ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ?

ಈ ವಿಶ್ವವು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ?

ಮಾನವ ನಾಗರಿಕತೆಯ ಆರಂಭದಿಂದಲೂ, ಮಾನವರು ವಿಶ್ವ ಮತ್ತು ಅದರ ಮೂಲಭೂತ ಸ್ವರೂಪದ ಬಗ್ಗೆ ಯೋಚಿಸಿದ್ದಾರೆ. ವಿಶ್ವವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿನ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದು ವಿಶ್ವವು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬುದು. ಈ ಪ್ರಶ್ನೆಯು ತಾತ್ವಿಕ ಮಾತ್ರವಲ್ಲ, ಭೌತಶಾಸ್ತ್ರ ಮತ್ತು ಗಣಿತಶಾಸ್ತ್ರದ ಆಳವಾದ ತಿಳುವಳಿಕೆಯ ಅಗತ್ಯವಿರುತ್ತದೆ.

ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಹಿನ್ನೆಲೆ

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಆಕಾರದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ತಿಳುವಳಿಕೆಯು 1915 ರಲ್ಲಿ ಪರಿಚಯಿಸಲಾದ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್‌ಸ್ಟೈನ್‌ರ ಸಾಮಾನ್ಯ ಸಾಪೇಕ್ಷತಾ ಸಿದ್ಧಾಂತದಿಂದ ಹುಟ್ಟಿಕೊಂಡಿದೆ. ಈ ಸಿದ್ಧಾಂತವು ಗುರುತ್ವಾಕರ್ಷಣೆಯನ್ನು ಎರಡು ದ್ರವ್ಯರಾಶಿಗಳ ನಡುವಿನ ಆಕರ್ಷಕ ಶಕ್ತಿಯಾಗಿ ಅಲ್ಲ, ಬದಲಾಗಿ ದ್ರವ್ಯರಾಶಿ ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯಿಂದ ಉಂಟಾಗುವ ಸ್ಥಳ ಮತ್ತು ಸಮಯದ ವಕ್ರತೆಯಂತೆ ನಾವು ನೋಡುವ ರೀತಿಯಲ್ಲಿ ಕ್ರಾಂತಿಯನ್ನುಂಟುಮಾಡಿತು. ಈ ಸಂದರ್ಭದಲ್ಲಿ, ವಿಶ್ವವು ಹಲವು ವಿಭಿನ್ನ ಆಕಾರಗಳು ಅಥವಾ ಜ್ಯಾಮಿತಿಗಳನ್ನು ಹೊಂದಬಹುದು.

ಆಧುನಿಕ ವಿಶ್ವವಿಜ್ಞಾನದಲ್ಲಿ ತಿಳಿದಿರುವ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ರೇಖಾಗಣಿತದ ಮೂರು ಪ್ರಮುಖ ಸಾಧ್ಯತೆಗಳು :

1. ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡ ಫ್ಲಾಟ್ (ಯೂಕ್ಲಿಡಿಯನ್/ಓಪನ್)
2. ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಾಗಿದ ವಿಶ್ವ (ಗೋಳಾಕಾರದ/ಮುಚ್ಚಿದ)
3. ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಕ್ರ (ಹೈಪರ್ಬೋಲಿಕ್/ಮುಕ್ತ) ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡ

ಫ್ಲಾಟ್ ಯೂನಿವರ್ಸ್

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸಮತಟ್ಟಾಗಿದ್ದರೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ರೇಖಾಗಣಿತವು ಯೂಕ್ಲಿಡಿಯನ್ ಆಗಿದೆ, ಅಂದರೆ ಶಾಲೆಯಲ್ಲಿ ಕಲಿಸಲಾದ ಶಾಸ್ತ್ರೀಯ ರೇಖಾಗಣಿತದ ನಿಯಮಗಳು, ಉದಾಹರಣೆಗೆ ತ್ರಿಕೋನದ ಕೋನಗಳ ಮೊತ್ತ 180 ಡಿಗ್ರಿಗಳು, ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮಾಪಕದಲ್ಲಿ ಅನ್ವಯಿಸುತ್ತವೆ. ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಒಟ್ಟು ಸಾಂದ್ರತೆಯು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಾಂದ್ರತೆ ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ಒಂದು ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ನಿರ್ಣಾಯಕ ಮೌಲ್ಯದಲ್ಲಿದ್ದರೆ ವಿಶ್ವವು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುವುದನ್ನು ಮುಂದುವರಿಸಬಹುದು . ವಿಶ್ವಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಇದನ್ನು ಸಾಮಾನ್ಯವಾಗಿ ಒಮೆಗಾ (Ω) ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ನಿಯತಾಂಕದ ಪರಿಭಾಷೆಯಲ್ಲಿ ವ್ಯಕ್ತಪಡಿಸುತ್ತಾರೆ, Ω = 1 ಸಮತಟ್ಟಾದ ವಿಶ್ವವನ್ನು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ವಿಲ್ಕಿನ್ಸನ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿ ಪ್ರೋಬ್ (WMAP) ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಂಕ್ ನಂತಹ ಉಪಗ್ರಹಗಳಿಂದ ಬೆಂಬಲಿತವಾದ ಅವಲೋಕನಗಳು Ω ನ ಮೌಲ್ಯವು 1 ಕ್ಕೆ ಬಹಳ ಹತ್ತಿರದಲ್ಲಿದೆ ಎಂದು ತೋರಿಸಿವೆ, ಇದು ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸಮತಟ್ಟಾಗಿರಬಹುದು ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಸಕಾರಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಾಗಿದ ವಿಶ್ವ

ಧನಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಕ್ರವಾಗಿರುವ ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶವು ಗೋಳದ ಮೇಲ್ಮೈಯಂತೆ ವರ್ತಿಸುತ್ತದೆ. ಇದರರ್ಥ ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿರುವ ರೇಖೆಗಳು ಒಂದು ಹಂತದಲ್ಲಿ ಒಮ್ಮುಖವಾಗುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಒಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ದೀರ್ಘ ಪ್ರಯಾಣವು ಅಂತಿಮವಾಗಿ ಒಬ್ಬರನ್ನು ಆರಂಭಿಕ ಹಂತಕ್ಕೆ ತರುತ್ತದೆ. ಈ ರೇಖಾಗಣಿತವು ಸೀಮಿತ ಆದರೆ ಅನಂತ ವಿಶ್ವ ಮತ್ತು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಾಂದ್ರತೆ Ω > 1 ಗಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆ ಸೇರಿದಂತೆ ಅನೇಕ ಆಳವಾದ ಪರಿಣಾಮಗಳನ್ನು ಹೊಂದಿದೆ. ಸಕಾರಾತ್ಮಕ ವಕ್ರತೆಯ ಸ್ಥಳೀಯ ಪ್ರದೇಶಗಳಿದ್ದರೂ, ಈ ರೇಖಾಗಣಿತವು ಸೂಚಿಸುವಂತೆ ಇಡೀ ವಿಶ್ವವು ಮುಚ್ಚಲ್ಪಟ್ಟಿದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಯಾವುದೇ ಪುರಾವೆಗಳಿಲ್ಲ ಎಂದು ಅವಲೋಕನಗಳು ತೋರಿಸುತ್ತವೆ.

ನಕಾರಾತ್ಮಕವಾಗಿ ಬಾಗಿದ ವಿಶ್ವ

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಕ್ರವಾಗಿದ್ದರೆ, ಬಾಹ್ಯಾಕಾಶದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯು ತಡಿ ಆಕಾರದಲ್ಲಿರುತ್ತದೆ. ಈ ಮಾದರಿಯಲ್ಲಿ, ಆರಂಭದಲ್ಲಿ ಸಮಾನಾಂತರವಾಗಿದ್ದ ರೇಖೆಗಳು ಪರಸ್ಪರ ಭಿನ್ನವಾಗುತ್ತವೆ ಅಥವಾ ದೂರ ಹೋಗುತ್ತವೆ. ಇದು ಮುಕ್ತ ವಿಶ್ವವಾಗಿದ್ದು, ಇದು ಶಾಶ್ವತವಾಗಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತಲೇ ಇರುತ್ತದೆ, ಆದರೆ ವಸ್ತು ಮತ್ತು ಶಕ್ತಿಯ ಸಾಂದ್ರತೆಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಸಾಂದ್ರತೆ Ω < 1 ಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆಯಾದರೆ ಕಾಲಾನಂತರದಲ್ಲಿ ಕಡಿಮೆಯಾಗುವ ದರದಲ್ಲಿ ವಿಸ್ತರಿಸುತ್ತದೆ. ವಿಶ್ವಶಾಸ್ತ್ರಜ್ಞರು ಅಸ್ತಿತ್ವದಲ್ಲಿರುವ ವೀಕ್ಷಣಾ ದತ್ತಾಂಶವನ್ನು ಆಧರಿಸಿ ಋಣಾತ್ಮಕವಾಗಿ ವಕ್ರವಾದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯನ್ನು ಹೊಂದಿರುವ ವಿಶ್ವವನ್ನು ಕಡಿಮೆ ಸಾಧ್ಯತೆ ಎಂದು ಪರಿಗಣಿಸುತ್ತಾರೆ.

ವೀಕ್ಷಣೆ ಮತ್ತು ಪುರಾವೆಗಳು

ವಿಶ್ವವು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂದು ಉತ್ತರಿಸಲು, ವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ಹಲವಾರು ಖಗೋಳ ಅವಲೋಕನಗಳನ್ನು ಅವಲಂಬಿಸಿದ್ದಾರೆ:

ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆ (CMB)
ಕಾಸ್ಮಿಕ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಹಿನ್ನೆಲೆಯು ಬಿಗ್ ಬ್ಯಾಂಗ್‌ನಿಂದ ಉಳಿದ ವಿಕಿರಣವಾಗಿದೆ. CMB ಯ ಅವಲೋಕನಗಳು ನಮಗೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸುಮಾರು 380.000 ವರ್ಷಗಳಷ್ಟು ಹಳೆಯದಾಗಿದ್ದಾಗ ಅದರ ಸ್ನ್ಯಾಪ್‌ಶಾಟ್ ಅನ್ನು ಒದಗಿಸುತ್ತವೆ. ವಿಲ್ಕಿನ್ಸನ್ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ಅನಿಸೊಟ್ರೋಪಿ ಪ್ರೋಬ್ (WMAP) ಮತ್ತು ಪ್ಲಾಂಕ್‌ನಂತಹ ಉಪಗ್ರಹಗಳು CMB ಯಲ್ಲಿನ ಅಸಮಾನತೆಯನ್ನು ಹೆಚ್ಚಿನ ನಿಖರತೆಯೊಂದಿಗೆ ನಕ್ಷೆ ಮಾಡಿವೆ. ಈ ಅಳತೆಗಳು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಒಂದು ಶೇಕಡಾಕ್ಕಿಂತ ಕಡಿಮೆ ಒಳಗೆ ಸಮತಟ್ಟಾಗಿದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಟೈಪ್ Ia ಸೂಪರ್ನೋವಾ
ದೂರದ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳಲ್ಲಿ ಟೈಪ್ Ia ಸೂಪರ್ನೋವಾಗಳನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವೇಗವರ್ಧಿತ ವಿಸ್ತರಣೆಯನ್ನು ಅಳೆಯಲು ಬಳಸುವ ಒಂದು ವಿಧಾನವಾಗಿದೆ. ಈ ಸಂಶೋಧನೆಯು ಡಾರ್ಕ್ ಮ್ಯಾಟರ್ ಮತ್ತು ಸಾಮಾನ್ಯ ಮ್ಯಾಟರ್ ಜೊತೆಗೆ, ಡಾರ್ಕ್ ಎನರ್ಜಿ ಎಂಬ ನಿಗೂಢ ಶಕ್ತಿಯು ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೇಲೆ ಪ್ರಾಬಲ್ಯ ಸಾಧಿಸುತ್ತದೆ ಮತ್ತು ಅದರ ವಿಸ್ತರಣೆಯ ಮೇಲೆ ಪ್ರಭಾವ ಬೀರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಸೂಚಿಸುತ್ತದೆ.

ಗ್ಯಾಲಕ್ಸಿ ಸರ್ವೆ
ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳ ವಿತರಣೆಯನ್ನು ಗಮನಿಸುವುದರಿಂದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಜ್ಯಾಮಿತಿಯ ಒಳನೋಟಗಳನ್ನು ಸಹ ಪಡೆಯಬಹುದು. ಸ್ಲೋನ್ ಡಿಜಿಟಲ್ ಸ್ಕೈ ಸರ್ವೆ (SDSS) ನಂತಹ ಸಮೀಕ್ಷೆಗಳು ಲಕ್ಷಾಂತರ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳ ಸ್ಥಾನಗಳನ್ನು ನಕ್ಷೆ ಮಾಡುತ್ತವೆ ಮತ್ತು ಇದಕ್ಕೆ ಬೆಂಬಲ ನೀಡುವ ಹೆಚ್ಚಿನ ಪುರಾವೆಗಳನ್ನು ಒದಗಿಸಿವೆ. ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮಾದರಿ ಫ್ಲಾಟ್.

ತೀರ್ಮಾನ

ಲಭ್ಯವಿರುವ ಪುರಾವೆಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಹೆಚ್ಚಿನ ವಿಶ್ವವಿಜ್ಞಾನಿಗಳು ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಬಹುತೇಕ ಸಮತಟ್ಟಾಗಿದೆ ಎಂದು ಒಪ್ಪುತ್ತಾರೆ. ಇದರ ಪರಿಣಾಮಗಳು ಆಳವಾದವು, ಇದರಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಯಸ್ಸು ಮತ್ತು ವಿಕಾಸದ ಬಗ್ಗೆ ನಮ್ಮ ದೃಷ್ಟಿಕೋನ ಮತ್ತು ಅದರ ಆಧಾರವಾಗಿರುವ ಶಕ್ತಿ ಸಂಯೋಜನೆಯೂ ಸೇರಿದೆ.

ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ನಿಜವಾಗಿಯೂ ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ಸ್ವಲ್ಪ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆ ಇನ್ನೂ ಮುಕ್ತವಾಗಿದೆ. ವೀಕ್ಷಣಾ ತಂತ್ರಜ್ಞಾನವು ಮುಂದುವರೆದಿದೆ ಮತ್ತು ಭವಿಷ್ಯದಲ್ಲಿ ಹೆಚ್ಚು ನಿಖರವಾದ ಅವಲೋಕನಗಳು ನಿರ್ಣಾಯಕ ಉತ್ತರವನ್ನು ಒದಗಿಸಬಹುದು.

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ಅರ್ಥಮಾಡಿಕೊಳ್ಳುವ ಪ್ರಯಾಣದಲ್ಲಿ, ವಿವಿಧ ಸೈದ್ಧಾಂತಿಕ ಮತ್ತು ಪ್ರಾಯೋಗಿಕ ಸಾಧನಗಳನ್ನು ಅಭಿವೃದ್ಧಿಪಡಿಸಲಾಗಿದೆ, ಅದು ಈ ಮೂಲಭೂತ ಪ್ರಶ್ನೆಗಳಿಗೆ ಉತ್ತರಿಸಲು ನಮಗೆ ಸಹಾಯ ಮಾಡುವುದಲ್ಲದೆ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಮೂಲ, ವಿಕಾಸ ಮತ್ತು ಅಂತಿಮ ಅದೃಷ್ಟದ ಸಂಪೂರ್ಣ ತಿಳುವಳಿಕೆಗೆ ನಮ್ಮನ್ನು ಹತ್ತಿರ ತರುತ್ತದೆ.

ಆದ್ದರಿಂದ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಚಪ್ಪಟೆಯಾಗಿದೆಯೇ ಅಥವಾ ವಕ್ರವಾಗಿದೆಯೇ ಎಂಬ ಪ್ರಶ್ನೆಗೆ ಉತ್ತರಿಸುವ ಅನ್ವೇಷಣೆಯು ಇಂದಿಗೂ ನಡೆಯುತ್ತಿರುವ ಅತ್ಯಂತ ಆಕರ್ಷಕ ಮತ್ತು ಆಳವಾದ ವೈಜ್ಞಾನಿಕ ಸಾಹಸಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದಾಗಿದೆ.