हॉकिंगनंतर दशकांनंतरही 'नो-बाउंडरी' विश्व प्रस्ताव अजूनही अनिर्णीत का आहे

एक मोहक विश्वशास्त्र अजूनही अशा भौतिकीशी भिडते आहे जी अजून अस्तित्वात नाही

हार्टल-हॉकिंग नो-बाउंडरी प्रस्ताव हा विश्वशास्त्रातील एका मूलभूत प्रश्नाचे उत्तर शोधण्याच्या सर्वात महत्त्वाकांक्षी प्रयत्नांपैकी एक आहे: विश्वाला खरोखर सुरुवात होती का, की एखाद्या अधिक खोल सिद्धांताखाली सुरुवातीची संकल्पना विरघळून जाऊ शकते? Universe Today मधील एक नवा आढावा या कल्पनेचा पुन्हा विचार करतो आणि ती अजूनही मुख्य प्रवाहातील विश्वशास्त्राचा ठोस भाग का बनलेली नाही, यावर लक्ष केंद्रित करतो.

हा प्रस्ताव तीक्ष्ण सुरुवातीची जागा अधिक गुळगुळीत गणिती चित्राने घेतो, ज्यात सामान्य काळ काही विशिष्ट परिस्थितींमध्ये काल्पनिक-वेळेच्या वर्णनाकडे वळतो. व्यापक अर्थाने, विश्व सामान्य अर्थाने एखाद्या एकसंध सीमेतून बाहेर येत नाही. त्याऐवजी, सर्वात प्रारंभीची अवस्था नकाशाच्या कडेसारखी न वाटता पृथ्वीच्या ध्रुवासारखी गोलाकार होते.

तो संकल्पनात्मक बदल अजूनही मोहक आहे. पण ताज्या चर्चेत स्पष्ट होते की ही चौकट अजूनही अनेक मोठ्या, न सुटलेल्या गृहीतकांवर उभी आहे.

पहिली समस्या: क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाचा पूर्ण सिद्धांत नाही

सर्वात मोठा अडथळा मूलभूत आणि टाळता न येणारा आहे. भौतिकशास्त्रज्ञांकडे अजूनही क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाचा पूर्ण, प्रयोगात्मकरीत्या पडताळलेला सिद्धांत नाही. त्या सिद्धांताविना, विश्वाच्या सर्वात सुरुवातीच्या अवस्थेचे कोणतेही वर्णन अंदाज, गणिती पर्याय आणि अधिक खोल चौकट कशी वागू शकते याबद्दलच्या सूज्ञ तर्कांवर अवलंबून राहते.

ही मर्यादा नो-बाउंडरी प्रस्तावासाठी विशेषतः महत्त्वाची आहे, कारण हे मॉडेल नेमक्या त्या प्रदेशात कार्य करते जिथे क्वांटम गुरुत्वाकर्षणाचे वर्चस्व असायला हवे. स्रोत मजकूर म्हणतो की कामचलाऊ चित्र मिळवण्यासाठी स्टीफन हॉकिंग यांना बर्‍याच गृहीतकांचा आधार घ्यावा लागला. त्या निवडी कदाचित वाजवी असतील, पण त्या पूर्ण निसर्गसिद्धांतातून थेट वाचलेले निष्कर्ष नव्हते; त्या निवडीच होत्या.

प्रत्यक्षात याचा अर्थ असा की प्रस्ताव अजूनही निर्णायक न राहता सूचक स्वरूपाचा आहे. तो सुरुवातीच्या प्रश्नातून जाण्याचा मार्ग दाखवतो, पण असा मार्ग नाही जो अजून संपूर्ण पायाभूत चौकटीच्या तुलनेत स्वतंत्रपणे तपासता येईल.

दुसरी समस्या: सर्वात संभाव्य विश्व स्पष्टपणे आपले नाही

ही मांडणी तात्पुरती मानली तरी, आउटपुटमध्ये आणखी एक अडचण दिसते. स्रोत मजकुरानुसार, नो-बाउंडरी चित्रातील वेव्ह फंक्शनचा शिखर आपण पाहतो त्या विश्वाशी अचूक जुळत नाही. गणनेतील सर्वात संभाव्य विश्व काहीसे लहान आहे आणि आपल्या विश्वापेक्षा कमी inflation अनुभवते.

यामुळे प्रस्ताव आपोआप खोटा ठरत नाही. संभाव्यताधारित चौकटी कमी संभाव्य परिणामांना परवानगी देऊ शकतात, आणि आपण अशाच एखाद्या परिणामात जगत असू शकतो. पण त्यामुळे सिद्धांताची नैसर्गिक स्पष्टीकरण म्हणून असलेली आकर्षकता कमी होते. विश्वशास्त्रज्ञ सामान्यतः असे मॉडेल पसंत करतात ज्यांच्या सर्वात संभाव्य भविष्यवाण्या प्रत्यक्ष मोजल्या गेलेल्या जगाशी जवळीक राखतात.

लेख हा प्रश्न तथाकथित “बोल्ट्झमन बेबीज” समस्येशी जोडतो, म्हणजे मॉडेलला आवडणाऱ्या लहान, तरुण विश्वांचा आणि आपल्या निरीक्षित विश्वाचा ताण. हा शब्द अनौपचारिक आहे, पण अंतर्निहित चिंता गंभीर आहे: एखादा विश्वशास्त्रीय सिद्धांत तेव्हाच बचावणे कठीण होते, जेव्हा त्याचा पसंतीचा परिणाम आपल्या भोवतालच्या विश्वासारखा ओळखू येत नाही.

तिसरी समस्या: गणिती सोयीच्या युक्त्या भौतिक अडचण झाकू शकतात

नो-बाउंडरी प्रस्तावावर पद्धतशीर टीका देखील होते. स्रोत मजकूर अधोरेखित करतो की हॉकिंग यांनी समीकरणे हाताळण्याजोगी बनवण्यासाठी गणिती युक्त्या, विशेषतः वास्तविक काळातून काल्पनिक काळात होणारा बदल, वापरला. तो बदलच प्रस्तावाला त्याची सौंदर्यपूर्णता देतो. पण तोच काही भौतिकशास्त्रज्ञांना सावध बनवतो.

नंतरचे संशोधक अशा साधीकरणे कमी करून गणना करताना, त्यांना नेहमीच तेच गुळगुळीत, दिलासा देणारे चित्र मिळेलच असे नाही. त्याऐवजी नो-बाउंडरी अट कमी स्थिर होऊ शकते आणि मूळ प्रस्ताव सुचवत होता तसा सौम्य प्रारंभीचा विश्व निर्माण करण्यास कमी स्पष्टपणे सक्षम ठरू शकते.

याचा अर्थ संपूर्ण कल्पना कोसळते असा नाही. याचा अर्थ इतकाच की सर्वात स्वच्छ कथा अजूनही अशा पद्धतींवर अवलंबून असू शकते ज्यांचा भौतिक अर्थ अजूनही वादग्रस्त आहे. विश्वाच्या उत्पत्तीइतक्या मूलभूत समस्येसाठी, वादग्रस्त गणित हे मोठे ओझे आहे.

पेनरोजची टीका अजूनही महत्त्वाची आहे

हा आढावा रॉजर पेनरोजशी संबंधित दीर्घकालीन टीकाही अधोरेखित करतो. मुद्दा म्हणजे काळाचा बाण. विश्वाच्या सुरुवातीचे यशस्वी स्पष्टीकरण आदर्शतः हे सांगायला हवे की प्रारंभीचे विश्व इतके गुळगुळीत आणि कमी-एंट्रॉपीचे का होते, ज्यामुळे आपल्याला वेळ पुढे जाताना जाणवतो तो ऊष्मागतिक दिशा-मार्ग तयार झाला.

पेनरोज यांचा युक्तिवाद होता की नो-बाउंडरी प्रस्ताव त्या महत्त्वाच्या गुळगुळीतपणाची व्याख्या करण्याऐवजी तो सेटअपमध्येच दडवून टाकू शकतो. तसे असल्यास, सिद्धांत खऱ्या अर्थाने कमी-एंट्रॉपीची सुरुवात स्पष्ट करत नाही. तो ती छुप्या स्वरूपात गृहीत धरतो. ही टीका महत्त्वाची आहे कारण काळाचा बाण हा काही गौण तपशील नाही. विश्वाने रचना, स्मृती आणि अपरिवर्तनीय प्रक्रिया का निर्माण केल्या, याच्या केंद्रस्थानी तोच आहे.

हा प्रस्ताव अजूनही का महत्त्वाचा आहे

या अडचणी असूनही, नो-बाउंडरी प्रस्ताव महत्त्वाचा राहतो कारण त्याने विश्वशास्त्रज्ञ विचारत असलेले प्रश्न अधिक नेमके केले. सुरुवात म्हणजे काय, क्वांटम यांत्रिकी आणि गुरुत्वाकर्षण यांचा परस्पर संबंध कसा येऊ शकतो, आणि सिंग्युलॅरिटीज खरोखरच्या भौतिक सीमा आहेत की सध्याच्या सिद्धांताच्या अपयशाची खूण आहेत, यावर त्याने क्षेत्राला अधिक स्पष्टपणे विचार करायला भाग पाडले.

ही कल्पना टिकून आहे कारण “सुरुवात” याऐवजी गणिती सुसंगत पर्याय देण्याचा प्रयत्न करणाऱ्या मोजक्या प्रस्तावांपैकी ती एक आहे. टीकाकारसुद्धा तिला गंभीरपणे घेतात, आणि ते स्वतःच प्रभावाचे लक्षण आहे. विश्वशास्त्र फक्त स्वीकारलेल्या उत्तरांमधून नाही, तर अशा चौकटींमधूनही पुढे जाते ज्या दाखवतात की अंतिम उत्तराने नेमके काय स्पष्ट करायला हवे.

अद्याप अंतिम निकाल नाही

सध्याची स्थिती या प्रस्तावाच्या लोकप्रिय प्रतिमेपेक्षा कमी जयंकारी आहे. कोणताही ठोस क्वांटम गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत नाही, संभाव्यताधारित निष्पत्ती आपल्या विश्वाशी नीट जुळत नाही, आणि निष्कर्ष काढण्यासाठी वापरलेली गणिती साधने वादग्रस्तच आहेत. या केवळ सौंदर्यात्मक हरकती नाहीत. त्या मॉडेलच्या पायालाच हात घालतात.

म्हणून नो-बाउंडरी कल्पना अजूनही रोचक पण अपूर्ण अवस्थेत आहे: सुंदर, ऐतिहासिकदृष्ट्या महत्त्वाची आणि अजूनही विचार प्रवृत्त करणारी, पण विश्वाला सुरुवात होती का या प्रश्नाचा निकाल लावण्यासाठी पुरेशी ताकदवान नाही. आत्तासाठी, हिशोब असा की हिशोब अजून संपलेला नाही.

हा लेख Universe Today च्या वार्तांकनावर आधारित आहे. मूळ लेख वाचा.