কেউ যদি মনে করে যে "পালানো" শব্দটি সম্পূর্ণরূপে খেলাধুলা, বা সর্বাধিক "বিবাহবিরোধী" চরিত্র আছে, তবে তারা ভুল। আরো অনেক আকর্ষণীয় ব্যাখ্যা আছে. উদাহরণ স্বরূপ, মহাজাগতিক হাবল সূত্র নির্দেশ করে যে... ছায়াপথগুলো ছড়িয়ে পড়ছে!

নীহারিকা তিন প্রকার

কল্পনা করুন: একটি কালো, বিশাল বায়ুবিহীন মহাকাশে, নক্ষত্র সিস্টেমগুলি শান্তভাবে এবং ধীরে ধীরে একে অপরের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে: "বিদায়! বিদায়! বিদায়!"। সম্ভবত, আসুন "লিরিক্যাল ডিগ্রেশন" বাদ দিয়ে বৈজ্ঞানিক তথ্যের দিকে ফিরে যাই। 1929 সালে, 20 শতকের সবচেয়ে প্রভাবশালী জ্যোতির্বিজ্ঞানী, আমেরিকান বিজ্ঞানী এডউইন পাওয়েল হাবল (1889-1953), এই সিদ্ধান্তে এসেছিলেন যে মহাবিশ্ব ক্রমাগতভাবে প্রসারিত হচ্ছে।

একজন ব্যক্তি যিনি তার পুরো প্রাপ্তবয়স্ক জীবনকে মহাকাশের কাঠামো উদ্ঘাটনে উৎসর্গ করেছিলেন, তিনি ছোটবেলা থেকেই জ্যোতির্বিদ্যায় আগ্রহী ছিলেন, যদিও তিনি শেষ পর্যন্ত একজন প্রত্যয়িত আইনজীবী হয়েছিলেন। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয় থেকে স্নাতক হওয়ার পর, এডউইন শিকাগোতে ইয়র্ক অবজারভেটরিতে কাজ করেন। তিনি প্রথম বিশ্বযুদ্ধে (1914-1918) যুদ্ধ করেছিলেন। সামনের বছরগুলি কেবল সময়ের মধ্যে আবিষ্কারকে বিলম্বিত করেছিল। আজ সমগ্র বৈজ্ঞানিক বিশ্ব জানে হাবল ধ্রুবক কি।

আবিষ্কারের পথে

সামনে থেকে ফিরে, বিজ্ঞানী উচ্চ-উচ্চতা মাউন্ট উইলসন অবজারভেটরি (ক্যালিফোর্নিয়া) এর দিকে মনোযোগ দেন। সেখানে তাকে নিয়োগ দেওয়া হয়। জ্যোতির্বিদ্যার প্রেমে, যুবকটি 60 এবং 100 ইঞ্চি পরিমাপের বিশাল টেলিস্কোপের লেন্সগুলির মাধ্যমে দেখতে অনেক সময় ব্যয় করেছিল। সেই সময়ের জন্য - বৃহত্তম, প্রায় চমত্কার! উদ্ভাবকরা প্রায় এক দশক ধরে ডিভাইসগুলিতে কাজ করেছেন, চিত্রের সর্বোচ্চ সম্ভাব্য বিবর্ধন এবং স্পষ্টতা অর্জন করেছেন।

আমাদের স্মরণ করা যাক যে মহাবিশ্বের দৃশ্যমান সীমানাকে বলা হয় মেটাগ্যালাক্সি। এটি বিগ ব্যাং (মহাজাগতিক এককতা) এর সময় রাজ্যে চলে যায়। আধুনিক বিধানগুলি বলে যে ভৌত ধ্রুবকের মানগুলি একজাতীয় (অর্থাৎ আলোর গতি, প্রাথমিক চার্জ, ইত্যাদি)। এটা বিশ্বাস করা হয় যে মেটাগ্যালাক্সিতে 80 বিলিয়ন গ্যালাক্সি রয়েছে (একটি আশ্চর্যজনক চিত্রও এইরকম শোনাচ্ছে: 10 সেক্সটিলিয়ন এবং 1 সেপ্টিলিয়ন তারা)। আকৃতি, ভর এবং আকার - মহাবিশ্বের জন্য এগুলি পৃথিবীতে গৃহীত ধারণাগুলির থেকে সম্পূর্ণ ভিন্ন ধারণা।

রহস্যময় সেফিডস

মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ ব্যাখ্যা করে এমন তত্ত্বকে প্রমাণ করার জন্য দীর্ঘমেয়াদী গভীর গবেষণা, জটিল তুলনা এবং গণনার প্রয়োজন ছিল। 20 শতকের বিশের দশকের প্রথম দিকে, গতকালের সৈনিক অবশেষে মিল্কিওয়ে থেকে আলাদাভাবে পর্যবেক্ষণ করা নীহারিকাকে শ্রেণীবদ্ধ করতে সক্ষম হয়েছিল। তার আবিষ্কার অনুসারে, তারা সর্পিল, উপবৃত্তাকার এবং অনিয়মিত (তিন প্রকার)।

নিকটতম, কিন্তু নিকটতম নয়, সর্পিল নীহারিকা, এন্ড্রোমিডা, এডউইন সেফিডস (স্পন্দিত নক্ষত্রের একটি শ্রেণী) চিহ্নিত করেছেন। হাবলের আইন তার চূড়ান্ত গঠনের আগের চেয়ে কাছাকাছি হয়েছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানী এই বীকনগুলির দূরত্ব এবং তার উপসংহার অনুসারে, অ্যান্ড্রোমিডায় প্রায় এক ট্রিলিয়ন তারা রয়েছে (আকাশগঙ্গার চেয়ে 2.5-5 গুণ বড়)।

ধ্রুবক

কিছু বিজ্ঞানী, সেফিডসের প্রকৃতি ব্যাখ্যা করে, তাদের তুলনা করেন স্ফীত রাবার বলের সাথে। তারা হয় বাড়ে বা হ্রাস পায়, কখনও কাছে আসে, কখনও দূরে সরে যায়। এই ক্ষেত্রে রেডিয়াল বেগ ওঠানামা করে। সংকুচিত হলে, "ভ্রমণকারীদের" তাপমাত্রা বৃদ্ধি পায় (যদিও পৃষ্ঠের ক্ষেত্রফল হ্রাস পায়)। স্পন্দিত নক্ষত্রগুলি একটি অস্বাভাবিক পেন্ডুলাম যা, শীঘ্র বা পরে, বন্ধ হয়ে যাবে।

অন্যান্য নীহারিকাগুলির মতো, অ্যান্ড্রোমিডাকে বিজ্ঞানীরা একটি দ্বীপ সার্বজনীন স্থান হিসাবে চিহ্নিত করেছেন, যা আমাদের ছায়াপথের স্মরণ করিয়ে দেয়। 1929 সালে, এডউইন আবিষ্কার করেছিলেন: ছায়াপথগুলির রেডিয়াল বেগ এবং তাদের দূরত্বগুলি আন্তঃসম্পর্কিত এবং রৈখিকভাবে নির্ভরশীল। একটি সহগ নির্ধারণ করা হয়েছিল, প্রতি মেগাপারসেকে কিমি/সেকে প্রকাশ করা হয়েছিল, তথাকথিত হাবল ধ্রুবক। মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে ক্রমাগত পরিবর্তন হয়। কিন্তু একটি নির্দিষ্ট মুহূর্তে, মহাবিশ্বের সিস্টেমের সমস্ত পয়েন্টে, এটি একই। 2016 সালে - 66.93 ± 0.62 (কিমি/সেকেন্ড)/এমপিসি।

মহাবিশ্বের সিস্টেম সম্পর্কে ধারণাগুলি তার বিবর্তন অব্যাহত রাখে এবং প্রসারিত হয় তখন একটি পর্যবেক্ষণমূলক ভিত্তি পেয়েছিল। দ্বিতীয় বিশ্বযুদ্ধের শুরু পর্যন্ত জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সক্রিয়ভাবে প্রক্রিয়াটি অধ্যয়ন করেছিলেন। 1942 সালে, তিনি অ্যাবারডিন প্রুভিং গ্রাউন্ডে (ইউএসএ) বহিরাগত ব্যালিস্টিক বিভাগের প্রধান ছিলেন। সম্ভবত বিশ্বের সবচেয়ে রহস্যময় বিজ্ঞানের একজন অনুসারী কি এই সম্পর্কে স্বপ্ন দেখেছিলেন? না, তিনি দূরবর্তী ছায়াপথগুলির লুকানো কোণগুলির আইনগুলি "পদ্ধতি" করতে চেয়েছিলেন! তার রাজনৈতিক মতামতের জন্য, জ্যোতির্বিজ্ঞানী প্রকাশ্যে তৃতীয় রাইকের নেতা অ্যাডলফ হিটলারের নিন্দা করেছিলেন। জীবনের শেষ দিকে, হাবল গণবিধ্বংসী অস্ত্র ব্যবহারের শক্তিশালী প্রতিপক্ষ হিসেবে পরিচিত হয়ে ওঠেন। তবে নীহারিকাতে ফিরে আসা যাক।

গ্রেট এডউইন

অনেক জ্যোতির্বিজ্ঞানের ধ্রুবক সময়ের সাথে সমন্বয় করা হয়, এবং নতুন আবিষ্কার প্রদর্শিত হয়। কিন্তু মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের নিয়মের সাথে তাদের সকলের তুলনা করা যায় না। বিংশ শতাব্দীর বিখ্যাত জ্যোতির্বিজ্ঞানী, হাবল (কোপার্নিকাসের সময় থেকে, তার কোন সমকক্ষ ছিল না!) পরীক্ষামূলক পদার্থবিজ্ঞানের প্রতিষ্ঠাতা গ্যালিলিও গ্যালিলির সাথে সমকক্ষ করা হয় এবং তারা নাক্ষত্রিক সিস্টেমের অস্তিত্ব সম্পর্কে উদ্ভাবনী উপসংহারের লেখক। , উইলিয়াম হার্শেল।

হাবলের আইন আবিষ্কৃত হওয়ার আগেই, এর লেখক মার্কিন যুক্তরাষ্ট্রের ন্যাশনাল একাডেমি অফ সায়েন্সেসের সদস্য হয়েছিলেন, পরবর্তীতে বিভিন্ন দেশে একাডেমি, এবং অনেক পুরস্কার পেয়েছেন। অনেক লোক সম্ভবত শুনেছেন যে দশ বছর আগে হাবল স্পেস টেলিস্কোপ কক্ষপথে চালু হয়েছিল এবং সফলভাবে কাজ করছে। এই নামটি মঙ্গল এবং বৃহস্পতির (গ্রহাণু) কক্ষপথের মধ্যে আবর্তিত ছোট গ্রহগুলির একটিকে দেওয়া হয়েছে।

এটা বলা সম্পূর্ণ ন্যায্য হবে না যে জ্যোতির্বিজ্ঞানী শুধুমাত্র তার নাম স্থায়ী করার স্বপ্ন দেখেছিলেন, কিন্তু পরোক্ষ প্রমাণ রয়েছে যে এডউইন মনোযোগ আকর্ষণ করতে পছন্দ করতেন। সিনেমার তারকাদের পাশে উল্লাস করে পোজ দিচ্ছেন তার ছবি। নীচে আমরা বিজয়ী স্তরে তার কৃতিত্বকে "স্থির" করার তার প্রচেষ্টা সম্পর্কে কথা বলব এবং এইভাবে সৃষ্টিতত্ত্বের ইতিহাসে প্রবেশ করব।

হেনরিয়েটা লেভিট পদ্ধতি

বিখ্যাত ব্রিটিশ জ্যোতির্পদার্থবিদ তার বই এ ব্রিফ হিস্ট্রি অফ টাইমে লিখেছেন যে "মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হচ্ছে এমন আবিষ্কারটি ছিল 20 শতকের সর্বশ্রেষ্ঠ বুদ্ধিবৃত্তিক বিপ্লব।" হাবল যথেষ্ট ভাগ্যবান ছিলেন যে সঠিক সময়ে সঠিক জায়গায় ছিলেন। মাউন্ট উইলসন অবজারভেটরি ছিল নতুন জ্যোতির্পদার্থবিদ্যার (পরে কসমোলজি বলা হয়) অন্তর্নিহিত পর্যবেক্ষণমূলক কাজের কেন্দ্র। পৃথিবীর সবচেয়ে শক্তিশালী টেলিস্কোপ, হুকার টেলিস্কোপ, সচল হয়ে গেছে।

কিন্তু হাবল ধ্রুবক খুব কমই ভাগ্য দ্বারা আবিষ্কৃত হয়। ধৈর্য, ​​অধ্যবসায় এবং বৈজ্ঞানিক প্রতিদ্বন্দ্বীদের পরাস্ত করার ক্ষমতা প্রয়োজন ছিল। এভাবেই আমেরিকান জ্যোতির্বিদ হার্লো শ্যাপলি তার গ্যালাক্সির মডেলের প্রস্তাব করেছিলেন। তিনি ইতিমধ্যেই বিজ্ঞানী হিসাবে পরিচিত ছিলেন যিনি মিল্কিওয়ের আকার নির্ধারণ করেছিলেন। 1908 সালে হেনরিয়েটা সোয়ান লেভিট দ্বারা সংকলিত একটি কৌশল ব্যবহার করে তিনি সেফিড দূরত্ব পদ্ধতির ব্যাপক ব্যবহার করেছিলেন। এটি উজ্জ্বল নক্ষত্র (সেফিড ভেরিয়েবল) থেকে আলোর প্রমিত পরিবর্তনের উপর ভিত্তি করে একটি বস্তুর দূরত্ব স্থাপন করেছে।

ধুলো এবং গ্যাস নয়, অন্যান্য ছায়াপথ

হারলো শ্যাপলি বিশ্বাস করতেন যে গ্যালাক্সিটি 300,000 আলোকবর্ষ প্রশস্ত (স্বাভাবিকের চেয়ে প্রায় দশ গুণ বেশি)। যাইহোক, শ্যাপলি, সেই সময়ের বেশিরভাগ জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের মতো, নিশ্চিত ছিলেন: মিল্কিওয়ে পুরো মহাবিশ্ব। 18 শতকে উইলিয়াম হার্শেল প্রথম অনুমান করা সত্ত্বেও, তিনি সাধারণ বিশ্বাস ভাগ করে নেন যে তুলনামূলকভাবে কাছাকাছি বস্তুর জন্য সমস্ত নীহারিকা আকাশে ধুলো এবং গ্যাসের প্যাচ মাত্র।

শাপলিকে ভুল প্রমাণ করার আগে হাবল শক্তিশালী হুকার টেলিস্কোপে বসে কত তিক্ত, ঠান্ডা রাত কাটিয়েছেন। 1923 সালের অক্টোবরে, এডউইন M31 নীহারিকা (নক্ষত্রমণ্ডল এন্ড্রোমিডা) এ একটি "ভালো" বস্তু লক্ষ্য করেন এবং পরামর্শ দেন যে এটি মিল্কিওয়ের অন্তর্গত নয়। শ্যাপলি সহ অন্যান্য জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের দ্বারা পূর্বে অধ্যয়ন করা একই এলাকা দেখানো ফটোগ্রাফিক প্লেটগুলি যত্ন সহকারে অধ্যয়ন করার পরে, এডউইন বুঝতে পেরেছিলেন যে এটি একটি সেফিড।

মহাকাশ আবিষ্কার করেছে

হাবল পরিবর্তনশীল তারার দূরত্ব পরিমাপ করতে শ্যাপলি পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। দেখা গেল যে এটি পৃথিবী থেকে লক্ষ লক্ষ আলোকবর্ষ দূরে, যা মিল্কিওয়ের বাইরে। গ্যালাক্সি নিজেই লক্ষ লক্ষ তারা ধারণ করে। পরিচিত মহাবিশ্ব একই দিনে নাটকীয়ভাবে প্রসারিত হয়েছিল এবং - এক অর্থে - কসমস নিজেই আবিষ্কৃত হয়েছিল!

নিউ ইয়র্ক টাইমস লিখেছে: "আবিষ্কৃত সর্পিল নীহারিকাগুলি তারার সিস্টেম। ডাঃ হাবেল (sic) এই দৃষ্টিভঙ্গিকে নিশ্চিত করেছেন যে তারা আমাদের নিজেদের মতই 'দ্বীপ মহাবিশ্বের' মত।" আবিষ্কারটি জ্যোতির্বিজ্ঞানের জগতের জন্য তাৎপর্যপূর্ণ ছিল, কিন্তু হাবলের সর্বশ্রেষ্ঠ মুহূর্ত এখনও আসেনি।

কোন স্ট্যাটিক

আমরা যেমন বলেছি, বিজয় 1929 সালে কোপার্নিকাস নং 2-এর কাছে এসেছিল, যখন তিনি সমস্ত পরিচিত নীহারিকাকে শ্রেণীবদ্ধ করেছিলেন এবং নির্গত আলোর বর্ণালী থেকে তাদের বেগ পরিমাপ করেছিলেন। তার আশ্চর্যজনক আবিষ্কার যে সমস্ত ছায়াপথ আমাদের কাছ থেকে এমন গতিতে পিছু হটছে যা আকাশগঙ্গা থেকে তাদের দূরত্বের অনুপাতে বৃদ্ধি করে বিশ্বকে হতবাক করেছে। হাবলের আইন একটি স্থির মহাবিশ্বের ঐতিহ্যগত ধারণাকে বিলুপ্ত করেছে এবং দেখিয়েছে যে এটি নিজেই গতিশীলতায় পূর্ণ। এমন বিস্ময়কর পর্যবেক্ষণ ক্ষমতার সামনে আইনস্টাইন নিজেই মাথা নত করেছিলেন।

আপেক্ষিকতা তত্ত্বের লেখক তার নিজের সমীকরণগুলি সংশোধন করেছেন, যা তিনি মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ন্যায্যতা দিতে ব্যবহার করেছিলেন। এখন হাবল দেখিয়েছেন যে আইনস্টাইন ঠিক ছিলেন। হাবল সময় হল হাবল ধ্রুবকের পারস্পরিক (t H = 1/H)। এটি বর্তমান মুহূর্তে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের বৈশিষ্ট্যযুক্ত সময়।

বিস্ফোরিত হয়ে ছড়িয়ে পড়ে

যদি 2016 সালের ধ্রুবকটি 66.93 ± 0.62 (km/s)/Mpc-এর সমান হয়, তাহলে সম্প্রসারণটি বর্তমানে নিম্নলিখিত পরিসংখ্যান দ্বারা চিহ্নিত করা হয়েছে: (4.61 ± 0.05) 10 17 s বা (14.610 ± 0.016) 10 9 বছর বয়সী। এবং আবার একটু হাস্যরস। আশাবাদীরা বলছেন: এটা ভালো যে গ্যালাক্সিগুলো "বিক্ষিপ্ত" হচ্ছে। যদি আমরা কল্পনা করি যে তারা কাছাকাছি আসছে, শীঘ্রই বা পরে একটি বিগ ব্যাং হবে। কিন্তু তার সাথেই মহাবিশ্বের জন্ম শুরু হয়েছিল।

ছায়াপথগুলি একই সময়ে বিভিন্ন দিকে "ছুটে" (চলতে শুরু করেছে)। অপসারণের গতি দূরত্বের সমানুপাতিক না হলে, বিস্ফোরণের তত্ত্ব অর্থহীন। আরেকটি প্রাপ্ত ধ্রুবক হল হাবল দূরত্ব - সময়ের গুণফল এবং আলোর গতি: D H = ct H = c/H। বর্তমান মুহুর্তে - (1.382 ± 0.015) 10 26 মি বা (14.610 ± 0.016) 10 9 আলোকবর্ষ।

এবং আবার inflatable বল সম্পর্কে. এমন একটি মতামত রয়েছে যে এমনকি জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা সর্বদা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে সঠিকভাবে ব্যাখ্যা করেন না। কিছু বিশেষজ্ঞ বিশ্বাস করেন যে এটি কোনও শারীরিক সীমাবদ্ধতা না জেনে রাবার বলের মতো ফুলে যায়। একই সময়ে, গ্যালাক্সিগুলি নিজেরাই কেবল আমাদের থেকে দূরে সরে যায় না, বরং স্থির ক্লাস্টারগুলির ভিতরে বিশৃঙ্খলভাবে "চারিদিকে ঘোরাফেরা করে"। অন্যরা দাবি করে যে দূরবর্তী ছায়াপথগুলি বিগ ব্যাং-এর টুকরো হিসাবে "ভেসে যায়", কিন্তু তারা এটি শান্তভাবে করে।

নোবেল বিজয়ী হতে পারতেন

হাবল নোবেল জয়ের চেষ্টা করেছিলেন। 1940 এর দশকের শেষের দিকে, তিনি ব্যবসার প্রচারের জন্য একটি বিজ্ঞাপনী এজেন্ট (এখন তাকে পিআর ম্যানেজার বলা হবে) নিয়োগ করেছিলেন। কিন্তু প্রচেষ্টা নিষ্ফল ছিল: জ্যোতির্বিজ্ঞানীদের জন্য কোন বিভাগ ছিল না। এডউইন 1953 সালে বৈজ্ঞানিক গবেষণার সময় মারা যান। বেশ কয়েক রাত ধরে তিনি এক্সট্রা গ্যালাক্টিক বস্তু পর্যবেক্ষণ করেন।

তার শেষ উচ্চাভিলাষী স্বপ্ন অপূর্ণ থেকে যায়। তবে বিজ্ঞানী সম্ভবত তাঁর নামে একটি মহাকাশ টেলিস্কোপ পেয়ে খুশি হবেন। এবং মনের ভাইদের প্রজন্মের বিশাল এবং বিস্ময়কর স্থান অন্বেষণ অব্যাহত. এটি এখনও অনেক রহস্য ধারণ করে। সামনে পড়ে আছে কত আবিষ্কার! এবং প্রাপ্ত হাবল ধ্রুবক অবশ্যই একজন তরুণ বিজ্ঞানীকে "কোপার্নিকাস নং 3" হতে সাহায্য করবে।

চ্যালেঞ্জিং এরিস্টটল

কী প্রমাণিত বা অপ্রমাণিত হবে, যখন পৃথিবীর চারপাশে অসীমতা, অনন্তত্ব এবং স্থানের অপরিবর্তনীয়তার তত্ত্ব, যা অ্যারিস্টটল নিজেই সমর্থন করেছিলেন, টুকরো টুকরো হয়ে গেল? তিনি মহাবিশ্বের প্রতিসাম্য এবং পরিপূর্ণতাকে দায়ী করেছেন। মহাজাগতিক নীতি নিশ্চিত করেছে: সবকিছু প্রবাহিত হয়, সবকিছু পরিবর্তিত হয়।

এটা বিশ্বাস করা হয় যে কোটি কোটি বছরের মধ্যে আকাশ খালি এবং অন্ধকার হবে। সম্প্রসারণ মহাজাগতিক দিগন্তের বাইরে ছায়াপথগুলিকে "বহন করে" দেবে, যেখান থেকে আলো আমাদের কাছে পৌঁছাতে সক্ষম হবে না। হাবল ধ্রুবক কি একটি খালি মহাবিশ্বের জন্য প্রাসঙ্গিক হবে? সৃষ্টিতত্ত্বের বিজ্ঞানের কী হবে? সে কি অদৃশ্য হয়ে যাবে? এ সবই জল্পনা।

রেডশিফ্ট

এরই মধ্যে, হাবল টেলিস্কোপ এমন একটি ছবি তুলেছিল যা দেখায় যে আমরা এখনও সর্বজনীন শূন্যতা থেকে অনেক দূরে। পেশাদার চেনাশোনাগুলিতে, একটি মতামত রয়েছে যে এডউইন হাবলের আবিষ্কারটি মূল্যবান, কিন্তু তার আইন নয়। যাইহোক, তিনিই সেই সময়ের বৈজ্ঞানিক চেনাশোনাগুলিতে প্রায় অবিলম্বে স্বীকৃত হয়েছিলেন। "রেড শিফট"-এর পর্যবেক্ষণগুলি কেবল অস্তিত্বের অধিকারই জিতেছে না, 21 শতকেও প্রাসঙ্গিক।

এবং আজ, ছায়াপথের দূরত্ব নির্ধারণ করার সময়, তারা বিজ্ঞানীর সুপার আবিষ্কারের উপর নির্ভর করে। আশাবাদীরা বলেন: এমনকি যদি আমাদের ছায়াপথ একমাত্র থাকে, আমরা "বিরক্ত" হব না। কোটি কোটি বামন নক্ষত্র ও গ্রহ থাকবে। এর মানে হল যে আমাদের পাশে এখনও "সমান্তরাল বিশ্ব" থাকবে যা অন্বেষণ করা প্রয়োজন।

অতীতের মহান পদার্থবিদ, আই. নিউটন এবং এ. আইনস্টাইনের কাছে মহাবিশ্ব স্থির বলে মনে হয়েছিল। সোভিয়েত পদার্থবিদ এ. ফ্রিডম্যান 1924 সালে "বিক্ষিপ্ত" ছায়াপথের তত্ত্ব নিয়ে এসেছিলেন। ফ্রাইডম্যান মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন। এটি আমাদের বিশ্বের শারীরিক বোঝার একটি বৈপ্লবিক বিপ্লব ছিল.

আমেরিকান জ্যোতির্বিদ এডউইন হাবল অ্যান্ড্রোমিডা নীহারিকা অন্বেষণ করেন। 1923 সালের মধ্যে, তিনি দেখতে সক্ষম হন যে এর বাইরের অংশগুলি পৃথক নক্ষত্রের ক্লাস্টার। হাবল নীহারিকা থেকে দূরত্ব গণনা করেছিলেন। এটি 900,000 আলোকবর্ষে পরিণত হয়েছে (আরো সঠিকভাবে গণনা করা দূরত্ব আজ 2.3 মিলিয়ন আলোকবর্ষ)। অর্থাৎ, নীহারিকাটি মিল্কিওয়ে-আওয়ার গ্যালাক্সির অনেক দূরে অবস্থিত। এটি এবং অন্যান্য নীহারিকা পর্যবেক্ষণ করার পর, হাবল মহাবিশ্বের গঠন সম্পর্কে একটি উপসংহারে আসেন।

মহাবিশ্ব বিশাল নক্ষত্র ক্লাস্টারের একটি সংগ্রহ নিয়ে গঠিত - ছায়াপথ.

তারাই আমাদের কাছে আকাশে দূরবর্তী কুয়াশাচ্ছন্ন "মেঘ" হিসাবে দেখায়, যেহেতু আমরা এত বিশাল দূরত্বে পৃথক তারা দেখতে পারি না।

ই. হাবল প্রাপ্ত তথ্যে একটি গুরুত্বপূর্ণ দিক লক্ষ্য করেছিলেন, যা জ্যোতির্বিজ্ঞানীরা আগে পর্যবেক্ষণ করেছিলেন, কিন্তু ব্যাখ্যা করা কঠিন ছিল। যথা: দূরবর্তী ছায়াপথের পরমাণু দ্বারা নির্গত বর্ণালী আলোক তরঙ্গের পর্যবেক্ষণ দৈর্ঘ্য স্থলজ গবেষণাগারে একই পরমাণু দ্বারা নির্গত বর্ণালী তরঙ্গের দৈর্ঘ্যের চেয়ে সামান্য বেশি। অর্থাৎ, প্রতিবেশী ছায়াপথগুলির বিকিরণ বর্ণালীতে, যখন একটি ইলেকট্রন কক্ষপথ থেকে কক্ষপথে লাফ দেয় তখন একটি পরমাণু দ্বারা নির্গত আলোর পরিমাণ স্পেকট্রামের লাল অংশের দিকে কম্পাঙ্কে স্থানান্তরিত হয় পৃথিবীতে একই পরমাণু দ্বারা নির্গত একই কোয়ান্টামের তুলনায়। . হাবল এই পর্যবেক্ষণকে ডপলার প্রভাবের প্রকাশ হিসাবে ব্যাখ্যা করার স্বাধীনতা নিয়েছিলেন।

সমস্ত পর্যবেক্ষণ করা প্রতিবেশী ছায়াপথ পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছে, যেহেতু মিল্কিওয়ের বাইরের প্রায় সমস্ত গ্যালাকটিক বস্তু তাদের অপসারণের গতির সমানুপাতিক একটি লাল বর্ণালী স্থানান্তর প্রদর্শন করে।

সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ, হাবল তার দূরত্ব পরিমাপের ফলাফলগুলিকে পার্শ্ববর্তী ছায়াপথগুলির সাথে তাদের মন্দা হারের পরিমাপের সাথে তুলনা করতে সক্ষম হয়েছিল (রেডশিফ্টের উপর ভিত্তি করে)।

গাণিতিকভাবে, আইনটি খুব সহজভাবে প্রণয়ন করা হয়:

যেখানে v যে গতিতে গ্যালাক্সি আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে,

r - এটি থেকে দূরত্ব,

H হল হাবল ধ্রুবক।

এবং, যদিও হাবল প্রাথমিকভাবে আমাদের খুব কাছের কয়েকটি গ্যালাক্সি পর্যবেক্ষণের ফলে এই আইনে এসেছিল, তারপর থেকে আবিষ্কৃত দৃশ্যমান মহাবিশ্বের অনেকগুলি নতুন ছায়াপথের একটিও মিল্কিওয়ে থেকে ক্রমবর্ধমান দূরত্বের বাইরে পড়ে না। এই আইনের সুযোগ।

সুতরাং, হাবলের আইনের প্রধান পরিণতি:

মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে।

বিশ্বের মহাকাশ খুব ফ্যাব্রিক প্রসারিত হয়. সমস্ত পর্যবেক্ষক (এবং আপনি এবং আমি ব্যতিক্রম নই) নিজেদেরকে মহাবিশ্বের কেন্দ্রে বলে মনে করেন।

4. বিগ ব্যাং তত্ত্ব

গ্যালাক্সির মন্দার পরীক্ষামূলক তথ্য থেকে, মহাবিশ্বের বয়স অনুমান করা হয়েছিল। এটি সমান হতে দেখা গেল - প্রায় 15 বিলিয়ন বছর! এভাবে আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্বের যুগ শুরু হয়।

স্বাভাবিকভাবেই প্রশ্ন জাগে: শুরুতে কী হয়েছিল? মহাবিশ্ব সম্পর্কে তাদের বোঝার সম্পূর্ণ বিপ্লব ঘটাতে বিজ্ঞানীদের সময় লেগেছে মাত্র 20 বছর।

উত্তরটি 40 এর দশকে অসামান্য পদার্থবিদ জি গামো (1904 - 1968) দ্বারা প্রস্তাবিত হয়েছিল। আমাদের পৃথিবীর ইতিহাস শুরু হয়েছিল বিগ ব্যাং দিয়ে। আজকে বেশিরভাগ জ্যোতির্পদার্থবিদরা এটাই মনে করেন।

মহাবিস্ফোরণ হল মহাবিশ্বের খুব অল্প আয়তনে ঘনীভূত পদার্থের প্রাথমিকভাবে প্রচুর ঘনত্ব, তাপমাত্রা এবং চাপের দ্রুত হ্রাস। মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থকে প্রোটো-ম্যাটারের একটি ঘন পিণ্ডে সংকুচিত করা হয়েছিল, যা মহাবিশ্বের বর্তমান স্কেলের তুলনায় খুব ছোট আয়তনে রয়েছে।

মহাবিশ্বের ধারণা, অতি-গরম পদার্থের একটি অতি-ঘন ঝাঁক থেকে জন্মগ্রহণ করে এবং প্রসারিত এবং শীতল হওয়ার পর থেকে, তাকে বিগ ব্যাং তত্ত্ব বলা হয়।

মহাবিশ্বের উৎপত্তি এবং বিবর্তনের সফল মহাজাগতিক মডেল আজ আর নেই।

বিগ ব্যাং তত্ত্ব অনুসারে, প্রাথমিক মহাবিশ্বে ফোটন, ইলেকট্রন এবং অন্যান্য কণা ছিল। ফোটন ক্রমাগত অন্যান্য কণার সাথে মিথস্ক্রিয়া করে। মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এটি শীতল হতে শুরু করে এবং একটি নির্দিষ্ট পর্যায়ে ইলেকট্রনগুলি হাইড্রোজেন এবং হিলিয়ামের নিউক্লিয়াসের সাথে একত্রিত হতে শুরু করে এবং পরমাণু তৈরি করে। এটি প্রায় 3000 K তাপমাত্রায় এবং মহাবিশ্বের আনুমানিক 400,000 বছর বয়সে ঘটেছিল। এই মুহূর্ত থেকে, ফোটনগুলি বস্তুর সাথে মিথস্ক্রিয়া ছাড়াই, কার্যত মহাকাশে অবাধে চলাচল করতে সক্ষম হয়েছিল। কিন্তু আমরা সেই যুগের "সাক্ষী" রেখেছি - এগুলি হল অবশেষ ফোটন। এটা বিশ্বাস করা হয় যে মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণ মহাবিশ্বের অস্তিত্বের প্রাথমিক পর্যায় থেকে সংরক্ষণ করা হয়েছে এবং এটি সমানভাবে পূরণ করে। বিকিরণের আরও শীতল হওয়ার ফলে, এর তাপমাত্রা কমেছে এবং এখন প্রায় 3 কে.

মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি বিকিরণের অস্তিত্ব বিগ ব্যাং তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে তাত্ত্বিকভাবে ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল। এটি বিগ ব্যাং তত্ত্বের অন্যতম প্রধান নিশ্চিতকরণ হিসাবে বিবেচিত হয়।

বর্তমানে, জ্যোতির্বিজ্ঞানের পর্যবেক্ষণ অনুসারে, এটি প্রতিষ্ঠিত হয়েছে মহাবিশ্ব একটি বৃহৎ পরিসরে সমজাতীয়, অর্থাৎ 300 মিলিয়ন আলোকবর্ষ থেকে এর সমস্ত অঞ্চলের আকার এবং আরও একই রকম দেখায়। একটি ছোট স্কেলে, মহাবিশ্বে এমন অঞ্চল রয়েছে যেখানে গ্যালাক্সির ক্লাস্টার পাওয়া যায় এবং বিপরীতভাবে, শূন্যতা রয়েছে যেখানে তাদের কয়েকটি রয়েছে।

একটি ছায়াপথ হল নক্ষত্রের একটি সিস্টেম যার একটি সাধারণ উত্স রয়েছে এবং মহাকর্ষীয় শক্তি দ্বারা সংযুক্ত। আমাদের সূর্য যে গ্যালাক্সিতে অবস্থিত সেটি হল মিল্কিওয়ে

জ্যোতির্বিদ্যায় মহাকাশীয় বস্তুর দূরত্ব ভিন্নভাবে নির্ধারিত হয় এই বস্তুগুলি আমাদের গ্রহ থেকে কাছাকাছি নাকি দূরে তার উপর নির্ভর করে। মহাকাশে, নিম্নোক্ত এককগুলি সাধারণত দূরত্ব পরিমাপ করতে ব্যবহৃত হয়:

1 a.u.( জ্যোতির্বিদ্যা ইউনিট) = (149597870 2) কিমি;

1 পিসি ( পার্সেক) = 206265 a.u. = 3.086·10 মি;

১ম বর্ষ ( আলোকবর্ষ) = 0.307 pc = 9.5·10 m একটি আলোকবর্ষ হল সেই পথ যা আলো এক বছরে ভ্রমণ করে।

এই কাগজটি "রেডশিফ্ট" ব্যবহার করে দূরবর্তী ছায়াপথগুলির দূরত্ব নির্ধারণের জন্য একটি পদ্ধতি প্রস্তাব করে, যেমন রেফারেন্স স্পেকট্রার রেখাগুলির সংশ্লিষ্ট তরঙ্গদৈর্ঘ্যের সাথে তুলনা করে পর্যবেক্ষণ করা দূরবর্তী বিকিরণ উত্সের বর্ণালীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্য বৃদ্ধি করে।

আলোর উৎস বলতে দূরবর্তী ছায়াপথ (উজ্জ্বল তারা বা গ্যাস এবং ধূলিকণা নীহারিকা) থেকে আসা বিকিরণকে বোঝায়। অধীনে " redshift"- রাসায়নিক উপাদানগুলির বর্ণালীতে বর্ণালী রেখাগুলির একটি স্থানান্তর যা এই বস্তুগুলিকে দীর্ঘ-তরঙ্গদৈর্ঘ্য (লাল) দিকে তৈরি করে, পৃথিবীর মানক উপাদানগুলির বর্ণালীতে তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনায়। "রেড শিফট" ডপলার প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট হয়।

ডপলার এফেক্টএকটি স্থির রিসিভার থেকে দূরে সরে যাওয়া একটি উত্স দ্বারা প্রেরিত বিকিরণ একই স্থির উত্স থেকে বিকিরণের তুলনায় দীর্ঘতর তরঙ্গদৈর্ঘ্য হিসাবে এটি গ্রহণ করবে। যদি উত্সটি রিসিভারের কাছে আসে, তবে রেকর্ড করা সংকেতের তরঙ্গদৈর্ঘ্য, বিপরীতে, হ্রাস পাবে।

1924 সালে, সোভিয়েত পদার্থবিদ আলেকজান্ডার ফ্রিডম্যান ভবিষ্যদ্বাণী করেছিলেন যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে। বর্তমানে উপলব্ধ তথ্য দেখায় যে মহাবিশ্বের বিবর্তন মুহূর্ত থেকে শুরু হয়েছিল বিগ ব্যাং.প্রায় 15 বিলিয়ন বছর আগে, মহাবিশ্ব একটি বিন্দু ছিল (এটিকে বলা হয় এককতা বিন্দু), যার জন্য, এটিতে শক্তিশালী মাধ্যাকর্ষণ, খুব উচ্চ তাপমাত্রা এবং ঘনত্বের কারণে, পদার্থবিজ্ঞানের পরিচিত আইন প্রযোজ্য নয়। বর্তমানে গৃহীত মডেল অনুসারে, মহাবিশ্ব ক্রমবর্ধমান ত্বরণের সাথে এককতার বিন্দু থেকে স্ফীত হতে শুরু করেছে।

1926 সালে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের পরীক্ষামূলক প্রমাণ পাওয়া যায়। আমেরিকান জ্যোতির্বিদ ই. হাবল, টেলিস্কোপ ব্যবহার করে দূরবর্তী ছায়াপথের বর্ণালী অধ্যয়ন করার সময়, বর্ণালী রেখার লাল স্থানান্তর আবিষ্কার করেন। এর মানে হল যে গ্যালাক্সিগুলি একে অপরের থেকে দূরে সরে যাচ্ছিল এবং এমন একটি গতিতে যা দূরত্বের সাথে বৃদ্ধি পাচ্ছে। হাবল ডপলার প্রভাবের সাথে যুক্ত দূরত্ব এবং গতির মধ্যে একটি রৈখিক সম্পর্ক তৈরি করেছিলেন ( হাবলের সূত্র):

(1) , কোথায়

r- ছায়াপথের মধ্যে দূরত্ব;

v -ছায়াপথ অপসারণের গতি;

এন- হাবল ধ্রুবক। অর্থ এনমহাবিশ্বের সম্প্রসারণের শুরু থেকে বর্তমান মুহূর্ত পর্যন্ত অতিবাহিত সময়ের উপর নির্ভর করে এবং 50 থেকে 100 km/s·Mpc পরিসরে পরিবর্তিত হয়। জ্যোতির্পদার্থবিদ্যায়, একটি নিয়ম হিসাবে, H = 75 km/s·Mpc ব্যবহার করা হয়। হাবল ধ্রুবক নির্ধারণের যথার্থতা

0.5 কিমি/সেকেন্ড Mpc;

সঙ্গে- ভ্যাকুয়ামে আলোর গতি;

জেড- তরঙ্গদৈর্ঘ্যের লাল স্থানান্তর, তথাকথিত। মহাজাগতিক ফ্যাক্টর

(2) , কোথায়

- রিসিভার দ্বারা প্রাপ্ত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য;

- বস্তু দ্বারা নির্গত বিকিরণের তরঙ্গদৈর্ঘ্য।

এইভাবে, রেখার স্থানচ্যুতি পরিমাপ করে, উদাহরণস্বরূপ, বর্ণালীর দৃশ্যমান অংশে আয়নিত হাইড্রোজেন (H+), পৃথিবী থেকে পর্যবেক্ষণ করা গ্যালাক্সির পক্ষে সূত্র (2) ব্যবহার করে তার লাল স্থানান্তর নির্ধারণ করা সম্ভব। জেডএবং, হাবলের আইন (1) ব্যবহার করে, এটির দূরত্ব বা এটি অপসারণের গতি গণনা করুন:

কাজের আদেশ

1. কম্পিউটার ডেস্কটপে "গ্যালাক্সির দূরত্ব নির্ধারণ" প্রোগ্রামটিকে কল করুন। পৃথিবীর পৃষ্ঠ থেকে পর্যবেক্ষণ করা নয়টি ভিন্ন গ্যালাক্সি সহ মহাবিশ্বের একটি এলাকা মনিটরের পর্দায় প্রদর্শিত হবে। একটি দৃশ্যমান আলোক বর্ণালী এবং আয়নিত হাইড্রোজেন H+ এর জন্য একটি তরঙ্গদৈর্ঘ্য মার্কার পর্দার শীর্ষে উপস্থিত হয়।

2. শিক্ষক দ্বারা নির্দেশিত গ্যালাক্সিতে কার্সার রাখুন এবং কীটিতে ক্লিক করুন।

3. তরঙ্গদৈর্ঘ্য রেকর্ড করুন এবং λ এই ছায়াপথটি দূরে সরে যাওয়ার সাথে সাথে নির্গত হয়।

দূরত্বে অবস্থিত দুটি ছায়াপথ বিবেচনা করুন এলএকে অপরের থেকে এবং গতিতে একে অপরের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে ভি. প্রথম গ্যালাক্সির বর্ণালীতে রেডশিফ্টের মান কী, দ্বিতীয়টিতে অবস্থিত পর্যবেক্ষক দ্বারা পরিমাপ করা হয়?

মনে হবে উত্তরটি সুস্পষ্ট। রেডশিফ্ট মান zসমান:

যাইহোক, একটি স্থির মহাবিশ্বে রেডশিফ্টের এই মাত্রা প্রত্যাশিত হবে। কিন্তু আমাদের মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে! মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের ঘটনাটি কি রেডশিফ্টের মানকে প্রভাবিত করতে পারে?

সমস্যার অবস্থা পরিবর্তন করা যাক। এখন ধরা যাক গ্যালাক্সিগুলো একটি নির্দিষ্ট দূরত্বে রয়েছে এলএকে অপরের থেকে (উদাহরণস্বরূপ, তারা ভরের একটি সাধারণ কেন্দ্রের চারপাশে ধীরে ধীরে ঘোরে)। মহাবিশ্ব সম্প্রসারিত হওয়ার কারণে একটি গ্যালাক্সিতে অবস্থিত একজন পর্যবেক্ষক কি অন্যটির বর্ণালীতে একটি লাল স্থানান্তর সনাক্ত করতে পারবে?

যখন মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়, এটি তার অংশগুলির মধ্যে মহাকর্ষীয় আকর্ষণকে অতিক্রম করে। অতএব, মহাবিশ্ব যত প্রসারিত হয়, এর সম্প্রসারণের হার হ্রাস পায়। একটি ফোটন, মহাবিশ্বের অভ্যন্তরে যে কোনও বস্তুর মতোই এক গ্যালাক্সি থেকে অন্য গ্যালাক্সিতে চলে, মহাকর্ষীয়ভাবে সম্প্রসারণকারী পদার্থের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে এবং এর ফলে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে "ধীর করে" দেয়। অতএব, একটি প্রসারিত মহাবিশ্বে চলমান একটি ফোটনের শক্তি অবশ্যই হ্রাস পাবে। এর পরিমাণগত অনুমান করা যাক.

যখন ফোটন একটি গ্যালাক্সি ছেড়ে চলে যায়, তখন মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থ দ্বারা সৃষ্ট মহাবিশ্বের অভ্যন্তরে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা F 1 এর সমান ছিল। ফোটন যখন দ্বিতীয় গ্যালাক্সিতে আসে, তখন মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের কারণে মহাবিশ্বের অভ্যন্তরে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধি পায় এবং Ф 2 > Ф 1 (একই সময়ে | Ф 2 |< | Ф 1 |, так как гравитационный потенциал меньше нуля). То есть фотон, вылетев из области с более низким гравитационным потенциалом, прилетел в область с более высоким гравитационным потенциалом. В результате этого энергия фотона уменьшилась.

এইভাবে, আমাদের থেকে দূরে সরে যাওয়া একটি গ্যালাক্সির নির্গমন বর্ণালীতে রেডশিফ্ট মান দুটি অংশ নিয়ে গঠিত। প্রথম অংশটি, যে গতিতে ছায়াপথগুলি সরে যাচ্ছে তার দ্বারা সরাসরি সৃষ্ট, তথাকথিত ডপলার প্রভাব। এর মান হল:

দ্বিতীয় অংশটি এই কারণে ঘটে যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে, এবং সেইজন্য এর ভিতরে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধি পাচ্ছে। এটি তথাকথিত মহাকর্ষীয় লাল স্থানান্তর। এর মান হল:

(8.9)

এখানে F 1 হল মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা ফোটনের প্রস্থানের স্থানে, তার প্রস্থানের মুহূর্তে; Ф 2 - মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা ফোটন নিবন্ধনের জায়গায়, এটির নিবন্ধনের মুহূর্তে।

ফলস্বরূপ, আমাদের থেকে দূরে সরে যাওয়া ছায়াপথের নির্গমন বর্ণালীতে রেডশিফ্ট মান সমান হবে:

(8.10)

এবং আমরা একটি খুব গুরুত্বপূর্ণ উপসংহারে আসা. দূরবর্তী ছায়াপথগুলির নির্গমন বর্ণালীতে পর্যবেক্ষণ করা মহাজাগতিক রেডশিফ্টের শুধুমাত্র একটি অংশ সরাসরি আমাদের থেকে এই ছায়াপথগুলির দূরত্বের কারণে ঘটে। লাল শিফটের অন্য অংশটি মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধির কারণে ঘটে। অতএব, গ্যালাক্সিগুলি যে গতিতে আমাদের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে কম, আধুনিক বিশ্বতত্ত্বে অনুমান করা হয় এবং মহাবিশ্বের বয়স, সেই অনুযায়ী, আরো.

সম্পাদিত গণনা দেখায় যে যদি মহাবিশ্বের ঘনত্ব সমালোচনার কাছাকাছি হয় (এই উপসংহারটি গ্যালাক্সিগুলির বৃহৎ আকারের বন্টন অধ্যয়নের উপর ভিত্তি করে তৈরি করা হয়), তাহলে:

অর্থাৎ, মহাজাগতিক রেডশিফ্ট মানের মাত্র 2/3 zদূরবর্তী ছায়াপথগুলির বর্ণালীতে 0 (8.10) গ্যালাক্সিগুলি যে গতিতে সরে যাচ্ছে তার কারণে ঘটে। তদনুসারে, হাবল ধ্রুবক আধুনিক সৃষ্টিতত্ত্বে অনুমান করা থেকে 1.5 গুণ কম এবং মহাবিশ্বের বয়স, বিপরীতে, 1.5 গুণ বেশি।

সাধারণ আপেক্ষিক তত্ত্বে মহাজাগতিক লাল শিফটের উৎপত্তির প্রশ্ন কীভাবে সমাধান করা হয়? আসুন আমরা দুটি ছায়াপথ বিবেচনা করি যেগুলি মহাবিশ্বের মহাজাগতিক সম্প্রসারণে অংশগ্রহণ করে এবং যাদের অদ্ভুত বেগ এতই কম যে সেগুলিকে অবহেলা করা যেতে পারে। প্রথম ছায়াপথ থেকে ফোটন ছেড়ে যাওয়ার মুহূর্তে ছায়াপথগুলির মধ্যে দূরত্ব সমান হতে দিন এল. ফোটন যখন দ্বিতীয় গ্যালাক্সিতে পৌঁছাবে, তখন ছায়াপথগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি পাবে এবং সমান হবে এল + এল D. আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বে, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া সম্পূর্ণরূপে জ্যামিতিতে হ্রাস পায়। এই তত্ত্ব অনুসারে, সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের বৈশিষ্ট্যযুক্ত সবচেয়ে গুরুত্বপূর্ণ পরিমাণ হল তথাকথিত স্কেল ফ্যাক্টর। যদি একে অপরের থেকে দূরে অবস্থিত দুটি ছায়াপথের অদ্ভুত বেগকে উপেক্ষা করা যায়, তাহলে এই ছায়াপথগুলির মধ্যে দূরত্বের পরিবর্তনের অনুপাতে স্কেল ফ্যাক্টরটি পরিবর্তিত হবে।

আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব অনুসারে, সম্প্রসারণশীল মহাবিশ্বে চলমান একটি ফোটনের তরঙ্গদৈর্ঘ্য l স্কেল ফ্যাক্টরের পরিবর্তনের সাথে আনুপাতিকভাবে পরিবর্তিত হয় এবং তদনুসারে, লাল স্থানান্তর সমান হয়:

(8.12)

যদি ভি- পরস্পর থেকে দূরে সরে যাওয়া ছায়াপথগুলির গতি, t- ফোটন ফ্লাইট সময়, তারপর:

ফলস্বরূপ আমরা পাই:

সুতরাং, আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব অনুসারে, মহাজাগতিক লাল স্থানান্তর মহাবিশ্বের ঘনত্বের উপর বা মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার পরিবর্তনের উপর নির্ভর করে না, বরং নির্ভর করে কেবলছায়াপথের মন্দার আপেক্ষিক গতির উপর। এবং যদি, উদাহরণস্বরূপ, আমাদের মহাবিশ্ব এখনকার মতো একই গতিতে সম্প্রসারিত হচ্ছিল, কিন্তু একই সময়ে ঘনত্ব কয়েকগুণ কম ছিল, তাহলে, আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব অনুসারে, নিঃসরণে মহাজাগতিক লাল পরিবর্তনের মান ছায়াপথের বর্ণালী হবে একই. দেখা যাচ্ছে যে মহাবিশ্বের অভ্যন্তরে বিশাল ভরের অস্তিত্ব, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে রোধ করে, কোনভাবেই চলমান ফোটনের শক্তিকে প্রভাবিত করে না! এই অসম্ভাব্য মনে হয়.

সম্ভবত এই কারণেই আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বের কাঠামোর মধ্যে, তাদের দূরত্বের উপর খুব দূরবর্তী সুপারনোভার বর্ণালীতে লাল পরিবর্তনের নির্ভরতা ব্যাখ্যা করার চেষ্টা করার সময় গুরুতর সমস্যা দেখা দেয়। এবং আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বকে "সংরক্ষণ" করার জন্য, বিংশ শতাব্দীর শেষের দিকে, মহাজাগতিকরা এই অনুমানটি সামনে রেখেছিলেন যে আমাদের মহাবিশ্ব হ্রাসের সাথে নয়, বরং, ত্বরণের সাথে, সর্বজনীন নিয়মের বিপরীতে প্রসারিত হচ্ছে। মহাকর্ষ (এই বিষয়টি আলোচনা করা হয়েছে)।

এখানে আমরা মহাবিশ্বের ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের অনুমান নিয়ে আলোচনা করব না (যদিও, আমার গভীর বিশ্বাসে, কেবলমাত্র আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বই নয়, অন্য কোনও তত্ত্বও এই ধরনের অনুমানের সাহায্যে সংরক্ষণ করার মতো নয়), বরং আমরা চেষ্টা করব। এই সমস্যাটিকে ক্ষেত্র তাত্ত্বিক পদার্থবিদ্যা থেকে পরীক্ষার ক্ষেত্রে স্থানান্তর করতে। প্রকৃতপক্ষে, যদি আপনি একটি শারীরিক পরীক্ষাগারে এই প্রশ্নের উত্তর পেতে পারেন তবে মহাজাগতিক রেডশিফ্টের উত্স সম্পর্কে তাত্ত্বিক বিতর্ক কেন পরিচালনা করবেন?

আসুন আমরা এই গুরুত্বপূর্ণ প্রশ্নটি আবার তৈরি করি। ছায়াপথের ডপলার প্রভাবের কারণে নয়, বরং ফোটন সরে যাওয়ার সাথে সাথে মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধি পাওয়ার কারণে কি একটি মহাজাগতিক রেডশিফ্ট হয়?

এই প্রশ্নের উত্তর দেওয়ার জন্য, নিম্নলিখিত পরীক্ষাগুলি চালানো যথেষ্ট (চিত্র 33 দেখুন)।

লেজার রশ্মিটি দুটি বিমে বিভক্ত হয় যাতে একটি রশ্মি অবিলম্বে ডিটেক্টরে আঘাত করে এবং দ্বিতীয় রশ্মিটি প্রথমে দুটি সমান্তরাল আয়নার মধ্যে কিছু সময়ের জন্য সরে যায় এবং কেবল তখনই ডিটেক্টরে আঘাত করে। এইভাবে, দ্বিতীয় রশ্মিটি একটি সময় বিলম্বের সাথে (কয়েক মিনিট) ডিটেক্টরকে আঘাত করে। এবং ডিটেক্টর সময়ে মুহূর্তে নির্গত দুটি রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনা করে t-তি t. মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধির কারণে প্রথমটির তুলনায় দ্বিতীয় রশ্মির তরঙ্গদৈর্ঘ্যে একটি পরিবর্তন প্রত্যাশিত হওয়া উচিত।

এই পরীক্ষাটি বিস্তারিতভাবে আলোচনা করা হয়েছে, তাই এখন আমরা শুধুমাত্র প্রধান সিদ্ধান্তগুলি বিবেচনা করব যা এটি চালানোর পরে আঁকা যেতে পারে।

ভাত। 33. ডপলার প্রভাব দ্বারা সৃষ্ট মহাজাগতিক রেডশিফ্ট পরিমাপ করার জন্য একটি পরীক্ষার পরিকল্পিত চিত্র মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার পরিবর্তনমহাবিশ্বের ভিতরে।

লেজার রশ্মি একটি স্বচ্ছ আয়নার দিকে নির্দেশিত হয়। এই ক্ষেত্রে, মরীচির একটি অংশ আয়নার মধ্য দিয়ে যায় এবং সংক্ষিপ্ততম পথ ধরে ডিটেক্টরে আঘাত করে। এবং মরীচির দ্বিতীয় অংশ, আয়না থেকে প্রতিফলিত এবং আয়না 1, 2, 3 এর সিস্টেমের মধ্য দিয়ে যাওয়ার সময় একটি নির্দিষ্ট সময় বিলম্বের সাথে সনাক্তকারীকে আঘাত করে। ফলস্বরূপ, ডিটেক্টর বিভিন্ন সময়ে নির্গত দুটি বিমের তরঙ্গদৈর্ঘ্যের তুলনা করে।

প্রথমত, আমরা উৎস অপসারণের গতির কারণে নয়, বরং মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সত্যতা দ্বারা, অর্থাৎ ভিতরে মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা বৃদ্ধির কারণে একটি মহাজাগতিক লাল স্থানান্তর ঘটেছে কিনা তা খুঁজে বের করতে সক্ষম হব। মহাবিশ্ব.

দ্বিতীয়ত, যদি এই ধরনের পরিবর্তন সনাক্ত করা হয় (এবং এর জন্য প্রতিটি কারণ রয়েছে), তাহলে, এর মাধ্যমে, আমরা, একটি পরীক্ষাগার পরীক্ষার মাধ্যমে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সত্যটি প্রমাণ করব. তদুপরি, মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থ দ্বারা সৃষ্ট মহাকর্ষীয় সম্ভাবনা যে হারে বৃদ্ধি পায় তা আমরা পরিমাপ করতে সক্ষম হব।

তৃতীয়ত, দূরবর্তী ছায়াপথগুলির বর্ণালীতে লাল স্থানান্তরের মান থেকে বিয়োগ করে যে অংশটি তাদের অপসারণের গতির কারণে নয়, কিন্তু মহাকর্ষীয় সম্ভাবনার পরিবর্তনের কারণে ঘটে, আমরা খুঁজে পাই সত্যযে হারে ছায়াপথগুলি দূরে সরে যাচ্ছে, এবং এইভাবে মহাবিশ্বের বয়সের বর্তমান অনুমান সংশোধন করতে সক্ষম হবে।