) का विस्तार करता है। अर्थ में, यह मूल्य अर्थव्यवस्था में मुद्रास्फीति दर के समान है - प्रति वर्ष कीमतों में प्रतिशत वृद्धि। 1980 में, जब गुथ ने हार्वर्ड में एक सेमिनार पढ़ाया, तो संयुक्त राज्य अमेरिका में मुद्रास्फीति की दर 14% थी। यदि यह मूल्य स्थिर रहा, तो कीमतें हर 5.3 साल में दोगुनी हो जाएंगी। इसी तरह, ब्रह्मांड के विस्तार की एक स्थिर दर का अर्थ है कि समय का एक निश्चित अंतराल है जिसके दौरान ब्रह्मांड का आकार दोगुना हो जाता है।
वह वृद्धि जो लगातार दोगुनी होने की विशेषता रखती है, घातांकीय वृद्धि कहलाती है। यह बहुत तेजी से बड़ी संख्या में पहुंचने के लिए जाना जाता है। यदि आज पिज़्ज़ा के एक टुकड़े की कीमत $1 है, तो 10 दोहरीकरण चक्रों (हमारे उदाहरण में 53 वर्ष) के बाद इसकी कीमत $10^(24)$ डॉलर होगी, और 330 चक्रों के बाद यह $10^(100)$ डॉलर तक पहुंच जाएगी। इस विशाल संख्या, जिसके बाद 100 शून्य हैं, का एक विशेष नाम है - एक गूगोल। गुथ ने ब्रह्मांड के घातीय विस्तार का वर्णन करने के लिए ब्रह्मांड विज्ञान में मुद्रास्फीति शब्द का उपयोग करने का प्रस्ताव रखा।

झूठे निर्वात से भरे ब्रह्मांड का दोगुना होने का समय अविश्वसनीय रूप से कम है। और निर्वात ऊर्जा जितनी अधिक होगी, वह उतनी ही कम होगी। इलेक्ट्रोवीक वैक्यूम के मामले में, ब्रह्मांड एक माइक्रोसेकंड के तीसवें हिस्से में एक गुगोल गुना का विस्तार करेगा, और एक ग्रैंड यूनिफाइड वैक्यूम की उपस्थिति में, यह $10^(26)$ गुना तेजी से होगा। एक सेकंड के इतने छोटे से हिस्से में, एक परमाणु के आकार का क्षेत्र आज के संपूर्ण अवलोकनीय ब्रह्मांड से कहीं अधिक बड़े आकार का हो जाएगा।

चूँकि मिथ्या निर्वात अस्थिर होता है, यह अंततः विघटित हो जाता है और इसकी ऊर्जा कणों के आग के गोले को प्रज्वलित कर देती है। यह घटना मुद्रास्फीति के अंत और सामान्य ब्रह्माण्ड संबंधी विकास की शुरुआत का प्रतीक है। इस प्रकार, एक छोटे प्रारंभिक भ्रूण से हमें विशाल आकार का एक गर्म, विस्तारित ब्रह्मांड मिलता है। और एक अतिरिक्त बोनस के रूप में, यह परिदृश्य बिग बैंग ब्रह्मांड विज्ञान में निहित क्षितिज और सपाट ज्यामिति समस्याओं को चमत्कारिक रूप से समाप्त कर देता है।

क्षितिज समस्या का सार यह है कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के कुछ हिस्सों के बीच की दूरी ऐसी है कि वे स्पष्ट रूप से बिग बैंग के बाद से प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी से हमेशा अधिक रही हैं। यह माना जाता है कि उन्होंने कभी भी एक-दूसरे के साथ बातचीत नहीं की, और फिर यह समझाना मुश्किल है कि उन्होंने तापमान और घनत्व की लगभग सटीक समानता कैसे हासिल की। मानक बिग बैंग सिद्धांत में, प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी ब्रह्मांड की आयु के अनुपात में बढ़ती है, जबकि क्षेत्रों के बीच की दूरी अधिक धीरे-धीरे बढ़ती है क्योंकि गुरुत्वाकर्षण के कारण ब्रह्मांडीय विस्तार धीमा हो जाता है। जो क्षेत्र आज परस्पर क्रिया नहीं कर सकते, वे भविष्य में एक-दूसरे को प्रभावित करने में सक्षम होंगे, जब प्रकाश अंततः उन्हें अलग करने वाली दूरी तय कर लेगा। लेकिन अतीत में, प्रकाश द्वारा तय की गई दूरी उससे भी कम हो गई है, इसलिए यदि क्षेत्र आज बातचीत नहीं कर सकते हैं, तो वे निश्चित रूप से पहले ऐसा करने में सक्षम नहीं थे। इस प्रकार समस्या की जड़ गुरुत्वाकर्षण की आकर्षक प्रकृति में निहित है, जिसके कारण विस्तार धीरे-धीरे धीमा हो जाता है।

हालाँकि, एक झूठे निर्वात वाले ब्रह्मांड में, गुरुत्वाकर्षण प्रतिकारक है, और विस्तार को धीमा करने के बजाय, इसे गति देता है। इस मामले में, स्थिति उलट है: जो क्षेत्र प्रकाश संकेतों का आदान-प्रदान कर सकते हैं वे भविष्य में यह क्षमता खो देंगे। और, इससे भी महत्वपूर्ण बात यह है कि जो क्षेत्र आज एक-दूसरे के लिए दुर्गम हैं, उन्होंने अतीत में अवश्य ही परस्पर क्रिया की होगी। क्षितिज समस्या दूर हो जाती है!
समतल स्थान की समस्या भी उतनी ही आसानी से हल हो जाती है। इससे पता चलता है कि ब्रह्मांड दूर जा रहा है क्रांतिक घनत्व, केवल तभी जब इसका विस्तार धीमा हो जाए। त्वरित होने की स्थिति में मुद्रास्फीतिकारी विस्तारविपरीत सच है: ब्रह्मांड एक महत्वपूर्ण घनत्व के करीब पहुंच रहा है, जिसका अर्थ है कि यह सपाट होता जा रहा है। चूँकि मुद्रास्फीति ब्रह्माण्ड का अत्यधिक विस्तार करती है, हम इसका केवल एक छोटा सा हिस्सा ही देखते हैं। यह अवलोकनीय क्षेत्र हमारी पृथ्वी के समान ही सपाट दिखाई देता है, जो सतह के करीब से देखने पर भी सपाट दिखाई देता है।

तो, मुद्रास्फीति की एक छोटी अवधि ब्रह्मांड को बड़ा, गर्म, सजातीय और सपाट बनाती है, जो मानक बिग बैंग ब्रह्मांड विज्ञान के लिए आवश्यक प्रारंभिक स्थितियों का निर्माण करती है।
मुद्रास्फीति के सिद्धांत ने दुनिया को जीतना शुरू कर दिया। जहां तक ​​स्वयं गुथ की बात है, पोस्टडॉक के रूप में उनका कार्यकाल समाप्त हो गया है। उन्होंने अपने अल्मा मेटर, मैसाचुसेट्स इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी से एक प्रस्ताव स्वीकार कर लिया, जहां वे आज भी काम कर रहे हैं।

ए. विलेंकिन की पुस्तक "मेनी वर्ल्ड्स इन वन: द सर्च फॉर अदर यूनिवर्स" से अंश