विश्वनिर्मिती – स्थिर स्थिती : विश्वाच्या निर्मितीविषयी असलेल्या महास्फोट सिद्धांतातील त्रुटी दूर करण्यासाठी इ.स. १९४८ मध्ये थॉमस गोल्ड आणि हर्मन बॉन्डी यांनी ‘स्थिरस्थिती सिद्धांत’ मांडला. पुढे फ्रेड हॉयल यांनी त्यात सुधारणा केली. इ.स. १९९३ मध्ये फ्रेड हॉयल, जेफ्री बर्बीज आणि जयंत नारळीकर यांनी ‘स्थिरवत स्थितीच्या विश्वा’चा सिद्धांत मांडून जुन्या स्थिरस्थिती सिद्धांतात बदल केला. ‘परिपूर्ण वैश्विक तत्व’ हा या स्थिरस्थिती सिद्धांताचा पाया आहे. या तत्वानुसार आज आपण विश्वाचे जे रूप बघतो, ते अतिदूरच्या भूतकाळातही होते आणि दूरच्या भविष्यकाळातही त्यात कोणताही बदल होणार नाही, अशी ही संकल्पना आहे. विश्वाच्या प्रसरणामुळे विश्वाची जी सरासरी घनता कमी होते, त्याची जागा सातत्याने नवीन वस्तूंची म्हणजेच मूलकणांची निर्मिती होते आणि त्या नव्या मूलकणांमुळे ती जागा भरून निघते, त्यामुळे विश्वाची सरासरी घनता कायम राहाते. ही नवीन मूलकणांची निर्मिती पुढील सूत्रानुसार ठरवण्यात येते :
नवीन मूलकणांची निर्मिती = ३ × विश्वातील वस्तूंची सरासरी घनता × हबल स्थिरांक
या सूत्रानुसार विश्वाचे प्रसरण सुरू असल्यामुळे निर्माण होणारी पोकळी भरून काढण्यासाठी २ कोटी अब्ज अब्ज वर्षात १ किलोमीटर घनफळात १ ग्रॅम नव्या पदार्थाची निर्मिती होते. अशी यात संकल्पना आहे. अर्थात स्थिरस्थिती सिद्धांतामध्ये विश्वाला आरंभ नसून, विश्व हे ‘अनादी आणि अनंत’ आहे. स्थिरस्थिती सिद्धांतात फ्रेड हॉयल यांनी सुचवल्याप्रमाणे नवीन मूलकणांच्या निर्मितीसाठी ऋण उर्जासंचयातील ऊर्जा वापरली जाते. या ऋण ऊर्जासंचयाला हॉयल यांनी ‘सी-फिल्ड’ असे नाव दिले. स्थिरस्थिती सिद्धांतात विश्व हे अपरिवर्तनीय असून त्यात काळाप्रमाणे वक्रता स्थिरांक, हबल स्थिरांक, अवत्वरण स्थिरांक यांच्या किंमतीत बदल होत नाहीत.
पुढे इ.स. १९९३ मध्ये हॉयल, जेफ्री बर्बीज आणि जयंत नारळीकर यांनी ‘स्थिरवत स्थितीच्या विश्वा’ची (Quasi Steady State) संकल्पना मांडून मूळ स्थिरस्थिती सिद्धांतात बदल सुचवला. या ‘स्थिरवत स्थितीच्या विश्वा’च्या सिद्धांतानुसार मोठ्या कालखंडात विश्व स्थिरस्थितीत असले, तरी तुलनात्मक लहान कालखंडात त्यात दोलनात्मक फेरबदल होतात. सुमारे ४०-५० अब्ज वर्षात या फेरबदलांचे एक दोलन पूर्ण होते. अर्थातच हे दोलन म्हणजे विश्वाचे एकदा प्रसरण होऊन मग एकदा आकुंचन होते. यात कोणत्याही वेळी विश्वाचा आकार शून्य नसतो. या प्रतिमानात वस्तूंची निर्मिती सतत आणि सगळीकडे समान होत नाही. वस्तूंची निर्मिती प्लँक कणात होते, ज्यात प्रकाशाचा वेग, प्लँकचा स्थिरांक आणि गुरुत्वाकर्षणाचा स्थिरांक हे तीन मूलभूत भौतिकशास्त्रीय स्थिरांक असतात. पुढे या प्लँक कणांचा ऱ्हास होऊन न्यूट्रॉन आणि प्रोटॉन सारखे कण त्यातून निघतात.
स्थिरस्थितीच्या सिद्धांताने महास्फोट सिद्धांतासमोर चांगलेच आव्हान निर्माण केले होते. पण खालील काही निरीक्षणांमुळे सध्या हा सिद्धांत मागे पडून महास्फोट सिद्धांताला निरीक्षणात्मक पुरावा मिळाला आहे.
१) क्वेसारचा शोध – इ.स. १९६० च्या दशकात आढळून आलेल्या रहस्यमय क्वेसार (Quasi Stellar Objects) ने स्थिरस्थितीच्या सिद्धांतासमोर आव्हान उभे केले. स्थिरस्थितीच्या सिद्धांतानुसार क्वेसार विश्वात सगळीकडे समप्रमाणात आढळून यायला हवे होते. पण प्रत्यक्ष निरीक्षणाअंती क्वेसार हे अब्जावधी प्रकाशवर्षे दूर (अर्थात दूरच्या भूतकाळात) आढळून आले आहेत. आपल्या जवळपास एकही क्वेसार आढळत नाही. याचाच अर्थ क्वेसारची निर्मिती विश्वाच्या निर्मितीच्या काही कालावधीनंतर झाली असावी.
२) हेलियमचे जास्त प्रमाण – विश्वातील एकूण अणूंपैकी २५% अणू हे हेलियमचे आहेत आणि ते हायड्रोजन नंतर दुसऱ्या क्रमांकाचे विपुल मूलद्रव्य आहे. स्थिरस्थितीच्या सिद्धांतानुसार हेलियमची निर्मिती ताऱ्यांच्या अंतर्भागात होत असेल, तर विश्वात सर्वदूर पसरून असणारे हेलियम कण कुठून आले हा प्रश्न आहे.
३) वैश्विक सूक्ष्मतरंग पार्श्वप्रारण – जर महास्फोटाच्या वेळी विश्व अतितप्त असेल तर त्यावेळची उष्णता आजही प्रारणाच्या स्वरूपात विश्वात आढळून येईल. हे एकप्रकारे विश्वनिर्मितीचे जीवाश्म असेल. इ.स. १९६५ मध्ये अर्नो पेंझियाज आणि रॉबर्ट विल्सन या जोडगोळीला हे सूक्ष्मतरंग पार्श्वप्रारण सापडले. स्थिरस्थितीच्या सिद्धांतासाठी हा निर्णायक धक्का होता. पुढे कोबे, डब्लू मॅप आणि प्लँक या अवकाशात सोडलेल्या उपग्रहांनी पाठवलेल्या विश्वाच्या पार्श्वप्रारणाच्या नकाशाने महास्फोट सिद्धांताच्या बाजूने भक्कम पुरावा मिळाला आणि स्थिरस्थिती सिद्धांत काही प्रमाणात मागे पडला. असे असले तरी स्थिरस्थिती सिद्धांताच्या अनुषंगाने मूलद्रव्यांच्या निर्मितीविषयक झालेल्या संशोधनांमधून आपल्या ज्ञानात मोलाची भर पडली आहे.
संदर्भ :
- आकाशाशी जडले नाते : डॉ. जयंत नारळीकर, 1998, 2012
- ब्रम्हांड उत्पत्ती, स्थिती, विनाश : मोहन आपटे, 2004, 2019
- Parallel Worlds : Michio Kaku, 2004
समीक्षक : आनंद घैसास
