बिग बैंग को सुनकर

हर साल छह महीने के लिए, दक्षिणी ध्रुवीय आइस कैप के बारहमासी गहरे और हवा में बहने वाले मैदानों का औसत तापमान शून्य से नीचे लगभग 58 डिग्री फ़ारेनहाइट होता है। गर्मियों में, जब सूरज अपने छह महीने लंबे दिन के लिए लौटता है, तो ग्लेशियल इलाका शायद ही अधिक लुभावना हो जाता है, तापमान शून्य से 20 डिग्री तक चढ़ जाता है। इस तरह की जगह नहीं है कि हम में से अधिकांश लोग यात्रा करना पसंद करेंगे।

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• बिग "गुरुत्वीय तरंग" ढूँढना वास्तव में बस कुछ धूल हो सकता है
• सोमवार के बिग "गुरुत्वाकर्षण वेव" की व्याख्या दो मिनटों में हुई
• एक नई ब्रह्मांडीय डिस्कवरी सबसे करीब हो सकती है जो हम समय की शुरुआत में आए हैं

लेकिन अगर आप एक खगोलशास्त्री हैं जो बिग बैंग के ठीक बाद से हमारे सामने आने वाले फोटोन के संग्रह की मांग कर रहे हैं, तो दक्षिण ध्रुव के डार्क सेक्टर की प्रयोगशाला है जो कि मेट या ओपेरा स्टेडियम से बेसबॉल तक है। यह आपके व्यापार का अभ्यास करने का प्रमुख स्थान है। पृथ्वी पर सबसे ठंडी और शुष्क हवा के साथ, वातावरण फोटॉनों को लगभग बेरोकटोक यात्रा करने की सुविधा देता है, जो अब तक की सबसे तेज स्थलीय-आधारित अंतरिक्ष छवियां प्रदान करता है।

तीन वर्षों के लिए, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन शोधकर्ता जॉन कोवैक के नेतृत्व में खगोलविदों की एक टीम ने Bicep2 के रूप में जाना जाने वाला एक ब्रॉव टेलीस्कोप को इंगित करने के लिए तत्वों को हटा दिया (दक्षिणी क्षितिज के पैच पर ब्रह्मांडीय एक्सट्रागैलेक्टिक ध्रुवीकरण के कम euphonal पृष्ठभूमि के लिए एक संक्षिप्त नाम)। मार्च में, टीम ने अपने परिणाम जारी किए। निष्कर्ष पर खड़े होना चाहिए, वे ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों में एक शानदार नई खिड़की खोलेंगे, और पिछली सदी के सबसे महत्वपूर्ण ब्रह्मांड संबंधी निष्कर्षों के बीच वांछनीय रूप से रैंक करेंगे।

यह एक ऐसी कहानी है, जिसकी जड़ें प्रारंभिक उत्पत्ति की कहानियों से पता लगाई जा सकती हैं, जो हमारी उत्पत्ति को समझने के लिए मौलिक आग्रह को संतुष्ट करती हैं। लेकिन मैं बाद में कथा को उठाऊंगा - अल्बर्ट आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत की खोज के साथ, अंतरिक्ष के गणितीय आधार, समय और सभी आधुनिक ब्रह्माण्ड संबंधी विचार।

माइक्रोस्कोप के तहत दिखाया गया Bicep2 टेलिस्कोप का फोकल प्लेन नासा के जेट प्रोपल्शन लेबोरेटरी द्वारा विकसित किया गया था। (एंथनी टर्नर / जेपीएल) मुद्रास्फीति द्वारा फैली गुरुत्वाकर्षण तरंगें एक बेहोश लेकिन विशिष्ट पैटर्न उत्पन्न करती हैं, जिसे बी-मोड सिग्नल कहा जाता है, जिसे Bicep2 द्वारा कब्जा कर लिया गया है। (BICEP2) मुद्रास्फीति के दौरान (बाईं ओर दिखाया गया है), एक गुरुत्वाकर्षण बल एक दूसरे के एक छोटे से अंश में ब्रह्मांड को खींचते हुए, बाहर की ओर धकेलता है। (WMAP) ट्वाइलाइट में दिखाए गए Bicep2 टेलीस्कोप ने एक पूर्वानुमानित गुरुत्वाकर्षण तरंग पैटर्न की पहली पहचान हासिल की, इसकी टीम ने घोषणा की है। (स्टीफन रिक्टर / हार्वर्ड विश्वविद्यालय)

बिग बैंग के लिए अंतरिक्ष विकृत
20 वीं शताब्दी के शुरुआती वर्षों में, आइंस्टीन ने सापेक्षता के अपने विशेष सिद्धांत के साथ अंतरिक्ष और समय के नियमों को फिर से लिखा। तब तक, ज्यादातर सभी ने न्यूटनियन परिप्रेक्ष्य का पालन किया - सहज ज्ञान युक्त दृष्टिकोण - जिसमें स्थान और समय एक अपरिवर्तनीय क्षेत्र प्रदान करता है जिसमें घटनाएँ होती हैं। लेकिन जैसा कि आइंस्टीन ने वर्णित किया था, 1905 के वसंत में उनके दिमाग में एक तूफान ढीला पड़ गया था, गणितीय अंतर्दृष्टि का एक मूसलाधार बहाव जो न्यूटन के सार्वभौमिक क्षेत्र को बह गया। आइंस्टीन ने दृढ़ता से तर्क दिया कि कोई सार्वभौमिक समय नहीं है - गति में घड़ियां अधिक धीरे-धीरे टिकती हैं - और कोई सार्वभौमिक स्थान नहीं है - गति में शासक कम होते हैं। निरपेक्ष और अपरिवर्तनीय क्षेत्र ने एक स्थान और समय को रास्ता दिया जो निंदनीय और लचीला था।

इस सफलता से अलग, आइंस्टीन फिर एक और भी चुनौतीपूर्ण चुनौती में बदल गया। दो शताब्दियों के लिए, न्यूटन के गुरुत्वाकर्षण के सार्वभौमिक कानून ने ग्रहों से लेकर धूमकेतुओं तक हर चीज की गति की भविष्यवाणी करने में एक प्रभावशाली काम किया था। फिर भी, एक पहेली थी कि न्यूटन ने खुद को स्पष्ट किया: गुरुत्वाकर्षण अपने प्रभाव को कैसे बढ़ाता है? पृथ्वी लगभग 93 मिलियन मील अनिवार्य रूप से खाली स्थान पर सूर्य को कैसे प्रभावित करती है? न्यूटन ने गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव की गणना करने के लिए गणितीय रूप से निपुण होने की अनुमति देते हुए एक मालिक का मैनुअल प्रदान किया था, लेकिन वह हुड को खोलने और यह बताने में असमर्थ था कि गुरुत्वाकर्षण क्या करता है।

उत्तर की तलाश में, आइंस्टीन ने एक दशक तक जुनूनी, रहस्यमय गणित और भौतिक कल्पना की रचनात्मक उड़ानों के माध्यम से ओडिसी को सताया। 1915 तक, उनके जीनियस ने सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत के अंतिम समीकरणों के माध्यम से विस्फोट किया, आखिरकार गुरुत्वाकर्षण के बल पर अंतर्निहित तंत्र का खुलासा किया।

उत्तर? स्थान और समय। पहले से ही विशेष सापेक्षता, अंतरिक्ष और समय द्वारा उनके न्यूटनियन अंतर्धाराओं से दुखी होकर सामान्य सापेक्षता में जीवन के लिए पूरी तरह से उछला। आइंस्टीन ने दिखाया कि एक तानाशाही लकड़ी के फर्श के रूप में एक लुढ़कने वाले संगमरमर को कुतर सकती है, अंतरिक्ष और समय खुद को गर्म कर सकते हैं, और स्थलीय और स्वर्गीय निकायों को लंबे समय तक गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव को देखते हुए प्रक्षेपवक्रों का पालन कर सकते हैं।

हालाँकि सूत्रीकरण के बाद, सामान्य सापेक्षता ने निश्चित भविष्यवाणियाँ कीं, जिनमें से कुछ की पुष्टि खगोलीय टिप्पणियों के माध्यम से की गई। इसने गणितीय रूप से उन्मुख विचारकों को दुनिया के सिद्धांत के विस्तृत निहितार्थों का पता लगाने के लिए प्रेरित किया। यह बेल्जियम के एक पादरी का काम था, जॉर्जेस लेमट्रे, जिन्होंने भौतिकी में डॉक्टरेट की उपाधि धारण की थी, जो उस कहानी को आगे बढ़ा रहे हैं जिसका हम अनुसरण कर रहे हैं। १ ९ २î में, लेमट्रे ने आइंस्टीन के सामान्य सापेक्षता के समीकरणों को ब्रह्मांड के भीतर की वस्तुओं, जैसे सितारों और ब्लैक होल पर लागू किया, बल्कि पूरे ब्रह्मांड में लागू किया। परिणाम ने लीमाट्रे को अपनी एड़ी पर वापस मार दिया। गणित ने दिखाया कि ब्रह्मांड स्थिर नहीं हो सकता है: अंतरिक्ष का कपड़ा या तो खींच रहा था या सिकुड़ रहा था, जिसका मतलब था कि ब्रह्मांड या तो आकार में बढ़ रहा था या सिकुड़ रहा था।

जब लेमट्रे ने आइंस्टीन को सचेत किया कि वह क्या पाएगा, तो आइंस्टीन ने झांसा दिया। उन्होंने सोचा कि Lema .tre गणित को बहुत दूर धकेल रहा था। आइंस्टीन इतना निश्चित था कि ब्रह्मांड, एक पूरे के रूप में, शाश्वत और अपरिवर्तनीय था, कि उन्होंने न केवल गणितीय विश्लेषणों को खारिज कर दिया था जो इसके विपरीत थे, उन्होंने अपने समीकरणों में एक मामूली संशोधन डाला ताकि यह सुनिश्चित हो सके कि गणित उनके पूर्वाग्रह को समायोजित करेगा।

और पूर्वाग्रह यह था। 1929 में, माउंट विल्सन ऑब्जर्वेटरी में शक्तिशाली दूरबीन का उपयोग करते हुए एडविन हबल की खगोलीय टिप्पणियों से पता चला कि दूर की आकाशगंगाएँ सभी भाग रही हैं। ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है। आइंस्टीन ने खुद को माथे में एक व्यंजनापूर्ण थप्पड़ दिया, अपने स्वयं के समीकरणों से निकलने वाले परिणामों पर भरोसा न करने के लिए एक फटकार, और उनकी सोच और उनके समीकरणों को डेटा के अनुरूप लाया।

निश्चित रूप से महान प्रगति। लेकिन नई अंतर्दृष्टि नई पहेली पैदा करती है।

जैसा कि लीमाट्रे ने बताया था, अगर अब अंतरिक्ष का विस्तार हो रहा है, तो कॉस्मिक फिल्म को उल्टा करके हम निष्कर्ष निकालते हैं कि अवलोकन योग्य ब्रह्मांड कभी छोटा था, कभी भी घना और गर्म समय में वापस आ गया था। यह प्रतीत होता है कि अपरिहार्य निष्कर्ष यह है कि जिस ब्रह्मांड को हम देखते हैं, वह एक छोटे से धब्बे से उभरा है, जो अंतरिक्ष की सूजन को बाहर की ओर भेज रहा है - जिसे अब हम बिग बैंग कहते हैं।

लेकिन अगर सच है, तो अंतरिक्ष में सूजन क्या है? और ऐसे बाहरी प्रस्ताव का परीक्षण कैसे किया जा सकता है?

द इन्फ्लेशनरी थ्योरी
यदि ब्रह्माण्ड एक गर्म और तीव्र रूप से घने प्राइमरी परमाणु से उभरा, जैसा कि लीमाट्रे ने कहा है, तो अंतरिक्ष के प्रस्फुटित होने से ब्रह्मांड ठंडा हो जाना चाहिए था। 1940 के दशक में जॉर्ज वॉशिंगटन विश्वविद्यालय में और बाद में 1960 के दशक में प्रिंसटन में गणना की गई, जिसमें पता चला कि बिग बैंग की अवशिष्ट गर्मी फोटॉन (प्रकाश के कणों) के स्नान के रूप में समान रूप से भरने वाली जगह के रूप में प्रकट होगी। फोटोन का तापमान अब पूर्ण शून्य से 2.7 डिग्री तक नीचे गिर गया है, जो स्पेक्ट्रम के माइक्रोवेव हिस्से में अपनी तरंग दैर्ध्य रखते हैं - यह बताते हुए कि बिग बैंग के इस संभावित अवशेष को कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन क्यों कहा जाता है।

1964 में, दो बेल लैब्स वैज्ञानिक, अर्नो पेनज़ियास और रॉबर्ट विल्सन, उपग्रह संचार के लिए डिज़ाइन किए गए एक बड़े ग्राउंड-आधारित एंटीना से निराश होकर, अंत में थे। भले ही जहां उन्होंने एंटीना को इंगित किया, उन्होंने ऑडीओफाइल के दुःस्वप्न का सामना किया: एक निरंतर पृष्ठभूमि। महीनों तक उन्होंने स्रोत की तलाश की लेकिन असफल रहे। फिर, पेनज़ियास और विल्सन ने प्रिंसटन में किए जा रहे ब्रह्मांडीय गणनाओं की हवा को पकड़ते हुए सुझाव दिया कि एक निम्न-स्तरीय विकिरण भरने वाला स्थान होना चाहिए। शोधकर्ताओं ने महसूस किया कि बिग बैंग के फोटॉन एंटीना के रिसीवर को गुदगुदी करते हैं। इस खोज ने पेनज़ियास और विल्सन को 1978 का नोबेल पुरस्कार दिया।

बिग बैंग सिद्धांत की प्रमुखता आसमान छूती है, जो वैज्ञानिकों को इस सिद्धांत से अलग करने के लिए बाध्य करती है, अप्रत्याशित प्रभाव और संभावित कमजोरियों की तलाश करती है। कई महत्वपूर्ण मुद्दों को प्रकाश में लाया गया, लेकिन सबसे आवश्यक भी सबसे अधिक था
बुनियादी।

बिग बैंग को अक्सर उत्पत्ति के आधुनिक वैज्ञानिक सिद्धांत, उत्पत्ति के गणितीय उत्तर के रूप में वर्णित किया जाता है। लेकिन यह धारणा एक आवश्यक गिरावट को अस्पष्ट करती है: बिग बैंग सिद्धांत हमें यह नहीं बताता है कि ब्रह्मांड कैसे शुरू हुआ । यह हमें बताता है कि ब्रह्मांड कैसे विकसित हुआ, यह शुरू होने के बाद एक दूसरे के एक छोटे से हिस्से की शुरुआत हुई। जैसा कि रीवाउंड कॉस्मिक फिल्म पहले फ्रेम के पास जाती है, गणित टूट जाता है, लेंस को बंद कर देता है जैसे कि सृजन घटना स्क्रीन को भरने वाली है। और इसलिए, जब यह धमाके की व्याख्या करने की बात आती है - तो प्राइमर्डियल पुश जिसने ब्रह्मांड को अपने विस्तार के पाठ्यक्रम पर बढ़ा दिया है - बिग बैंग सिद्धांत मौन है।

यह स्टैनफोर्ड यूनिवर्सिटी के भौतिकी विभाग के एक युवा पोस्टडॉक्टोरल फेलो, एलन गुथ के साथ गिरी होगी, ताकि इस अंतर को भरने की दिशा में महत्वपूर्ण कदम उठाया जा सके। कॉर्नेल विश्वविद्यालय के गुथ और उनके सहयोगी हेनरी टी समझने की कोशिश कर रहे थे कि ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों में मोनोपोल नामक कुछ काल्पनिक कण कैसे उत्पन्न हो सकते हैं। लेकिन 6 दिसंबर, 1979 की रात में गहरी गणना करते हुए, गुथ ने काम को एक अलग दिशा में ले लिया। उन्होंने महसूस किया कि न केवल समीकरणों से पता चलता है कि सामान्य सापेक्षता ने न्यूटोनियन गुरुत्व में एक आवश्यक अंतर पाया है - जो गुरुत्वाकर्षण के तंत्र को प्रदान करता है - उन्होंने यह भी बताया कि गुरुत्वाकर्षण अप्रत्याशित तरीके से व्यवहार कर सकता है। न्यूटन (और रोजमर्रा के अनुभव) के अनुसार गुरुत्वाकर्षण एक आकर्षक शक्ति है जो एक वस्तु को दूसरे की ओर खींचती है। समीकरण दिखा रहे थे कि आइंस्टीन के निर्माण में गुरुत्वाकर्षण भी प्रतिकारक हो सकता है।

सूर्य, पृथ्वी और चंद्रमा जैसी परिचित वस्तुओं का गुरुत्वाकर्षण निश्चित रूप से आकर्षक है। लेकिन गणित से पता चला है कि एक अलग स्रोत, पदार्थ का एक समूह नहीं है, बल्कि एक क्षेत्र को समान रूप से भरने वाले क्षेत्र में सन्निहित ऊर्जा, एक गुरुत्वाकर्षण बल उत्पन्न करेगा जो बाहरी रूप से धक्का देगा। और फिर बेरहमी से। एक क्षेत्र में एक सेंटीमीटर के एक अरबवें हिस्से का एक अरबवाँ हिस्सा, जो उपयुक्त ऊर्जा क्षेत्र से भरा हुआ है - जिसे एन्फैटन क्षेत्र कहा जाता है - शक्तिशाली प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण द्वारा अलग किया जाएगा, संभवतः एक अंश में अवलोकन योग्य ब्रह्मांड जितना बड़ा होगा। एक सेकंड का।

और वह सही में धमाकेदार कहा जाएगा। एक बड़ा धमाका।

आंद्रेई लिंडे, पॉल स्टीनहार्ट और एंड्रियास अल्ब्रेक्ट सहित वैज्ञानिकों द्वारा गुत के प्रारंभिक कार्यान्वयन के लिए गथ के बाद के शोधन के साथ, कॉस्मोलॉजी के मुद्रास्फीति सिद्धांत का जन्म हुआ। अंतरिक्ष की बाहरी सूजन को प्रज्वलित करने के लिए एक विश्वसनीय प्रस्ताव आखिरकार सिद्धांतकारों की मेज पर था। लेकिन क्या यह सही है?

परीक्षण मुद्रास्फीति
पहले ब्लश पर, एक सिद्धांत की पुष्टि करने के लिए यह मूर्खतापूर्ण लग सकता है कि लगभग 14 अरब साल पहले एक दूसरे के छोटे अंश के लिए अस्थिर रूप से संचालित किया गया था। यकीन है, ब्रह्मांड अब विस्तार कर रहा है, इसलिए कुछ ने इसे पहले स्थान पर जाना तय किया है। लेकिन क्या यह भी सत्यापित करने योग्य है कि यह प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण के एक शक्तिशाली लेकिन संक्षिप्त फ्लैश द्वारा स्पार्क किया गया था?

यह है। और दृष्टिकोण का उपयोग करता है, एक बार फिर, माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण का।

कैसे के लिए एक महसूस पाने के लिए, एक छोटे से संदेश को लिखने की कल्पना करें, किसी को भी पढ़ने के लिए छोटा, एक विहीन गुब्बारे की सतह पर। फिर गुब्बारा फुलाएं। जैसे-जैसे यह खिंचता है, आपका संदेश भी बढ़ता जाता है, दृश्यमान होता है। इसी तरह, अगर अंतरिक्ष में नाटकीय रूप से मुद्रास्फीति की दर बढ़ने का अनुभव होता है, तो ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों के दौरान स्थापित किए गए छोटे भौतिक चिह्न आकाश में फैले होंगे, संभवतः उन्हें भी दिखाई देगा।

क्या कोई ऐसी प्रक्रिया है जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक छोटे से संदेश को छापती है? क्वांटम भौतिकी एक शानदार हां के साथ जवाब देती है। यह अनिश्चितता के सिद्धांत पर खरा उतरता है, 1927 में वर्नर हाइजेनबर्ग द्वारा उन्नत। हाइजेनबर्ग ने दिखाया कि माइक्रोवर्ल्ड अपरिहार्य "क्वांटम जिटर" के अधीन है जो एक साथ कुछ विशेषताओं को निर्दिष्ट करना असंभव बना देता है, जैसे कि स्थिति और कण की गति दोनों। अंतरिक्ष को सहने वाले क्षेत्रों के लिए, अनिश्चितता का सिद्धांत दिखाता है कि एक क्षेत्र की ताकत क्वांटम जिटर के अधीन भी है, जिससे प्रत्येक स्थान पर उसका मूल्य ऊपर और नीचे झूलता है।

माइक्रोकाइलम पर प्रयोगों के दशकों ने सत्यापित किया है कि क्वांटम जिटर वास्तविक और सर्वव्यापी हैं; वे केवल इसलिए अपरिचित हैं क्योंकि उतार-चढ़ाव बहुत कम होते हैं, जिन्हें रोजमर्रा की जिंदगी में सीधे देखा जा सकता है। यही वह जगह है जहां अंतरिक्ष की महंगाई फैलती है।

विस्तार वाले गुब्बारे पर आपके संदेश के साथ, यदि ब्रह्मांड मुद्रास्फीति के सिद्धांत द्वारा प्रस्तावित मूर्खतापूर्ण विस्तार से गुजरता है, तो इनफ्लटन क्षेत्र में छोटे क्वांटम झटके - याद रखें, कि प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण के लिए जिम्मेदार क्षेत्र-मैक्रोवर्ल्ड में फैला होगा। यह क्षेत्र की ऊर्जा को कुछ स्थानों में बड़ा स्पर्श और दूसरों में छोटा स्पर्श होने के रूप में परिणाम देगा।

बदले में, ऊर्जा में इन बदलावों का ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण पर प्रभाव पड़ेगा, कुछ स्थानों पर तापमान थोड़ा अधिक और दूसरों में थोड़ा कम। गणितीय गणना से पता चलता है कि तापमान भिन्नता 1, 00, 000 में लगभग 1 भाग छोटी होगी। लेकिन - और यह कुंजी है - तापमान भिन्नताएं आकाश में एक विशिष्ट सांख्यिकीय पैटर्न को भर देंगी।

1990 के दशक में शुरू, कभी अधिक परिष्कृत वेधशाला उपक्रमों की एक श्रृंखला - जमीन-, गुब्बारा- और अंतरिक्ष-आधारित दूरबीनों ने इन तापमान विविधताओं की मांग की है। और उन्हें पा लिया। दरअसल, सैद्धांतिक भविष्यवाणियों और अवलोकन डेटा के बीच लुभावनी सहमति है।

और इसके साथ, आपको लगता है कि मुद्रास्फीति दृष्टिकोण की पुष्टि की गई थी। लेकिन एक समुदाय के रूप में, भौतिकविदों के बारे में संदेह समूह के रूप में आप कभी भी सामना करेंगे। इन वर्षों में, कुछ ने डेटा के लिए प्रस्तावित वैकल्पिक स्पष्टीकरण दिए, जबकि अन्य ने मुद्रास्फीति संबंधी दृष्टिकोण के लिए विभिन्न तकनीकी चुनौतियों को उठाया। मुद्रास्फीति दूर रही और प्रमुख ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत दूर रहे, लेकिन कई लोगों ने महसूस किया कि धूम्रपान बंदूक अभी तक नहीं मिली है।

अब तक।

स्पेस के फैब्रिक में लहरें
जैसे अंतरिक्ष के भीतर के क्षेत्र क्वांटम जिटर के अधीन होते हैं, क्वांटम अनिश्चितता यह सुनिश्चित करती है कि अंतरिक्ष खुद भी क्वांटम जिटर के अधीन होना चाहिए। जिसका अर्थ है कि अंतरिक्ष को पानी के उबलने वाले बर्तन की सतह की तरह बदलना चाहिए। यह उसी कारण से अपरिचित है कि एक ग्रेनाइट टेबलटॉप सुस्पष्ट लगता है, भले ही इसकी सतह सूक्ष्म खामियों से भरी हुई है - यह अपवाद असाधारण रूप से छोटे पैमाने पर होते हैं। लेकिन, एक बार फिर से, क्योंकि मुद्रास्फीति के विस्तार ने क्वांटम सुविधाओं को मैक्रोकैलम में फैला दिया है, सिद्धांत भविष्यवाणी करता है कि स्थानिक कपड़े में लंबे समय तक छोटे चींटियां उग आती हैं। हम इन तरंगों या प्राइमर्डियल गुरुत्वीय तरंगों का पता कैसे लगाएंगे, क्योंकि वे अधिक ठीक से कहलाती हैं? तीसरी बार, बिग बैंग का सर्वव्यापी अवशेष, कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन, टिकट है।

गणना से पता चलता है कि गुरुत्वाकर्षण तरंगें पृष्ठभूमि विकिरण पर एक घुमा पैटर्न, मुद्रास्फीतिक विस्तार का एक प्रतिष्ठित फिंगरप्रिंट छापेंगी। (अधिक सटीक रूप से, पृष्ठभूमि विकिरण विद्युत चुम्बकीय क्षेत्र में दोलनों से उत्पन्न होती है; इन दोलनों की दिशा, जिसे ध्रुवीकरण के रूप में जाना जाता है, गुरुत्वाकर्षण तरंगों के मद्देनज़र मुड़ जाती है।) पृष्ठभूमि विकिरण में ऐसे भंवरों का पता लगाने के रूप में लंबे समय से सम्मानित किया गया है। मुद्रास्फीति सिद्धांत, लंबे समय से मांगी गई धूम्रपान बंदूक की स्थापना के लिए स्वर्ण मानक।

12 मार्च को, हार्वर्ड-स्मिथसोनियन सेंटर फॉर एस्ट्रोफिजिक्स, Bicep2 मिशन के लिए उत्तरी अमेरिकी जमीनी नियंत्रण द्वारा जारी एक "प्रमुख खोज" का वादा करते हुए एक प्रेस विज्ञप्ति ने दुनिया भर के भौतिकी समुदाय के माध्यम से सांस की अफवाहें भेजीं। शायद भंवरे मिल गए थे? 17 मार्च को प्रेस कॉन्फ्रेंस में अफवाहों की पुष्टि हुई। डेटा के सावधानीपूर्वक विश्लेषण के एक वर्ष से अधिक समय के बाद, Bicep2 टीम ने घोषणा की कि उसने पूर्वानुमानित गुरुत्वाकर्षण लहर पैटर्न की पहली पहचान प्राप्त की थी।

अंतरिक्ष के क्वांटम झटकों के लिए दक्षिणी ध्रुव की सतह पर एकत्रित आंकड़ों में सूक्ष्म घूमता है, मुद्रास्फीति के विस्तार से फैला है, प्रारंभिक ब्रह्मांड के माध्यम से इंतजार कर रहा है।

इस सबका क्या मतलब है?
कॉस्मोलॉजी में उथल-पुथल की एक सदी में, मुद्रास्फीति सिद्धांत के लिए मामला अब मजबूत हो गया है। अब, न केवल हमें पता है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, न केवल हमारे पास विस्तार को प्रज्वलित करने के लिए एक विश्वसनीय प्रस्ताव है, हम क्वांटम प्रक्रियाओं की छाप का पता लगा रहे हैं जो उस उग्र दूसरे के पहले अंश के दौरान अंतरिक्ष को गुदगुदी करते हैं।

लेकिन उन शंकालु भौतिकविदों में से एक होने के बावजूद, जो एक उत्तेजक भी है, मुझे इन घटनाओं के बारे में सोचने के लिए कुछ संदर्भ के साथ निष्कर्ष निकालना चाहिए।

Bicep2 टीम ने एक वीरतापूर्ण कार्य किया है, लेकिन इसके परिणामों में पूर्ण विश्वास के लिए शोधकर्ताओं की स्वतंत्र टीमों द्वारा पुष्टि की आवश्यकता होगी। हमें लंबा इंतजार नहीं करना पड़ेगा। Bicep2 के प्रतिस्पर्धियों को भी माइक्रोवेव ज़ुल्फ़ों की गर्म खोज में लगाया गया है। एक वर्ष के भीतर, शायद कम, इनमें से कुछ समूह अपने निष्कर्षों की रिपोर्ट कर सकते हैं।

यह निश्चित है कि वर्तमान और भविष्य के मिशन कभी भी अधिक परिष्कृत डेटा प्रदान करेंगे जो मुद्रास्फीति के दृष्टिकोण को तेज करेगा। इस बात को ध्यान में रखें कि मुद्रास्फीति एक प्रतिमान है, न कि एक अद्वितीय सिद्धांत। सिद्धांतकारों ने अब धमाके के रूप में बैंग-रेपल्सिव-ग्रैविटी के मूल विचार को सैकड़ों तरीकों से लागू किया है (विभिन्न संख्या में इन्फ्लैटन फील्ड, उन क्षेत्रों के बीच विभिन्न इंटरैक्शन और इतने पर), प्रत्येक के साथ आम तौर पर थोड़ा अलग भविष्यवाणियां होती हैं। Bicep2 डेटा ने पहले ही व्यवहार्य मॉडल को महत्वपूर्ण रूप से जीत लिया है, और आगामी डेटा प्रक्रिया को जारी रखेगा।

यह सब मुद्रास्फीति सिद्धांत के लिए एक असाधारण समय तक जोड़ता है। लेकिन इससे भी बड़ा सबक है। इस संभावना को सीमित करते हुए कि बेहतर माप के साथ भंवर गायब हो जाते हैं, अब हमारे पास प्रारंभिक ब्रह्मांड में क्वांटम प्रक्रियाओं पर एक नई अवलोकन खिड़की है। Bicep2 डेटा से पता चलता है कि ये प्रक्रिया हमारे सबसे शक्तिशाली कण त्वरक, बड़े हैड्रोन कोलाइडर द्वारा जांचे गए खरबों की तुलना में एक ट्रिलियन गुना अधिक दूरी पर होती है। कुछ साल पहले, शोधकर्ताओं के एक समूह के साथ, मैंने पहले फोर्सेस में से एक की गणना में लिया कि कैसे स्ट्रिंग सिद्धांत की तरह अल्ट्रा-छोटे के हमारे अत्याधुनिक सिद्धांत, माइक्रोवेव बैकग्राउंड रेडिएशन की टिप्पणियों के साथ परीक्षण किए जा सकते हैं। अब, इस अभूतपूर्व छलांग के साथ सूक्ष्म जगत में, मैं कल्पना कर सकता हूं कि इस तरह के अधिक परिष्कृत अध्ययन गुरुत्वाकर्षण, क्वांटम यांत्रिकी और हमारे लौकिक उत्पत्ति की हमारी समझ में अगले चरण में अच्छी तरह से हेराल्ड कर सकते हैं।

मुद्रास्फीति और मल्टीवर्स
अंत में, मुझे एक मुद्दे पर ध्यान दें, जिसे मैंने अब तक सावधानी से टाला है, एक यह है कि यह चमत्कारिक है। मुद्रास्फीति सिद्धांत का एक संभावित उपोत्पाद यह है कि हमारा ब्रह्मांड एकमात्र ब्रह्मांड नहीं हो सकता है।

कई मुद्रास्फीति मॉडल में, इनफ़्लैटन क्षेत्र इतना कुशल होता है कि हमारे बिग बैंग के प्रतिकारक धक्का के बाद भी, क्षेत्र एक और बड़ा धमाका करने के लिए तैयार रहता है। प्रत्येक धमाके का अपना विस्तार होता है, हमारे ब्रह्मांड को कई में से एक के रूप में फिर से प्रस्तुत किया जाता है। वास्तव में, इन मॉडलों में, मुद्रास्फीति की प्रक्रिया आम तौर पर कभी न खत्म होने वाली साबित होती है, यह शाश्वत है, और इसलिए एक सार्वभौमिक ब्रह्मांड की आबादी को असीमित संख्या में पैदावार देती है।

मुद्रास्फीति के प्रतिमान जमा होने के साक्ष्य के साथ, यह निष्कर्ष निकालना लुभावना है कि मल्टीवर्स में आत्मविश्वास भी बढ़ना चाहिए। जबकि मैं उस परिप्रेक्ष्य के प्रति सहानुभूति रखता हूं, स्थिति स्पष्ट कटौती से दूर है। क्वांटम में उतार-चढ़ाव न केवल एक दिए गए ब्रह्मांड के भीतर विविधताएं पैदा करते हैं - एक प्रमुख उदाहरण माइक्रोवेव पृष्ठभूमि की विविधताएं हैं जिनकी हमने चर्चा की है - वे स्वयं ब्रह्मांडों के बीच विविधताएं भी दर्ज करते हैं। और ये विविधताएँ महत्वपूर्ण हो सकती हैं। सिद्धांत के कुछ अवतारों में, अन्य ब्रह्माण्डों के प्रकार भी अलग-अलग हो सकते हैं जिनमें वे कण होते हैं और बल जो काम पर होते हैं।

वास्तविकता पर इस व्यापक दृष्टिकोण में, चुनौती को स्पष्ट करना है कि मुद्रास्फीति सिद्धांत वास्तव में क्या भविष्यवाणी करता है। इस ब्रह्मांड में हम यहां जो कुछ भी देखते हैं, उसे कैसे समझाते हैं? क्या हमें इस बात का कारण है कि हमारे जीवन का स्वरूप अधिकांश अन्य ब्रह्मांडों के विभिन्न वातावरणों में मौजूद नहीं हो सकता है, और इसीलिए हम खुद को यहाँ पाते हैं - एक विवादास्पद दृष्टिकोण जो कुछ वैज्ञानिकों को पुलिस-आउट के रूप में प्रभावित करता है? तब, चिंता की बात यह है कि मुद्रास्फीति के अनन्त संस्करण के साथ इतने सारे ब्रह्मांड पैदा हो रहे हैं, जिनमें से प्रत्येक में अलग-अलग विशेषताएं हैं, सिद्धांत में मुद्रास्फीति में आत्मविश्वास होने के लिए हमारे बहुत कारण को कम करने की क्षमता है।
भौतिकविद् इन लकुनाओं के साथ संघर्ष करना जारी रखते हैं। कई लोगों का विश्वास है कि ये महंगाई की तकनीकी चुनौतियां हैं जिन्हें समय रहते सुलझा लिया जाएगा। मैं सहमत हूं। मुद्रास्फीति की व्याख्यात्मक पैकेज इतना उल्लेखनीय है, और इसके सबसे प्राकृतिक पूर्वानुमानों को अवलोकन के साथ बहुत शानदार ढंग से जोड़ा गया है, कि यह सब गलत होने के लिए लगभग बहुत सुंदर लगता है। लेकिन जब तक मल्टीवर्स द्वारा उठाए गए सूक्ष्मता को हल नहीं किया जाता है, तब तक अंतिम निर्णय आरक्षित करना बुद्धिमानी है।

यदि मुद्रास्फीति सही है, तो सिद्धांत को विकसित करने वाले दूरदर्शी और इसकी भविष्यवाणी की पुष्टि करने वाले अग्रणी नोबेल पुरस्कार के योग्य हैं। फिर भी, कहानी अभी भी बड़ी होगी। इस परिमाण की उपलब्धियां व्यक्ति को पार कर जाती हैं। यह हम सभी के लिए गर्व और आश्चर्य की बात है कि हमारी सामूहिक रचनात्मकता और अंतर्दृष्टि ने ब्रह्मांड के कुछ सबसे गहरे रहस्यों का खुलासा किया है।