The Structure and Formation of the Inverted Shell Black Hole Universe

द दशकों से, ब्रह्मांड की सबसे चरम वस्तुओं को उनकी सब कुछ निगल लेने की क्षमता द्वारा परिभाषित किया गया है, यहाँ तक कि प्रकाश को भी। ये ब्लैक होल हैं, ऐसे क्षेत्र जहाँ गुरुत्वाकर्षण इतना तीव्र होता है कि स्थान और समय ऐसे व्यवहार करते हैं जो सामान्य समझ को चुनौती देते प्रतीत होते हैं। मानक दृष्टिकोण के अनुसार, यदि आप एक ब्लैक होल की ओर गिरते हैं, तो आप अंततः एक ऐसे बिंदु को पार कर जाएंगे जिसे 'इवेंट होराइजन' (घटना क्षितिज) कहा जाता है, जिसके आगे एक 'सिंगुलैरिटी' (विलक्षणता) स्थित होती है—एक ऐसी जगह जहाँ पदार्थ को एक अनंत रूप से छोटे बिंदु में कुचल दिया जाता है और भौतिकी के नियम टूट जाते हैं। यह चित्र लंबे समय से गुरुत्वाकर्षण की हमारी समझ का आधार रहा है, फिर भी यह कई अनुत्तरित प्रश्न छोड़ देता है, विशेष रूप से इस संबंध में कि ऐसी जगह उन नियमों का उल्लंघन किए बिना कैसे बन सकती है जो इसे बनाते हैं।

अब, याओडे यांग नामक एक स्वतंत्र शोधकर्ता एक बिल्कुल अलग चित्र प्रस्तावित करते हैं। एक नए अध्ययन में, यांग सुझाव देते हैं कि ब्लैक होल के एक एकल, अनंत बिंदु में ढहने का पारंपरिक विचार भौतिक रूप से असंभव है। इसके बजाय, शोधकर्ता का तर्क है कि जैसे-जैसे पदार्थ एक ब्लैक होल के केंद्र की ओर गिरता है, स्थान और समय का अत्यधिक विरूपण इसे केंद्र तक पहुँचने से रोकता है। पदार्थ एक बिंदु पर नहीं, बल्कि एक विशाल, फैलते हुए खोल (शेल) के रूप में जमा हो जाता है। यह प्रक्रिया, शोध पत्र के अनुसार, ब्रह्मांड के लिए एक मृत अंत नहीं बनाती है, बल्कि पूरी तरह से एक नया ब्रह्मांड को जन्म देती है, जिससे ब्लैक होल खुद को अंदर से बाहर की ओर पलटकर अपना एक अलग ब्रह्मांड बन जाता है।

यह कहानी इस बारे में एक सरल अवलोकन के साथ शुरू होती है कि गुरुत्वाकर्षण कैसे काम करता है। मानक मॉडल में, एक ब्लैक होल को एक एकल केंद्र पर केंद्रित द्रव्यमान के गोले के रूप में वर्णित किया गया है। हालाँकि, यांग इस विरोधाभास की ओर इशारा करते हैं: उस केंद्र तक पहुँचने के लिए, पदार्थ को इवेंट होराइजन को पार करना चाहिए। लेकिन एक बाहरी पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से, इस सीमा के पास समय इतना धीमा हो जाता है कि गिरता हुआ पदार्थ वास्तव में कभी पहुँच ही नहीं पाता; वह ठीक बाहर ही स्थिर दिखाई देता है। यदि पदार्थ क्षितिज को पार नहीं कर सकता, तो वह सिंगुलैरिटी बनाने के लिए केंद्र तक नहीं पहुँच सकता। इसके बजाय, शोधकर्ता का प्रस्ताव है कि द्रव्यमान उस परत के ठीक बाहर एक पतली, गोलाकार परत में जमा हो जाता है जहाँ क्षितज होना चाहिए।

यह संचय एक अनूठी संरचना बनाता है। जैसे-जैसे अधिक पदार्थ इस शेल की ओर गिरता है, इसकी ऊर्जा बढ़ती है, जिससे आसपास के स्थान का खिंचाव और विस्तार होता है। पेपर एक स्व-संतुलन तंत्र का वर्णन करता है जहाँ यह विस्तार द्रव्यमान को समान रूप से फैलाए रखता है, जिससे इसे एक एकल बिंदु में सिमटने से रोका जा सके। इस दृष्टिकोण में, ब्लैक होल कोई छेद नहीं है, बल्कि एक गोलाकार शेल के भीतर समाहित एक नया ब्रह्मांड है। एक दूर खड़े पर्यवेक्षक के लिए, ब्लैक होल एक अंधेरे गोले जैसा दिखता है। लेकिन जो व्यक्ति इसके अंदर गिरा है, उसके लिए अनुभव पूरी तरह से अलग होता है। वे खुद को एक ऐसे स्थान में पाएंगे जो सभी दिशाओं में लगातार फैल रहा है, जिसमें उस तरह का कोई किनारा या केंद्र नहीं होगा जैसा हम आमतौरते तौर पर सोचते हैं।

शोधकर्ता का सुझाव है कि हमारा ब्रह्मांड बिल्कुल इसी तरह की संरचना हो सकता है। हम एक सपाट, फैलते हुए शून्य में नहीं हैं जिसकी शुरुआत एक अचानक विस्फोट से हुई थी, बल्कि हम एक शेल यूनिवर्स के भीतर हैं जो एक बड़े, 'पैरेंट' (जनक) ब्रह्मांड में गिरते हुए पदार्थ द्वारा बनाया गया था। इस परिदृश्य में, "बिग बैंग" शून्य से निर्माण का क्षण नहीं था, बल्कि वह क्षण था जब हमारे आसपास का स्थान फैलना शुरू हुआ क्योंकि पदार्थ अंदर की ओर गिर रहा था। आज हम जो विस्तार देख रहे हैं, जहाँ आकाशगंगाएँ एक दूसरे से दूर जा रही हैं, वह 'डार्क एनर्जी' नामक एक रहस्यमय बल द्वारा संचालित नहीं है, बल्कि इस शेल संरचना का एक स्वाभाविक परिणाम है। हमारे आसपास का स्थान केवल इसलिए बड़ा हो रहा है क्योंकि शेल यूनिवर्स जिस तरह से बना है, वह वैसा ही है।

यह नया मॉडल खगोल विज्ञान की सबसे बड़ी पहेलियों में से एक का समाधान भी प्रदान करता है: आकाशगंगाओं का घूर्णन। हम जानते हैं कि आकाशगंगाओं के किनारों पर स्थित तारे उतनी तेजी से घूमते हैं जितनी कि उन्हें आकाशगंगा के दृश्य द्रव्यमान के आधार पर होनी चाहिए। इसे समझाने के लिए, वैज्ञानिकों ने "डार्क मैटर" का आविष्कार किया है, जो एक अदृश्य पदार्थ है जो अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण प्रदान करता है। यांग का पेपर तर्क देता है कि डार्क मैटर की आवश्यकता नहीं है। इसके बजाय, तेज़ घूर्णन एक भ्रम है जो इस बात से उत्पन्न होता है कि इस शेल यूनिवर्स में समय और स्थान कैसे व्यवहार करते हैं। क्योंकि एक आकाशगंगा के किनारों पर स्थान, केंद्र की तुलना में अधिक तेजी से फैल रहा है, इसलिए वहां समय तेजी से बीतता है। यह अंतर सितारों को वास्तव में जितनी गति से घूमना चाहिए, उससे अधिक तेजी से घूमते हुए दिखाता है, जिससे वह प्रभाव पैदा होता है जिसे हमने पहले अदृश्य पदार्थ के रूप में माना था।

पेपर आगे यह गणना करता है कि हमारे अपने ब्रह्मांड के लिए इसका क्या अर्थ है। ब्रह्मांड के विस्तार की ज्ञात दर का उपयोग करते हुए, शोधकर्ता अनुमान लगाते हैं कि हमारे ब्रह्मांड का एक विशिष्ट द्रव्यमान और आकार है। गणनाएँ बताती हैं कि हमारे ब्रह्मांड का कुल द्रव्यमान लगभग 1.64 × 10⁵³ किलोग्राम है, और हमारे द्वारा निवास किए जाने वाले स्थान का विस्तार लगभग 14.1 अरब वर्ष पहले शुरू हुआ था। ये संख्याएँ वर्तमान खगोलीय अवलोकनों के साथ निकटता से मेल खाती हैं, जो यह सुझाव देती हैं कि मॉडल उस अनुरूप है जो हम आकाश में देखते हैं। शोधकर्ता यह भी नोट करते हैं कि यदि हम अपने ब्रह्मांड के "केंद्र" की यात्रा कर सकें, तो हमें अनंत घनत्व का बिंदु नहीं मिलेगा, बल्कि हमारे शेल के बाहर के बड़े ब्रह्मांड में वापस जाने का एक द्वार मिलेगा।

शायद इस कार्य का सबसे गहरा निहितार्थ एक 'नेस्टेड कॉसमॉस' (एक के भीतर एक समाहित ब्रह्मांड) का विचार है। यदि हमारा ब्रह्मांड एक ब्लैक होल के भीतर एक शेल है, तो वह ब्रह्मांड जो उस ब्लैक होल को समाहित करता है, वह स्वयं एक और भी बड़े ब्रह्मांड के भीतर एक शेल हो सकता है। यह ब्रह्मांडों की एक अनंत श्रृंखला बनाता है, जहाँ प्रत्येक अगले को जन्म देता है। इस दृष्टिकोण में, ब्रह्मांड कोई एकल, अलग घटना नहीं है, बल्कि एक निरंतर, परस्पर जुड़ा हुआ तंत्र है जहाँ पदार्थ एक ब्रह्मांड से दूसरे में प्रवाहित होता है, जिससे नए स्थान और नए इतिहास बनते हैं। पेपर यह दावा नहीं करता है कि उसने इसे संदेह से परे सिद्ध कर दिया है, लेकिन यह एक सुसंगत विकल्प प्रस्तुत करता है जो सिंगुलैरिटी, इवेंट होराइजन और अदृश्य पदार्थों की आवश्यकता को समाप्त करता है।

शोधकर्ता स्वीकार करते हैं कि यह एक सरलीकृत मॉडल है, जो पदार्थ के एक स्थिर, गैर-घूर्णन शेल को मानता है, और वास्तविक ब्लैक होल संभवतः अधिक जटिल होते हैं। हालाँकि, मूल विचार वही रहता है: ब्लैक होल का अत्यधिक गुरुत्वाकर्षण पदार्थ को शून्य में नहीं कुचलता, बल्कि उसे एक नई वास्तविकता में खींच देता है। पेपर निष्कर्ष निकालता है कि सिंगुलैरिटी और डार्क एनर्जी जैसी अवधारणाएं हमारे वर्तमान ज्ञान के गणितीय अवशेष हो सकती हैं, न कि भौतिक वास्तविकताएं। इसके बजाय, ब्रह्मांड एक गतिशील, फैलता हुआ शेल है, जो पदार्थ के गिरने से जन्मा है, और तब तक बढ़ता रहता है जब तक कि वह पतन जारी रहता है। यह ब्रह्मांड का एक ऐसा दृष्टिकोण है जो विशाल, जुड़ा हुआ और मौलिक रूप से भिन्न है, जैसा कि हम कभी सोचते थे कि यह एक अंधकारमय, मृत अंत है।