Nearly forgotten results in development of physical cosmology
यह शोध पत्र भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान में उपेक्षित या कम आकलित योगदानों पर प्रकाश डालता है, विशेष रूप से अलेक्जेंडर फ्रीमैन के मौलिक गैर-स्थिर मॉडलों, जॉर्ज लेमेत्रे के बिग बैंग और कॉस्मिक बैकग्राउंड रेडिएशन के शुरुआती अनुमानों, और टी. शमानोव द्वारा कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड की समयपूर्व खोज पर जोर देता है, जबकि सोवियत संघ के भीतर इन विचारों की विलंबित मान्यता को भी रेखांकित करता है।
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हमारे ब्रह्मांड की कहानी को समझने के लिए, हमें पहले एक सरल, चौंकाने वाले विचार को स्वीकार करना होगा: ब्रह्मांड एक स्थिर, अपरिवर्तनीय मंच नहीं है, बल्कि एक गतिशील इकाई है जो हर क्षण बड़ी होती जा रही है। सदियों तक, लोगों ने माना कि ब्रह्मांड शाश्वत और गतिहीन था, जो तारों और ग्रहों के नाटक के लिए एक निश्चित पृष्ठभूमि थी। यह दृष्टिकोण 20वीं सदी की शुरुआत में तब बदल गया जब गुरुत्वाकर्षण के एक नए सिद्धांत, जिसे सामान्य सापेक्षता (जनरल रिलेटिविटी) के रूप में जाना जाता है, ने सुझाव दिया कि अंतरिक्ष स्वयं फैल और सिकुड़ सकता है। शुरू में, इस सिद्धांत के निर्माता अल्बर्ट आइंस्टीन ने भी इस सिद्धांत का प्रयास किया कि समीकरण एक ऐसे ब्रह्मांड का वर्णन करें जो स्थिर रहे, जिसमें उन्होंने गुरुत्वाकर्षण के खिंचाव को संतुलित करने के लिए एक विशेष पद जोड़ा। हालाँकि, यह स्थिर चित्र अस्थिर था, जैसे कि नोक पर संतुलित एक पेंसिल; जरा सा भी धक्का इसे गिरा सकता था। ब्रह्मांड का वास्तविक स्वरूप कहीं अधिक नाटकीय निकला: यह विस्तार कर रहा है, एक ऐसी अवधारणा जिसने समय, स्थान और सब कुछ की शुरुआत के बारे में हमारी समझ को नया रूप दिया।
भौतिक विज्ञानी ए. एफ. ज़खारोव का एक हालिया शोध पत्र इस भव्य कहानी के कई विस्मृत अध्यायों पर प्रकाश डालता है, जो उन वैज्ञानिकों पर ध्यान केंद्रित करता है जो अपने समय से आगे थे लेकिन राजनीति, बुरे समय या इतिहास की विचित्रताओं के कारण उपेक्षित रह गए। यह वृत्तांत अलेक्जेंडर फ्राइडमैन से शुरू होता है, जो एक रूसी गणितज्ञ थे, जिन्होंने 1920 के दशक की शुरुआत में सबसे पहले यह दिखाया कि आइंस्टीन के समीकरण वास्तव में एक ऐसे ब्रह्मांड की अनुमति देते हैं जो फैलता है। फ्राइडमैन ने केवल गणित नहीं किया; उन्होंने ब्रह्मांड को गति दी, ठीक वैसे ही जैसे कोपरनिकस ने पृथ्वी को सूर्य की परिक्रमा करने के लिए मजबूर किया था। अपनी प्रतिभा के बावजूद, फ्राइडमैन की 1925 में कम उम्र में मृत्यु हो गई, और दशकों तक, उनके काम को उनके अपने देश में काफी हद तक नजरअंदाज किया गया। सोवियत संघ में, एक शुरुआत वाले ब्रह्मांड के विचार को संदेह की दृष्टि से देखा जाता था क्योंकि यह धार्मिक रचना कथाओं के बहुत समान लगता था। परिणामस्वरूप, सोवियत वैज्ञानिकों को फैलते हुए ब्रह्मांड के मॉडलों का अध्ययन करने से हतोत्साहित किया गया, और फ्रिडमैन के योगदान को वास्तविकता के विवरण के बजाय केवल गणितीय अभ्यासों के रूप में माना गया।
जबकि फ्रिडमैन रूस में काम कर रहे थे, बेल्जियम के एक पादरी और भौतिक विज्ञानी जॉर्ज लेमेत्रे यूरोप में समान निष्कर्षों तक पहुँच रहे थे। 1927 में, लेमेत्रे ने एक फैलते हुए ब्रह्मांड का वर्णन करते हुए एक शोध पत्र प्रकाशित किया और आकाशगंगाओं की दूरी तथा वे हमसे कितनी तेजी से दूर जा रही हैं, के बीच एक संबंध निकाला। यह संबंध अब 'हबल नियम' के रूप में प्रसिद्ध है, जिसका नाम अमेरिकी खगोलशाविद एडविन हबल के नाम पर रखा गया है, जिन्होंने कुछ वर्षों बाद इस अवलोकन की पुष्टि की थी। हालाँकि, लेमेत्रे का कार्य एक अल्प-ज्ञात बेल्जियम पत्रिका में प्रकाशित हुआ था और व्यापक वैज्ञानिक समुदाय द्वारा इसे काफी हद तक अनदेखा कर दिया गया। जब लेमेत्रे आइंस्टीन से मिले, तो आइंस्टीन ने फैलते हुए ब्रह्मांड के विचार को खारिज कर दिया, और कहा कि उनके गणनाएँ सही हैं लेकिन उनकी भौतिक अंतर्दृष्टि कमजोर है। दुनिया को यह समझाने के लिए कि लेमेत्रे ने ब्रह्मांड के व्यवहार की पहेली को सुलझा लिया था, ब्रिटिश खगोलशास्त्री आर्थर एडिंगटन जैसे अन्य वैज्ञानिकों के प्रभाव की आवश्यकता थी। लेमेत्रे इससे भी आगे गए, उन्होंने प्रस्तावित किया कि ब्रह्मांड एक एकल, अविश्वसनीय रूप से सघन बिंदु से शुरू हुआ था, जिसे उन्होंने "प्राइमिवल एटम" (आदिम परमाणु) कहा, और उन्होंने यहाँ तक भविष्यवाणी की कि इस शुरुआत से बची हुई गर्मी की एक हल्की चमक आज भी पता लगाने योग्य होनी चाहिए।
खोज की कहानी उस बची हुई गर्मी की खोज के साथ जारी रही, जिसे कॉस्मिक माइक्रोवेव बैकग्राउंड के रूप में जाना जाता है। 1940 के दशक के अंत में, भौतिक विज्ञानी जॉर्ज गैमो और उनके छात्रों ने गणना की कि यदि ब्रह्मांड एक गर्म, सघन अवस्था में शुरू हुआ था, तो यह परम शून्य से कुछ डिग्री ऊपर के तापमान पर एक हल्की विकिरण से भरा होना चाहिए। जब गैमो संयुक्त राज्य अमेरिका में काम कर रहे थे, तब रूस में एक सोवियत भौतिक विज्ञानी टिग्रान श्मानोव एक उल्लेखनीय खोज कर रहे थे। 1956 में, पुल्कोवो वेधशाला के उपकरणों का उपयोग करते हुए, श्मानोव ने अर्नो पेंजियास और रॉबर्ट विल्सन द्वारा की गई प्रसिद्ध अमेरिकी खोज से कई साल पहले इस बैकग्राउंड रेडिएशन का पता लगा लिया था, जिन्हें बाद में इसके लिए नोबेल पुरस्कार मिला। हालाँकि, सोवियत संघ में, एक गर्म ब्रह्मांड का विचार राजनीतिक रूप से संवेदनशील था। श्मानोव के पर्यवेक्षक, सेम्योन खैकिन नामक एक प्रतिभाशाली भौतिक विज्ञानी जानते थे कि परिणाम गैमो के अनुमानों से मेल खाते हैं, लेकिन उन्हें उस सिद्धांत से जुड़े राजनीतिक विरोध का डर था जिसे "बुर्जुआ" और धार्मिक माना जाता था। फलस्वरूप, श्मानोव के काम को उस समय व्यापक रूप से प्रचारित नहीं किया गया या कॉस्मोलॉजिकल थ्योरी से नहीं जोड़ा गया, और सोवियत वैज्ञानिक समुदाय दशकों तक इस मामले पर मौन रहा।
यह शोध पत्र 1983 में लॉन्च किए गए सोवियत अंतरिक्ष मिशन रिलिक्ट-1 से जुड़े एक अधिक हालिया अध्याय को भी उजागर करता है। इस अंतरिक्ष यान को कॉस्मिक बैकग्राउंड रेडिएशन में सूक्ष्म तापमान विविधताओं का मानचित्र बनाने के लिए डिज़ाइन किया गया था, जो यह समझने के लिए महत्वपूर्ण हैं कि आकाशगंगाएँ कैसे बनीं। इगोर स्ट्रुकोव के नेतृत्व वाली टीम ने इन विविधताओं को सफलतापूर्वक मापा और एक विशिष्ट पैटर्न पाया जिसे क्वाड्रुपोल एनिसोट्रॉपी (quadrupole anisotropy) कहा जाता है। उन्होंने अपने निष्कर्षों को 1992 की शुरुआत में प्रस्तुत किया। इसके कुछ ही महीनों बाद, जॉर्ज स्मूथ के नेतृत्व में अमेरिकी कोबे (COBE) उपग्रह टीम ने एक समान खोज की घोषणा की और व्यापक मीडिया ध्यान प्राप्त किया और अंततः नोबेल पुरस्कार भी जीता। शोध पत्र का तर्क है कि सोवियत टीम ने वास्तव में इस घटना को पहले खोज लिया था, लेकिन उनके परिणाम कम दृश्यता वाली पत्रिकाओं में प्रकाशित हुए और अमेरिकी घोषणा द्वारा ओझल हो गए। लेखक का सुझाव है कि सोवियत वैज्ञानिक सिद्धांत से अनभिज्ञ नहीं थे, बल्कि वे एक ऐसे राजनीतिक माहौल से बाधित थे जो फैलते हुए ब्रह्मांड के मॉडलों की खुली चर्चा को हतोत्साहित करता था और वैश्विक स्तर पर अपने काम को बढ़ावा देने के लिए संसाधनों की कमी से भी जूझ रहे थे।
अंत में, यह शोध पत्र एरास्ट ग्लिनर के कार्य पर चर्चा करता है, जिन्होंने 1960 के दशक में प्रस्तावित किया था कि ब्रह्मांड अत्यंत तीव्र, घातांकीय विस्तार के दौर से गुजर सकता है, एक ऐसी अवधारणा जिसे अब इन्फ्लेशन (स्फीति) के रूप में जाना जाता है। यह विचार, जो यह समझाता है कि ब्रह्मांड सभी दिशाओं में इतना समान क्यों दिखता है, दशकों तक उपेक्षित रहा जब तक कि 1990 के दशक के अंत में खगोलविदों ने यह नहीं खोजा कि ब्रह्मांड का विस्तार वास्तव में तेज हो रहा है। ग्लिनर की इस व्यवहार संबंधी प्रारंभिक अंतर्दृष्टि को लगभग भुला दिया गया था, जिसे आधुनिक कॉस्मोलॉजी के लिए आवश्यक के रूप में पुन: खोजा गया। शोध पत्र के लेखक का निष्कर्ष है कि इतिहास अक्सर इन वैज्ञानिकों के प्रति अन्याय रहा है। चाहे वह फ्रिडमैन की असामयिक मृत्यु हो, लेमेत्रे का अस्पष्ट प्रकाशन हो, श्मानोव की राजनीतिक बाधाएं हों, या ग्लिनर के उपेक्षित सिद्धांत, विज्ञान की प्रगति मानवीय कारकों के कारण धीमी हुई है, न कि प्रतिभा की कमी के कारण। यह शोध पत्र एक अनुस्मारक के रूप में कार्य करता है कि ब्रह्मांड की कहानी केवल समीकरणों और डेटा के बारे में नहीं है, बल्कि उन लोगों के बारे में भी है जो अपनी खोजों को एक ऐसी दुनिया के साथ साझा करने के लिए संघर्ष कर रहे थे जो कभी सुनने के लिए तैयार थी, और कभी, दुखद रूप से, नहीं।
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