ब्रह्मांड की शुरुआत पर एक क्वांटम-कॉस्मोलॉजी क्लासिक फिर सुर्खियों में है, क्योंकि भौतिकविद ब्रह्मांड के आरंभ पर दोबारा विचार कर रहे हैं

जब सापेक्षता की राह खत्म हो जाती है

Universe Today ने कॉस्मोलॉजी के सबसे कठिन सवालों में से एक पर फिर से विचार करने वाली श्रृंखला की शुरुआती किस्त प्रकाशित की है: ब्रह्मांड की शुरुआत में क्या हुआ, और क्या वह सवाल सचमुच अर्थपूर्ण भी है। यह लेख आधुनिक भौतिकी की एक जानी-पहचानी समस्या से शुरू होता है। यदि सामान्य सापेक्षता को ब्रह्मांडीय विस्तार के उलट दिशा में चलाया जाए, तो वह एक singularity की ओर संकेत करती है, ऐसी जगह जहां समीकरण उपयोगी विवरण देने के बजाय काम करना बंद कर देते हैं।

यही लेख का केंद्रीय तनाव है। समस्या सिर्फ यह नहीं है कि भौतिकविद नहीं जानते कि big bang से पहले क्या था। समस्या यह है कि गुरुत्वाकर्षण और ब्रह्मांडीय विकास का वर्णन करने के लिए इस्तेमाल किया जाने वाला गणितीय ढांचा ठीक उसी बिंदु पर विफल होता दिखता है, जहां सवाल सबसे अधिक अहम हो जाता है।

Wheeler और DeWitt

लेख कहानी को 1960 के दशक तक ले जाता है और भौतिकविद John Wheeler की ओर लौटता है, जिन्हें सामान्य सापेक्षता और quantum mechanics के बीच आत्मविश्वास से काम करने में सक्षम दुर्लभ व्यक्तियों में से एक बताया गया है। जब भौतिकविद छोटे, उच्च-ऊर्जा वाले कई सिस्टमों को सफलतापूर्वक quantize कर रहे थे, तब Wheeler और Bryce DeWitt ने ऐसे गणितीय उपकरण विकसित किए जो पूरे ब्रह्मांड को ही एक quantum object मानते थे।

यह काम Wheeler-DeWitt equation से जुड़ा है, जो quantum cosmology की एक आधारभूत अवधारणा है। स्रोत पाठ इसे singularity समस्या से आगे बढ़ने की एक शुरुआती कोशिश के रूप में प्रस्तुत करता है, जिसमें कणों या क्षेत्रों तक सीमित रहने के बजाय पूरे ब्रह्मांड पर quantum विचार लागू किए गए। दूसरे शब्दों में, यदि शास्त्रीय गुरुत्वाकर्षण शुरुआत में ही विफल हो जाता है, तो शायद शुरुआत को बिल्कुल अलग भाषा में वर्णित करना होगा।

Hawking बाद में क्यों आते हैं

हालांकि ब्रह्मांड की उत्पत्ति पर लोकप्रिय चर्चाओं में Stephen Hawking सबसे अधिक पहचाना जाने वाला नाम हैं, Universe Today यह साफ करता है कि उनका बाद का प्रस्ताव शून्य से नहीं आया था। लेख Hawking के इस तर्क को कि ब्रह्मांड की कोई शुरुआत नहीं थी, उस लंबे प्रयास के हिस्से के रूप में रखता है जो यह समझने की कोशिश करता है कि quantum mechanics के शामिल होने पर शुरुआत का सवाल क्या अर्थ रखता है।

स्रोत जिस मुख्य विचार को सामने रखता है, वह केवल यह नहीं है कि ब्रह्मांड हमेशा से मौजूद रहा है। इससे भी अधिक radical सुझाव यह है कि शुरुआत से पहले क्या था, यह पूछना शायद एक बिगड़ा हुआ सवाल पूछने जैसा हो सकता है। उस दृष्टि में, समय के पारंपरिक शुरुआती बिंदु की धारणा ब्रह्मांड के quantum वर्णन के तहत टूट सकती है।

एक पुरानी बहस, आधुनिक प्रासंगिकता के साथ

इस लेख का महत्व इस याद दिलाने में है कि विज्ञान की कुछ सबसे गहरी समस्याएं सीधे extrapolation से हल नहीं होतीं। समीकरणों को पीछे की ओर चलाना केवल एक सीमा तक ही काम करता है। उसके बाद गणित की विफलता खुद कहानी का हिस्सा बन जाती है। यही वजह है कि quantum cosmology अब भी इतना आकर्षक है: यह सिर्फ एक अनुत्तरित समस्या नहीं, बल्कि एक ऐसी समस्या को संबोधित करने की कोशिश करता है जिसका classical framing अधूरा हो सकता है।

Universe Today Hawking के दृष्टिकोण को अंतिम सत्य की तरह प्रस्तुत नहीं करता। स्रोत पाठ स्पष्ट रूप से नोट करता है कि वे अचूक नहीं थे और इन विचारों की यात्रा अभी भी असहमति पर खत्म हो सकती है। यह सावधानी महत्वपूर्ण है। ब्रह्मांड की शुरुआत से जुड़े सवाल भौतिक सिद्धांत, गणितीय संगति और दार्शनिक व्याख्या की सीमा पर स्थित हैं।

फिर भी, इन विचारों में रुचि का पुनरुत्थान दिखाता है कि वे आज भी क्यों मायने रखते हैं। वे भौतिकी को उसकी अपनी सीमाओं का सामना करने के लिए मजबूर करते हैं। वे यह भी परखते हैं कि समय, शुरुआत और कारणता के बारे में मानवीय अंतर्ज्ञान सिद्धांत के सबसे गहरे स्तरों से टकराने पर टिकते हैं या नहीं।

उस अर्थ में, यह सिर्फ cosmology के प्रसिद्ध नामों पर एक retrospective नहीं है। यह याद दिलाता है कि विज्ञान के सबसे पुराने सवालों में से एक शायद इस बात पर निर्भर करता है कि सवाल खुद ठीक से गढ़ा गया है या नहीं। यही वजह है कि Wheeler-DeWitt ढांचा और Hawking के बाद के तर्क दशकों बाद भी ध्यान आकर्षित करते रहते हैं।

यह लेख Universe Today की रिपोर्टिंग पर आधारित है। मूल लेख पढ़ें.