विश्वनिर्मिती – महा उसळी
विश्वाच्या निर्मितीविषयक ‘महास्फोट सिद्धांत’ हा अग्रणी समजला जातो. या सिद्धांतातील त्रुटी दूर करण्यासाठी वैश्विक वैश्विक फुगवट्याचा सिद्धांत मांडला गेला. पण वैश्विक फुगवटा का उत्पन्न झाला असावा आणि महास्फोट नेमका कशामुळे झाला असावा, याचे नेमके उत्तर या सिद्धांताला देता येत नाही. पॉल स्टाईनहार्ड, ऍना इजास आणि इतर काही शास्त्रज्ञांनी महा-उसळी सिद्धांत विकसित करून महास्फोट सिद्धांताला पर्याय उपलब्ध करून दिला. या शास्त्रज्ञांच्या मतानुसार महास्फोट सिद्धांतातील काही अनुत्तरित प्रश्नांची उकल हा महा-उसळी सिद्धांत करू शकतो. पुंज-वलय-गुरुत्व सिद्धांत हा महा-उसळी सिद्धांताचा पाया आहे. अतिघनतेच्या ठिकाणी, जसे कृष्णविवराच्या घटना क्षितिजापलीकडे किंवा महास्फोटावेळेच्या विशेषावस्थेत पुंजवाद आणि सापेक्षतावाद हे दोन्ही सिद्धांत अपुरे पडतात. यासाठी या दोन सिद्धांतांना एकत्र करण्याची क्षमता असणारा हा पुंज-वलय-गुरुत्व सिद्धांत (Loop Quantum Gravity) विकसित करण्याच्या दृष्टीने शास्त्रज्ञांचे प्रयत्न सुरू आहेत. अभय अष्टेकर हे या सिद्धांताच्या संकल्पनेच्या संस्थापकांपैकी एक आहेत. महास्फोट सिद्धांतानुसार विशेषावस्थेपासून विश्वाची निर्मिती झाली आणि त्याचे निरंतर प्रसरण सुरू आहे. पुंज पातळीवरील अवकाश नितळ नसल्यामुळे वैश्विक फुगवट्याच्या वेळी ऊर्जेचे एकीकरण सर्वत्र समान न होता, काही ठिकाणी जास्त ऊर्जा एकवटल्यामुळे, या ठिकाणी अवकाश-काळाला अधिक वक्रता प्राप्त झाली. विश्वातील या अतिरिक्त घनतेमुळे विश्वाच्या प्रसरण पावण्यावर मर्यादा येऊन, गुरुत्वाकर्षण बलाखाली विश्वाचे आकुंचन होऊन महाविलयाची स्थिती विश्वाला प्राप्त होऊ शकते. पुंजवादानुसार मूलकण हे पदार्थकण आणि लहर हे द्वित्व पाळतात. अवकाश-काळाला सुद्धा हा नियम लावला तर अवकाश-काळही सलग नसून अनेक सूक्ष्म कणांनी बनलेला असेल. याला लूप किंवा वलय असे म्हणता येईल. गुरुत्वीय क्षेत्राचा अतिसूक्ष्म भाग म्हणजे वलय. या वलयाचा आकार १०-३५ मीटर एवढा अतिसूक्ष्म असेल. पुंजवादानुसार या सूक्ष्म पातळीवरचे अवकाश सलग नसून एखाद्या साबणाच्या फेसाप्रमाणे असते आणि या पातळीवर जर गुरुत्वीय बलामुळे वस्तूची घनता अतिप्रचंड झाली (कृष्णविवरातील विशेषावस्था) की अवकाश-काळाची रचना गुरुत्वीय बलाच्या स्वरूपात बदल घडवून आणते आणि अपकर्षण बलात रूपांतरित होते. एका विशिष्ट उच्चतम घनतेला अवकाश-काळाच्या या वलयात्मक रचनेमुळे गुरुत्वीय बलाचे रूपांतर अपकर्षण बलात होते, त्यामुळे आकुंचन पावणारे विश्व पुन्हा उसळी घेऊन, त्याचे प्रसरण सुरू होते. व्यापक सापेक्षता सिद्धांताच्या विरुद्ध अशी ही क्रिया आहे. व्यापक सापेक्षता सिद्धांतात अवकाश-काळ हे पुंजात्मक नाही तर ते सलग आहेत, तर महा-उसळी सिद्धांतात अवकाश-काळ वलय किंवा लूप या सूक्ष्म कणांपासून बनलेला असतो, असे मानण्यात आले आहे. या प्रकारे विश्वाचा महास्फोट आणि महाविलय ही एक निरंतर सुरू असणारी प्रक्रिया आहे असे हा महा-उसळी सिद्धांत स्पष्ट करतो. चेंडू जमिनीवर आपटून जसा पुन्हा उसळी घेतो, त्याचप्रमाणे पुंज पातळीतील अवकाश-काळाच्या रचनेमुळे विश्वाचे प्रसरण, आकुंचन आणि पुन्हा उसळी घेत प्रसरण हे चक्र सुरू असते. यामुळे वैश्विक फुगवट्याच्या सिद्धांताची आवश्यकता राहत नाही, कारण वैश्विक फुगवट्याचा सिद्धांत हा महास्फोट सिद्धांतातील विश्वात सर्वत्र समानता का आणि विश्व भौमितिक दृष्ट्या सपाट का या प्रश्नांची उत्तरे देण्यासाठी मांडला होता, पण महा-उसळी सिद्धांतानुसार गुरुत्वीय बल हेच अपकर्षक बल झाले, की नैसर्गिकरित्याच विश्वात अपसरणाने फुगवटा निर्माण होतो. महा-उसळी सिद्धांतानुसार, सध्या सुरू असणारे विश्वाचे प्रसरण काही अब्ज वर्षांनी थांबेल आणि अतिरिक्त ऊर्जेचे रूपांतर सामान्य पदार्थात होऊन, विश्वाचे तापमान आणि घनता वाढवेल. मग विश्वाचे आकुंचन सुरू होऊन, एका विशिष्ट उच्चतम घनतेला विश्व पुन्हा उसळी मारून विस्तारत जाईल.
इ.स. २०१७ मध्ये स्टीफन हॉकिंग आणि इतर शास्त्रज्ञांनी महा-उसळी सिद्धांतावर आक्षेप घेतला होता. त्यांच्या मतानुसार वैश्विक फुगवट्याचा सिद्धांत हा अनेक वेळा वैज्ञानिक निरीक्षणे आणि कसोट्यांवर उत्तीर्ण झालेला सिद्धांत आहे.
महा-उसळी सिद्धांताचा आधार असलेला पुंज-वलय-गुरुत्व सिद्धांत अजूनही प्राथमिक अवस्थेत आहे. या सिद्धांतावर भविष्यात अधिक संशोधन होऊन या सिद्धांतातील प्रश्न सोडवले जातील असे महा-उसळी सिद्धांताच्या समर्थकांना वाटते आहे. सध्या याबाबत असणाऱ्या विविध संकल्पनांवर संशोधन सुरू आहे.
संदर्भ :
- आकाशाशी जडले नाते : डॉ. जयंत नारळीकर, १९९८, २०१२
- ब्रह्मांड उत्पत्ती, स्थिती, विनाश : मोहन आपटे, १९९४, २०१८
- Parallel Worlds : Michio Kaku, 2004
समीक्षक : आनंद घैसास