బ్రహ్మాండం ఆరంభంపై భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు మళ్లీ పరిశీలిస్తున్న వేళ, ఒక క్వాంటం-కాస్మాలజీ క్లాసిక్ మళ్లీ వెలుగులోకి వచ్చింది

సాపేక్ష సిద్ధాంతం దారి ముగిసే చోట

కాస్మాలజీలోని అత్యంత కఠినమైన ప్రశ్నలలో ఒకదాన్ని తిరిగి పరిశీలించే శ్రేణిలోని ప్రారంభ భాగాన్ని Universe Today ప్రచురించింది: బ్రహ్మాండ ఆరంభంలో ఏమి జరిగింది, ఆ ప్రశ్నకే నిజంగా అర్థం ఉందా అన్నది. ఈ వ్యాసం ఆధునిక భౌతిక శాస్త్రంలోని ఒక పరిచిత సమస్యతో మొదలవుతుంది. సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతాన్ని విశ్వ విస్తరణను వెనక్కి తిప్పి అమలు చేస్తే, అది ఒక సింగ్యులారిటీ వైపు చూపిస్తుంది; అక్కడ సమీకరణాలు ఉపయోగపడే వివరణను ఇవ్వకుండా పని చేయడం ఆపేస్తాయి.

అదే వ్యాసంలోని కేంద్ర ఉద్వేగం. సమస్య కేవలం బిగ్ బ్యాంగ్‌కు ముందు ఏమి 있었ిందో భౌతిక శాస్త్రవేత్తలకు తెలియకపోవడం మాత్రమే కాదు. గురుత్వాకర్షణను మరియు విశ్వ పరిణామాన్ని వివరించడానికి ఉపయోగించే గణిత రూపకల్పన, ప్రశ్న అత్యంత అత్యవసరమైన చోటే విఫలమవుతున్నట్టుగా కనిపిస్తోంది.

Wheeler, DeWitt ప్రవేశం

వ్యాసం కథను 1960ల దాకా తీసుకెళ్తుంది, అక్కడ సాధారణ సాపేక్ష సిద్ధాంతం మరియు క్వాంటం మెకానిక్స్ మధ్య నిశ్చయంగా కదలగల అరుదైన వ్యక్తుల్లో ఒకరైన భౌతిక శాస్త్రవేత్త John Wheelerని పరిచయం చేస్తుంది. చిన్న, అధిక శక్తి గల అనేక వ్యవస్థలను భౌతిక శాస్త్రవేత్తలు విజయవంతంగా క్వాంటైజ్ చేస్తున్న కాలంలో, Wheeler మరియు Bryce DeWitt బ్రహ్మాండాన్నే ఒక క్వాంటం వస్తువుగా పరిగణించే గణిత పద్ధతులను అభివృద్ధి చేశారు.

ఆ పని Wheeler-DeWitt సమీకరణతో అనుసంధానించబడింది, ఇది క్వాంటం కాస్మాలజీలో ఒక ప్రాథమిక భావన. ఈ మూల పాఠ్యం దానిని, కణాలు లేదా క్షేత్రాలకే కాకుండా మొత్తం బ్రహ్మాండానికి క్వాంటం ఆలోచనలను వర్తింపజేసి సింగ్యులారిటీ సమస్యను దాటి వెళ్లే తొలి ప్రయత్నంగా చూపిస్తుంది. మరొక మాటలో చెప్పాలంటే, శాస్త్రీయ గురుత్వాకర్షణ ప్రారంభంలోనే విఫలమైతే, ఆ ఆరంభాన్ని పూర్తిగా భిన్నమైన భాషలోనే వివరించాల్సి రావచ్చు.

హాకింగ్ తర్వాత ఎందుకు వస్తారు

బ్రహ్మాండ ఆవిర్భావంపై సాధారణ చర్చల్లో స్టీఫెన్ హాకింగ్ అత్యంత ప్రసిద్ధ పేరు అయినప్పటికీ, ఆయన తరువాతి ప్రతిపాదన ఒక్కసారిగా పుట్టలేదని Universe Today స్పష్టం చేస్తోంది. క్వాంటం మెకానిక్స్ దృశ్యంలోకి వచ్చిన తర్వాత, ఆరంభం అనే ప్రశ్నకు ఏ అర్థం ఉందో అర్థం చేసుకునే దీర్ఘ ప్రయత్నంలో భాగంగానే హాకింగ్ యొక్క “బ్రహ్మాండానికి ఆరంభం లేదు” అనే వాదనను వ్యాసం ఉంచుతోంది.

మూలం చెప్పిన కీలక ఆలోచన కేవలం బ్రహ్మాండం ఎప్పటికీ ఉందన్నది కాదు. మరింత విప్లవాత్మకమైన సూచన ఏమిటంటే, ఆరంభానికి ముందు ఏమి 있었ిందో అడగడం స్వరూపత: తప్పుగా రూపొందిన ప్రశ్న అడిగినట్లుగా ఉండవచ్చు. ఆ దృక్కోణంలో, సమయానికి సంబంధించిన సాధారణ ప్రారంభ బిందువు అనే భావన బ్రహ్మాండానికి క్వాంటం వివరణలో కూలిపోయే అవకాశం ఉంది.

పాత చర్చ, ఆధునిక ప్రాముఖ్యత

ఈ వ్యాసం ప్రాముఖ్యత, కొన్ని లోతైన శాస్త్రీయ సమస్యలు సూటిగా extrapolation చేయడం ద్వారా పరిష్కరించబడవని గుర్తు చేయడంలో ఉంది. సమీకరణాలను వెనక్కి నడపడం ఒక దశ వరకు మాత్రమే పనిచేస్తుంది. ఆ తర్వాత, గణిత వైఫల్యమే కథలో భాగమవుతుంది. అందుకే క్వాంటం కాస్మాలజీ ఇంకా అంత ఆకర్షణీయంగా ఉంది: ఇది సమాధానం లేని సమస్యను మాత్రమే కాదు, శాస్త్రీయంగా ఎలా రూపకల్పన చేసామో అదే అపూర్ణంగా ఉండొచ్చనే సమస్యను ఎదుర్కోవడానికి ప్రయత్నిస్తోంది.

హాకింగ్ అభిప్రాయాన్ని Universe Today స్థిరపడిన నిజంగా చూపడం లేదు. ఆయన తప్పులేనివారు కాదని, ఈ ఆలోచనల ప్రయాణం ఇంకా విభేదాలతో ముగియవచ్చని మూల పాఠ్యం స్పష్టంగా పేర్కొంటుంది. ఈ జాగ్రత్త ముఖ్యమైనది. బ్రహ్మాండ ఆరంభంపై ప్రశ్నలు భౌతిక సిద్ధాంతం, గణిత సాంగత్యం, తాత్విక వ్యాఖ్యానాల సరిహద్దులో నిలుస్తాయి.

అయినా, ఈ భావనలపై ఆసక్తి మళ్లీ పెరగడం వాటి ప్రాముఖ్యత ఇంకా ఎందుకు కొనసాగుతోందో చూపిస్తుంది. అవి భౌతిక శాస్త్రాన్ని దాని స్వంత పరిమితులతో ఎదురుచూసేలా చేస్తాయి. కాలం, ఆరంభాలు, కారణత గురించి మన సహజ భావనలు సిద్ధాంతం యొక్క అతి లోతైన స్థాయులతో తాకినప్పుడు నిలబడతాయా లేదా అన్నదానినీ పరీక్షిస్తాయి.

ఆ అర్థంలో, ఇది కాస్మాలజీలో ప్రసిద్ధ పేర్లపై ఒక వెనుక చూపు మాత్రమే కాదు. శాస్త్రంలోని అత్యంత పురాతన ప్రశ్నలలో ఒకటి, ప్రశ్ననే సరిగా రూపొందించబడిందా లేదా అన్నదానిపై ఆధారపడి ఉండవచ్చనే గుర్తు. అందుకే Wheeler-DeWitt రూపకల్పన మరియు హాకింగ్ తరువాతి వాదనలు మొదట ప్రతిపాదించబడిన దశాబ్దాల తర్వాత కూడా దృష్టిని ఆకర్షిస్తూనే ఉన్నాయి.

ఈ వ్యాసం Universe Today నివేదిక ఆధారంగా ఉంది. మూల వ్యాసాన్ని చదవండి.