ಎಲ್ಲದರ ಸಿದ್ದಾಂತ : ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ ಮಾದರಿ (Friedmann Models) - ಭಾಗ ೬

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸಮಯಕ್ಕೆ ಹೇಗೆ ವಿಕಸನಗೊಳ್ಳುತ್ತದೆ ಎಂಬುದನ್ನು ನಿರ್ಧರಿಸಿದ General Relativityಯ Equationsಗಳು ವಿವರವಾಗಿ ಪರಿಹರಿಸಲು ತುಂಬಾ ಜಟಿಲವಾಗಿವೆ. ಆದುದರಿಂದ, ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ 'Friedman' ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಕುರಿತು ಎರಡು ಸರಳ ತೇಗಹುಗಳನ್ನು ಮಂಡಿಸಿದರು: ಮೊದಲನೆಯದಾಗಿ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ನಾವು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನೋಡಿದರೂ ಒಂದೇ ಆಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ, ಮತ್ತು ದ್ವಿತೀಯವಾಗಿ ನಾವು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವನ್ನು ಗಮನಿಸಿದರೂ ಅದು ಒಂದೇ ಸವನೆ ಕಾಣಸಿಗುವುದರಿಂದ, ಇದುವೂ ನಿಜವಾಗಿ ಹೊರಹೊಮ್ಮುತ್ತದೆ. General Relativity ಮತ್ತು ಈ ಎರಡು ತೇಗಹುಗಳ ಆಧಾರದ ಮೇಲೆ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸ್ಥಿರವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ನಾವು ನಿರೀಕ್ಷಿಸಬಾರದು ಎಂದು ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ ತಮ್ಮ ವಿವಾದಾತ್ಮಕ ವಾದವನ್ನು ಎತ್ತಿ ಹಿಡಿದರು. ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, 1922ರಲ್ಲಿ ಎಡ್ವಿನ್ ಹಬಲ್ [Edwin Hubble]ನ ಆವಿಷ್ಕಾರಕ್ಕೆ ಹಲವು ವರ್ಷಗಳ ಹಿಂದೆಯೇ, ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ ಹಬಲ್ ಕಂಡುಕೊಂಡದ್ದನ್ನು ನಿಖರವಾಗಿ ಭವಿಷ್ಯವನ್ನು ನುಡಿದಿದ್ದರು.

ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಪ್ರತಿಯೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಕಾಣು ಸಿಗುತ್ತದೆ ಎಂಬ ಊಹೆಯು ವಾಸ್ತವದಲ್ಲಿ ಸ್ಪಷ್ಟವಾಗಿ ನಿಜವಲ್ಲ. ಉದಾಹರಣೆಗೆ, ನಮ್ಮ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದಲ್ಲಿರುವ ಇತರ ನಕ್ಷತ್ರಗಳು 'Milky Way' ಎಂದು ಕರೆಯಲ್ಪಡುವ ರಾತ್ರಿ ಆಕಾಶದಾದ್ಯಂತ ವಿಭಿನ್ನ ಬೆಳಕಿನ ಬ್ಯಾಂಡ್ [Distinct Band of Light] ಅನ್ನು ರೂಪಿಸುತ್ತವೆ. ಆದರೆ ನಾವು ದೂರದ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳನ್ನು ನೋಡಿದರೆ, ಪ್ರತಿಯೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೂ ಹೆಚ್ಚು ಕಡಿಮೆ ಏಕಪ್ರಕಾರದ ಸಂಖ್ಯೆಗಳಿರುವಂತೆ ತೋರುತ್ತದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜಗಳ ನಡುವಿನ ಅಂತರಕ್ಕೆ ಹೋಲಿಸಿದರೆ ಇದನ್ನು ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ನೋಡಿದರೆ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಸರಿಸುಮಾರು ಒಂದೇ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.

ದೀರ್ಘಕಾಲದವರೆಗೆ ಇದು ಫ್ರೀಡ್‌ಮನ್ ಅವರ ಊಹೆಗೆ ಸಾಕಷ್ಟು ಸಮರ್ಥಿಸುತ್ತಿತ್ತು- ನೈಜ ವಿಶ್ವಕ್ಕೆ ಸ್ಥೂಲ ಅಂದಾಜು. ಆದರೆ ಇತ್ತೀಚೆಗೆ ಅದೃಷ್ಟದ ಅಪಘಾತವೊಂದು ಫ್ರೀಡ್‌ಮ್ಯಾನ್‌ನ ಊಹೆಯು ವಾಸ್ತವವಾಗಿ ನಮ್ಮ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಗಮನಾರ್ಹವಾದ ನಿಖರ ವಿವರಣೆಯಾಗಿದೆ. 1965 ರಲ್ಲಿ, ಇಬ್ಬರು ಅಮೇರಿಕನ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಅರ್ನೊ ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ [Arno Penzias] ಮತ್ತು ರಾಬರ್ಟ್ ವಿಲ್ಸನ್ [Robert Wilson], ನ್ಯೂಜೆರ್ಸಿಯ ಬೆಲ್ ಲ್ಯಾಬ್ಸ್ [Bell Labs]ನಲ್ಲಿ ಪರಿಭ್ರಮಣ ಉಪಗ್ರಹಗಳೊಂದಿಗೆ ಸಂವಹನ ನಡೆಸಲು ಅತ್ಯಂತ ಸೂಕ್ಷ್ಮ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್ ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ವಿನ್ಯಾಸದಲ್ಲಿ ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರು. ತಮ್ಮ ಶೋಧಕವು ಅಗತ್ಯಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚಿನ ಶಬ್ದವನ್ನು ಎತ್ತಿಕೊಳ್ಳುತ್ತಿದೆ ಮತ್ತು ಶಬ್ದವು ಯಾವುದೇ ನಿರ್ದಿಷ್ಟ ದಿಕ್ಕಿನಿಂದ ಬರುವಂತೆ ಕಾಣುತ್ತಿಲ್ಲ ಎಂದು ಕಂಡು ಅವರು ಚಿಂತಿತರಾದರು. ಮೊದಲು ಅವರು ತಮ್ಮ ಪತ್ತೆಕಾರಕದಲ್ಲಿ ಹಕ್ಕಿಗಳ ಹಿಕ್ಕೆಗಳನ್ನು ಹುಡುಕಿದರು ಮತ್ತು ಇತರ ಸಂಭಾವ್ಯ ಅಸಮರ್ಪಕ ಕಾರ್ಯಗಳಿಗಾಗಿ ಪರಿಶೀಲಿಸಿದರು, ಆದರೆ ಶೀಘ್ರದಲ್ಲೇ ಇವುಗಳನ್ನು ಹೊರಹಾಕಿದರು. ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಇದ್ದಕ್ಕಿಂತ ನೇರವಾಗಿ ತೋರಿಸದಿದ್ದಾಗ ವಾತಾವರಣದೊಳಗಿನ ಯಾವುದೇ ಶಬ್ದವು ಬಲವಾಗಿರುತ್ತದೆ ಎಂದು ಅವರಿಗೆ ತಿಳಿದಿತ್ತು, ಏಕೆಂದರೆ ಲಂಬವಾದ ಕೋನವನ್ನು ನೋಡುವಾಗ ವಾತಾವರಣವು ದಪ್ಪವಾಗಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ.

ಹೆಚ್ಚುವರಿ ಶಬ್ದವು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಸೂಚಿಸಿದ ದಿಕ್ಕಿನಂತೆಯೇ ಇತ್ತು, ಆದ್ದರಿಂದ ಅದು ವಾಯುಮಂಡಲದ ಹೊರಗಿನಿಂದ ಬಂದಿರಬೇಕು. ಭೂಮಿಯು ತನ್ನ ಅಕ್ಷದ ಮೇಲೆ ತಿರುಗುತ್ತಿದ್ದರೂ ಮತ್ತು ಸೂರ್ಯನ ಸುತ್ತ ಸುತ್ತುತ್ತಿದ್ದರೂ ಸಹ, ಇದು ವರ್ಷಪೂರ್ತಿ ಹಗಲು ಮತ್ತು ರಾತ್ರಿ ಒಂದೇ ಸವನೆ ಆಗಿತ್ತು. ಈ ವಿಕಿರಣವು ಸೌರಮಂಡಲದ ಅಥವಾ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದ ಹೊರಗಿನಿಂದ ಬರಬೇಕು ಎಂದು ತೋರಿಸಿದೆ, ಇಲ್ಲದಿದ್ದರೆ ಭೂಮಿಯು ಡಿಟೆಕ್ಟರ್ ಅನ್ನು ಬೇರೆ ಬೇರೆ ದಿಕ್ಕಿಗೆ ತೋರಿಸಿದಂತೆ ಅದು ಬದಲಾಗಬಹುದಿತ್ತು.

ವಾಸ್ತವವಾಗಿ, ವಿಕಿರಣವು ಹೆಚ್ಚಿನ ಗಮನಿಸಬಹುದಾದ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಉದ್ದಕ್ಕೂ ನಮಗೆ ಪ್ರಯಾಣಿಸಿರಬೇಕು ಎಂದು ನಮಗೆ ತಿಳಿದಿದೆ. ಇದು ವಿಭಿನ್ನ ದಿಕ್ಕುಗಳಲ್ಲಿ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಕಾಣುವುದರಿಂದ, ಕನಿಷ್ಠ ದೊಡ್ಡ ಪ್ರಮಾಣದಲ್ಲಿ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ  ಪ್ರತಿಯೊಂದು ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ರೀತಿಯಾಗಿರಬೇಕು, . ನಾವು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನೋಡಿದರೂ, ಈ ಶಬ್ದವು ಹತ್ತು ಸಾವಿರದಲ್ಲಿ ಒಂದಕ್ಕಿಂತ ಹೆಚ್ಚು ಭಾಗದಿಂದ ಬದಲಾಗುವುದಿಲ್ಲ ಎಂದು ನಮಗೆ ಈಗ ತಿಳಿದಿದೆ. ಆದ್ದರಿಂದ ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ಅರಿಯದೆ ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ ಅವರ ಮೊದಲ ಊಹೆಯ ನಿಖರವಾದ ದೃಢೀಕರಣದಲ್ಲಿ ಎಡವಿದರು.

ಸರಿಸುಮಾರು ಅದೇ ಸಮಯದಲ್ಲಿ, ಹತ್ತಿರದ ಪ್ರಿನ್ಸ್ಟನ್ ವಿಶ್ವವಿದ್ಯಾಲಯ [Princeton University]ದ ಇಬ್ಬರು ಅಮೇರಿಕನ್ ಭೌತವಿಜ್ಞಾನಿಗಳಾದ ಬಾಬ್ ಡಿಕೆ [Bob Dicke] ಮತ್ತು ಜಿಮ್ ಪೀಬಲ್ಸ್ [Jim Peebles] ಕೂಡ ಮೈಕ್ರೊವೇವ್‌ಗಳಲ್ಲಿ ಆಸಕ್ತಿ ಹೊಂದಿದ್ದರು. ಒಂದು ಕಾಲದಲ್ಲಿ ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡರ್ ಫ್ರೈಡ್‌ಮನ್‌ನ ವಿದ್ಯಾರ್ಥಿಯಾಗಿದ್ದ ಜಾರ್ಜ್ ಗಾಮೋವ್ [George Gamow] ಅವರ ಸಲಹೆಯಂತೆ ಅವರು ಕೆಲಸ ಮಾಡುತ್ತಿದ್ದರು; ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ತುಂಬಾ ಬಿಸಿನೆತ್ತರವಾಗಿ ಮತ್ತು ದಟ್ಟಕರವಾಗಿರಬೇಕು. ಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಪೀಬಲ್ಸ್, ಈ ಪ್ರಜ್ವಲಿಸುವಿಕೆಯನ್ನು ನಾವು ಇನ್ನೂ ನೋಡಬೇಕು ಎಂದು ವಾದಿಸಿದರು, ಏಕೆಂದರೆ ಆರಂಭಿಕ ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ದೂರದ ಭಾಗಗಳಿಂದ ಬೆಳಕು ಈಗಷ್ಟೇ ನಮ್ಮನ್ನು ತಲುಪುತ್ತಿದೆ. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ವಿಸ್ತರಣೆಯು ಈ ಬೆಳಕನ್ನು ಬಹಳವಾಗಿ ಕೆಂಪು - ವರ್ಗಾಯಿಸಬೇಕು [Red Shift] ಎಂದರೆ ಅದು ಈಗ ಮೈಕ್ರೋವೇವ್ ವಿಕಿರಣ [Microwave Radiation]ವಾಗಿ ನಮಗೆ ಕಾಣಿಸುತ್ತದೆ. ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ತಮ್ಮ ಕೆಲಸದ ಕುರಿತು ಕೇಳಿದಾಗ ಮತ್ತು ಅವರು ಅದನ್ನು ಈಗಾಗಲೇ ಕಂಡುಕೊಂಡಿದ್ದಾರೆ ಎಂದು ತಿಳಿದಾಗ ಡಿಕೆ ಮತ್ತು ಪೀಬಲ್ಸ್ ಈ ವಿಕಿರಣವನ್ನು ಹುಡುಕುತ್ತಿದ್ದರು. ಇದಕ್ಕಾಗಿ, ಪೆನ್ಜಿಯಾಸ್ ಮತ್ತು ವಿಲ್ಸನ್ ಅವರಿಗೆ 1978ರಲ್ಲಿ ನೊಬೆಲ್ ಪ್ರಶಸ್ತಿಯಿಂದ ಪುರಸ್ಕರಿಸಲಾಯಿತು!

ಈಗ ಮೊದಲ ನೋಟದಲ್ಲಿ, ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ನಾವು ಯಾವ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿ ನೋಡಿದರೂ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ ಎಂಬುದಕ್ಕೆ ಈ ಎಲ್ಲಾ ಪುರಾವೆಗಳು ವಿಶ್ವದಲ್ಲಿ ನಮ್ಮ ಸ್ಥಳದ ಕುರಿತು ಏನಾದರೂ ವಿಶೇಷತೆ ಇದೆ ಎಂದು ತೋರುತ್ತದೆ. ನಿರ್ದಿಷ್ಟವಾಗಿ ಹೇಳುವುದಾದರೆ, ಇತರ ಎಲ್ಲಾ ಗೆಲಕ್ಸಿಗಳು ನಮ್ಮಿಂದ ದೂರ ಹೋಗುವುದನ್ನು ನಾವು ಗಮನಿಸಿದರೆ, ನಾವು ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡದ ಕೇಂದ್ರದಲ್ಲಿರಬೇಕು. ಆದಾಗ್ಯೂ, ಒಂದು ಪರ್ಯಾಯ ವಿವರಣೆಯಿದೆ: ಬ್ರಹ್ಮಾಂಡವು ಯಾವುದೇ ಇತರ ನಕ್ಷತ್ರಪುಂಜದಿಂದ ನೋಡಿದಂತೆ ಎಲ್ಲಾ ದಿಕ್ಕಿನಲ್ಲಿಯೂ ಒಂದೇ ರೀತಿ ಕಾಣುತ್ತದೆ. ಇದು, ನಾವು ನೋಡಿದಂತೆ, ಫ್ರೀಡ್ಮನ್ ಅವರ ಎರಡನೇ ಊಹೆಯಾಗಿದೆ.

(ದ್ವಿತೀಯ ಉಪನ್ಯಾಸ; ಭಾಗ ಎರಡು) ಉಪನ್ಯಾಸ ಮುಂದುವರಿಸಲಾಗುವುದು…

*** 

-ಶಿಕ್ರಾನ್ ಶರ್ಫುದ್ದೀನ್ ಎಂ, ಮಂಗಳೂರು

ಎರಡನೇ ಚಿತ್ರದಲ್ಲಿ ಆಲ್ಬರ್ಟ್ ಐನ್ ಸ್ಟೈನ್ ಜೊತೆಯಲ್ಲಿ ಅಲೆಕ್ಸಾಂಡರ್ ಫ್ರೀಡ್ಮನ್

ಚಿತ್ರ ಕೃಪೆ: ಅಂತರ್ಜಾಲ ತಾಣ