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विज्ञान एवं प्रौद्योगिकी

प्रारंभिक ब्रह्मांड में काल-विस्तारण

  • 07 Jul 2023
  • 7 min read

प्रिलिम्स के लिये:

क्वासर, बिग बैंग, आइंस्टीन का सापेक्षता का सिद्धांत

मेन्स के लिये:

प्रारंभिक ब्रह्मांड में काल-विस्तारण

चर्चा में क्यों? 

एक हालिया अध्ययन में प्रारंभिक ब्रह्मांड में काल-विस्तारण को प्रदर्शित करने के लिये क्वासर के तीव्र ब्लैक होल के अवलोकन का उपयोग किया गया है।

  • शोधकर्त्ताओं ने पूरे ब्रह्मांड में 190 क्वासरों की चमक की जाँच की जो लगभग बिग बैंग के 1.5 अरब वर्ष बाद के हैं। इन प्राचीन क्वासरों की चमक की तुलना मौजूद क्वासरों से करके शोधकर्त्ताओं ने पाया कि वर्तमान में एक विशिष्ट अवधि में होने वाले कुछ उतार-चढ़ाव शुरुआती क्वासरों में पाँच गुना अधिक धीरे होते थे।

अध्ययन के मुख्य बिंदु:

  • अतीत में काल की धीमी गति: 
    • ब्रह्मांड का निरंतर विस्तार वर्तमान की तुलना में अतीत में काल की धीमी गति का कारण है।
    • अतीत का समय वर्तमान की तुलना में लगभग पाँच गुना तेज़ी से बीत गया। ये अवलोकन लगभग 12.3 अरब वर्ष पहले के हैं, जब ब्रह्मांड अपनी वर्तमान आयु का लगभग दसवाँ भाग ही था।
      • आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत के अनुसार, समय और स्थान आपस में जुड़े हुए हैं तथा बिग-बैंग विस्फोट के बाद से ब्रह्मांड सभी दिशाओं में विस्तार कर रहा है
  • पूर्व के अवलोकन: 
    • वैज्ञानिकों ने पहले सुपरनोवा, तारकीय विस्फोटों के अवलोकन के आधार पर लगभग 7 अरब वर्ष पुराने समय के विस्तार का दस्तावेज़ीकरण किया था।
    • अतीत के इन विस्फोटों का अध्ययन करके उन्होंने पाया कि हमारे वर्तमान समय के परिप्रेक्ष्य से घटनाएँ अधिक धीमी गति से प्रदर्शित हुई, क्योंकि आज के सुपरनोवा को चमकने और फीका पड़ने में निश्चित समय लगता है।

अध्ययन का महत्त्व: 

यह शोध समय की जटिल प्रकृति और ब्रह्मांड के विस्तार के साथ इसके अंतर्संबंध पर प्रकाश डालता है। 

  • दूर की वस्तुओं और घटनाओं का पता लगाना जारी रखने से वैज्ञानिकों को समय की अवधारणा के साथ इसके संभावित प्रभावों की समझने में मदद मिलने की आशा है, जिसमें समय यात्रा और वार्प ड्राइव जैसी उन्नत प्रणोदन प्रणाली की संभावना भी शामिल है।

क्वासर क्या हैं:

  • परिचय: 
    • क्वासर, अविश्वसनीय रूप से चमकीली वस्तुएँ हैं, जिन्होंने अध्ययन की अवधि में "घड़ी" के रूप में कार्य किया। वे अत्यधिक विशाल ब्लैक होल हैं, जो आकाशगंगाओं के केंद्र में स्थित हैं तथा सूर्य से लाखों-करोड़ों गुना विशाल हैं। 
    • ये ब्लैक होल मज़बूत गुरुत्वाकर्षण बलों के माध्यम से पदार्थ को अपनी ओर आकर्षित करते हैं, जबकि वे पदार्थ की एक चमकदार डिस्क से घिरे होने के साथ शक्तिशाली विकिरण और उच्च-ऊर्जा कण जेट (विकिरण) उत्सर्जित करते है।

  • समय के विस्तार की जाँच में क्वासर का महत्त्व: 
    • क्वासर, एकाकी रूप से तारकीय विस्फोटों की तुलना में लाभ प्रदान करते हैं क्योंकि उनकी चमक ब्रह्मांड के प्रारंभिक चरण से ही देखी जा सकती है। क्वासर की चमक में उतार-चढ़ाव से सांख्यिकीय गुणों के साथ समय के पैमाने का पता चलता है जिसका उपयोग बीते समय को मापने के लिये किया जा सकता है।

काल-विस्तारण 

  • काल-विस्तारण भौतिकी की एक घटना है जो सापेक्ष गति या गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में अंतर के कारण घटित होती है। यह आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत- सापेक्षता के विशेष सिद्धांत और सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत दोनों का परिणाम है।
  • सापेक्षता के विशेष सिद्धांत में काल-विस्तारण तब होता है जब दो पर्यवेक्षक एक-दूसरे के सापेक्ष गति करते हैं।
  • इस सिद्धांत के अनुसार, समय निरपेक्ष नहीं है बल्कि प्रेक्षक के संदर्भ तंत्र के सापेक्ष है।
  • जब वस्तुएँ प्रकाश की गति के समान गति से एक-दूसरे के सापेक्ष चलती हैं, तो स्थिर वस्तु की तुलना में परिचालित वस्तु के लिये समय अधिक धीरे-धीरे व्यतीत होता हुआ प्रतीत होता है।
  • इसका अर्थ यह है कि स्थिर पर्यवेक्षक के दृष्टिकोण से चलित वस्तु के लिये समय विस्तारित या फैला हुआ है।

  UPSC सिविल सेवा परीक्षा, विगत वर्ष के प्रश्न  

प्रश्न. निम्नलिखित परिघटनाओं पर विचार कीजिये: (2018)

  1. प्रकाश ,गुरुत्व द्वारा प्रभावित होता है।
  2. ब्रह्मांड लगातार फैल  रहा है।
  3. पदार्थ अपने चारों ओर के दिक्काल को विकुंचित (वार्प) करता है।

उपर्युक्त में से एल्बर्ट आइंस्टीन के आपेक्षिकता के सामान्य सिद्धांत का/के भविष्य कथन कौन सा/से  है/हैं, जिसकी/जिनकी प्रायः समाचार माध्यमों में  विवेचना  होती है?

(a) केवल 1 और 2 
(b) केवल 3
(c) केवल 1 और 3 
(d) 1, 2 और 3

उत्तर: (D)

स्रोत: द हिंदु

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