Wednesday, January 19, 2022

समांतर विश्वे तर्क आणि संभावना : भाग ८ लेखक जयेश चाचड

 स्टॅण्डर्ड बिग बँग मॉडेल मधील "होरायझन प्रॉब्लेम" वर उपाय म्हणून अॅलन गुथने इन्फ्लेशन थिअरी मांडली. पुढे आंद्रे लिंड, पॉल स्टाईनहार्ड, अँलॅक्झांडर वेलंकिन यांनी इन्फ्लेशन थिअरीच्या वेगवेगळ्या आवृत्या मांडल्या. इन्फ्लेशन नेमके कशामुळे झाले असावे याचे उत्तर शोधताना एक विलक्षण संकल्पना समोर आली आणि या संकल्पनेच्या अनुषंगानेच समांतर विश्वाच्या विज्ञानातील एक महत्वाची थिअरी मांडली गेली.

मायकल फॅरेडेने विद्युतचुंबकीय बलासाठी फिल्ड ही संकल्पना वापरली होती. नंतर जेम्स क्लार्क मॅक्सवेल ने त्याला गणिती समीकरणात सूत्रबद्ध केले. विद्युतचुंबकीय बला चे एक विशिष्ट क्षेत्र असते ज्यात या बलाचा प्रभाव जाणवतो. गुरुत्वाकर्षण बलाचेही क्षेत्र असते तसेच सशक्त आणि अशक्त बलांचेही क्षेत्र असते. या क्षेत्राच्या तीव्रते वरून त्याचे मूल्य ठरते. इन्फ्लेशन थिअरीच्या अनुषंगाने शास्त्रज्ञांनी एका विशिष्ट क्षेत्राची कल्पना केली. इन्फ्लेटन (inflaton field) असे त्याचे नामकरण करण्यात आले. या इन्फ्लेटन फिल्डची तुलना हिग्ग्स फिल्डशी करता येईल. इन्फ्लेशन साठी हे इन्फ्लेटन फिल्ड कारणीभूत ठरले असावे अशी थोडक्यात ही संकल्पना आहे. इन्फ्लेटन फिल्डची गंमत अशी की हे फिल्ड अवकाश ऋण दाबाने भरून टाकते. साधारणपणे फुग्याच्या आतील हवेचा दाब हा धन असतो तर एखाद्या ताणलेल्या स्प्रिंग वरील दाब हा ऋण असतो. साधारणपणे ऊर्जेचा गुणधर्म म्हणजे उच्च पातळी कडून कमी पातळीची स्थिती गाठणे. ऊर्जा नेहमी फॉल्स व्हॅक्युम मधून ट्रू व्हॅक्यूम कडे जाते. इन्फ्लेटन फिल्ड मध्ये सुरवातीला अत्युच्च प्रकारची स्थितीज ऊर्जा होती. म्हणजेच ते फॉल्स व्हॅक्युम मध्ये होते. कल्पना करा की नदीचे पाणी धरणाने अडवले आहे. यावेळी धरणामुळे निर्माण झालेला जलाशय स्थिर वाटत असला तरी तो फॉल्स व्हॅक्युम मध्ये असतो. धरण फुटले तर पाणी फॉल्स व्हॅक्युम मधून ट्रू व्हॅक्युम मध्ये रूपांतरित होईल. इन्फ्लेटन फिल्डचेही काहीसे असेच झाले असावे. धरणाचे उदाहरण गृहीत धरले तर हे धरण फोडण्याचे काम केले असावे ते क्वांटम जीटर्सनी.
क्वांटम जीटर्स मुळे इन्फ्लेटन फिल्ड चे मूल्य वाढून (जास्त मूल्य, जास्त ऊर्जा) या फिल्ड ने अवकाश जास्तीत जास्त ऋण दाबाने भरून टाकले आणि या ऋण दाबामुळे अपसारित गुरुत्वीय बल (Repulsive gravity) निर्माण होऊन अवकाशाचा विस्तार भयानक वेगाने (प्रकाशाहून जास्त) झाला असावा.
अँलॅक्झांडर वेलंकिनने असे मांडले की इन्फ्लेशन ही एक निरंतर चालणारी प्रक्रिया आहे. यालाच एटर्नल इन्फ्लेशन असे म्हटले गेले. या थिअरीनुसार अवकाशात वेगवेगळ्या मूल्यांची इन्फ्लेटन फिल्ड्स तयार होऊन अवकाश काळाचे बुडबुडे तयार होतात. (साबणाच्या बुडबुड्याची कल्पना करा) प्रत्येक बुडबुडा अर्थात बबल हे एक स्वतंत्र विश्व असेल. समांतर विश्वाच्या विज्ञानातील बबल युनिव्हर्स ते हेच. इतकेच नव्हे तर मूळ विश्वातील विशिष्ट भागातील इन्फ्लेटन फिल्डचे मूल्य बदलून त्या भागापूरता फुगवटा निर्माण होऊन त्याचे बेबी युनिव्हर्स तयार होऊन ते मूळ मदर युनिव्हर्स पासून वेगळे होऊन स्वतंत्र विश्व म्हणून अस्तित्वात येऊ शकते. हायपर स्पेस मध्ये अशी असंख्य बबल विश्वे अस्तित्वात असावीत, आपले विश्वही अशाच बबल विश्वापैकी एक असावे. किंबहुना आपण ज्याला बिग बँग समजतो ते म्हणजे मदर युनिव्हर्स पासून बेबी युनिव्हर्सचे विलग होणे असावे.
बबल युनिव्हर्स साधारणपणे एकाच प्रक्रियेतून जन्माला येत असल्यामुळे या विश्वातील भौतिक नियम समान असतील पण इन्फ्लेटन फिल्ड चे मूल्य निरनिराळे असल्यामुळे भौतिक स्थिराकांची मूल्ये मात्र वेगवेगळी असतील.
अजून एक विलक्षण शक्यता म्हणजे आपल्या विश्वात सर्वत्र हिग्ग्स फिल्डचे अस्तित्व आहे (हिग्ग्स बोसॉन च्या शोधामुळे याची पुष्टीही मिळाली आहे) जर काही कारणाने या आपल्या विश्वातील काही भागातील हिग्ग्स फिल्डचे मूल्य बदलले तर एक नवीन बबल युनिव्हर्स आपल्या विश्वातच निर्माण होईल. प्रकाशाच्या वेगाने पसरणारा हा नवीन विश्वाचा बबल जुन्या विश्वाचा ग्रास घ्यायला सरसावेल. असे कदाचित याआधीही झाले असावे त्यालाच आपण इन्फ्लेशन समजतो. हे पुन्हा कधी होऊ शकेल हे आताच सांगता येत नाही. कदाचित हा लेख वाचून संपेपर्यंत आपल्या विश्वातील अतिदुरच्या भागात निर्माण झालेले बबल युनिव्हर्स तुमचा ग्रास घ्यायला तुमच्या दिशेने वेगाने येतही असेल आणि तुम्हाला त्याची गंधवार्ताही नसेल.
क्रमशः

No comments:

Post a Comment