dark matter and dark energy in hindi. "डार्क मैटर" और "डार्क एनर्जी" क्या है? ब्रम्हांड का सबसे बड़ा और अनसुलझा रहस्य।

हमारा ब्रम्हांड अगणित रहस्यों से भरा पड़ा है। हमने कुछ रहस्य सुलझा भी दिए, पर आज भी ऐसे अगणित रहस्य है जिन्हें हम कभी सुलझा नही सके। इन्ही रहस्यों में सबसे बड़ा रहस्य है डार्क एनर्जी(dark energy) और डार्क मैटर(dark matter)। अगर हिंदी में इसका अनुवाद करना हो तो इसे हम शायद "श्याम पदार्थ" और "श्याम ऊर्जा" भी कह सकते है,ऐसा मुझे लगता है। आज हम जानेंगे dark matter क्या है? dark energy क्या है। ये सब जानने से पहले डार्क मैटर और डार्क एनर्जी के बारे में कुछ रोचक बातें जान लो। हमारे ब्रम्हांड का सारा पदार्थ यानी सारे ग्रह, तारे, उपग्रह सब अगर हम मिलादे तो ब्रम्हांड में केवल 5 प्रतिशत पदार्थ है। और बाकी का 95 पर्सेंट डार्क मैटर और डार्क एनर्जी है। इसे हम न तो देख सकते है और न ही महसूस कर सकते है। पर इस ब्रम्हांड में हर जगह dark matter और dark energy मौजूद है।

1990 के दशक की शुरुआत में, ब्रह्मांड के बारे में एक बात तो निश्चित थी,जो है इसका "विस्तार"। इसके विस्तार और पुनरावृत्ति को रोकने के लिए पर्याप्त ऊर्जा घनत्व हो सकता है, इसमें इतना कम ऊर्जा घनत्व हो सकता है कि यह विस्तार करना कभी बंद नहीं करेगा, लेकिन समय बढ़ने के साथ गुरुत्वाकर्षण धीमा होना निश्चित था। पर गुरुत्वाकर्षण कभी भी धीमा नहीं देखा गया था, लेकिन, सैद्धांतिक रूप से, ब्रह्मांड को धीमा करना पड़ा था। ब्रह्मांड पदार्थ से भरा है और गुरुत्वाकर्षण का आकर्षक बल सभी पदार्थों को एक साथ खींचता है। फिर 1998 आया हबल स्पेस टेलीस्कोप (HST), इसने बहुत दूर के एक सुपरनोवा का अवलोकन किया, जिससे पता चला कि, बहुत समय पहले, ब्रह्मांड वास्तव में आज की तुलना में अधिक धीरे-धीरे विस्तार कर रहा था। इसलिए गुरुत्वाकर्षण के कारण ब्रह्मांड का विस्तार धीमा नहीं हो रहा है, जैसा कि सभी ने सोचा, यह तेज हो गया है। किसी को इसकी उम्मीद नहीं थी, कोई नहीं जानता था कि ऐसा कैसे हो सकता है और इसे कैसे समझा जाए। लेकिन कुछ तो नया जरूर हो रहा था।

आखिरकार सिद्धांतवादी और वैज्ञानिक तीन तरह के स्पष्टीकरण लेकर आए। हो सकता है कि यह आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत के लंबे समय से खारिज किए गए संस्करण का परिणाम था, जिसमें से एक को "कॉस्मोलॉजिकल स्थिरांक" कहा जाता था। हो सकता है कि कुछ अजीब तरह का ऊर्जा-द्रव था जो अंतरिक्ष को भरता था। शायद आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण के सिद्धांत में कुछ गड़बड़ है और एक नए सिद्धांत में कुछ प्रकार के क्षेत्र शामिल हो सकते हैं जो इस ब्रह्मांडीय त्वरण का निर्माण करते हैं। सिद्धांतकार अभी भी नहीं जानते हैं कि सही स्पष्टीकरण क्या है, लेकिन उन्होंने इसके समाधान को एक नाम दिया है। इसे डार्क एनर्जी और डार्क मैटर कहा जाता है।

डार्क एनर्जी क्या है?

वैसे तो ये ज्ञात से अधिक अज्ञात है। हम जानते हैं कि वहाँ कितनी गहरी ऊर्जा है क्योंकि हम जानते हैं कि यह ब्रह्मांड के विस्तार को कैसे प्रभावित करती है। इसके अलावा, यह एक पूर्ण रहस्य है। लेकिन यह एक महत्वपूर्ण रहस्य है। यह पता चला है कि ब्रह्मांड का लगभग 68% हिस्सा डार्क एनर्जी है। डार्क मैटर लगभग 27% है। बाकी - पृथ्वी पर सब कुछ, कभी भी हमारे सभी उपकरणों के साथ, सभी सामान्य पदार्थों के साथ दिखाई देने वाला - ब्रह्मांड के 5% से कम तक जोड़ता है। यह सोचनेवाली बात है, शायद इसे "सामान्य" बात बिल्कुल नहीं कहा जाना चाहिए, क्योंकि यह ब्रह्मांड का इतना छोटा अंश है।
डार्क एनर्जी के लिए एक व्याख्या यह है कि यह अंतरिक्ष की एक न देखनेवाली रहस्यमय चीज है। अल्बर्ट आइंस्टीन पहले व्यक्ति थे जिन्हें एहसास हुआ कि खाली जगह(empty space)में कुछ भी नहीं है। अंतरिक्ष में अद्भुत रहस्य हैं, जिनमें से हम कई अभी समझने की शुरुआत कर रहे हैं। आइंस्टीन ने जो पहली बात खोजी, वह यह है कि अधिक स्थान के अस्तित्व में आना संभव है। फिर आइंस्टीन के गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत का एक संस्करण, एक ब्रह्मांडीय स्थिरांक वाला संस्करण, एक दूसरी भविष्यवाणी करता है: "खाली स्थान" अपनी ऊर्जा का अधिकारी हो सकता है। क्योंकि यह ऊर्जा अंतरिक्ष की एक संपत्ति है, इसलिए इसे फैलाया नहीं जाएगा क्योंकि अंतरिक्ष का विस्तार होता है। जैसे-जैसे अधिक स्थान(space) अस्तित्व में आता है, इस ऊर्जा का अधिक स्थान दिखाई देगा। परिणामस्वरूप, ऊर्जा का यह रूप ब्रह्मांड को तेजी से और तेजी से विस्तार करने का कारण होगा। दुर्भाग्य से, कोई भी यह नहीं समझता है कि ब्रह्मांडीय स्थिरांक भी क्यों होना चाहिए, बहुत कम क्यों यह ब्रह्मांड के मनाया त्वरण का कारण बनाने के लिए बिल्कुल सही मूल्य होगा।
अंतरिक्ष कैसे ऊर्जा प्राप्त करता है इसके लिए एक और स्पष्टीकरण पदार्थ के क्वांटम सिद्धांत से आता है। इस सिद्धांत में, "रिक्त स्थान" वास्तव में अस्थायी ("आभासी") कणों से भरा होता है जो निरंतर रूप से बनाते हैं और फिर गायब हो जाते हैं। लेकिन जब भौतिकविदों ने यह गणना करने की कोशिश की कि यह कितनी ऊर्जा खाली स्थान देगा, तो उत्तर गलत निकला - बहुतही गलत। 10120 गुना बड़ी संख्या सामने आई। इसके बाद 120 शून्य के साथ एक 1 है। इसका उत्तर पाना कठिन है। तो इसलिए यह रहस्य अभी भी जारी है।
डार्क एनर्जी के लिए एक और व्याख्या यह है कि यह एक नई तरह की डायनैमिक एनर्जी फ्लुइड या फील्ड है, कुछ ऐसा जो अंतरिक्ष में सभी को भरता है लेकिन कुछ ऐसा जिसका ब्रह्मांड के विस्तार पर प्रभाव पदार्थ और सामान्य ऊर्जा के विपरीत होता है। कुछ सिद्धांतकारों ने ग्रीक दार्शनिकों के पांचवें तत्व के बाद इसे "क्विंटेसेंस" नाम दिया है। लेकिन, अगर क्विंटनेस जवाब है, तो हम अभी भी नहीं जानते कि यह क्या है, यह किसके साथ बातचीत करता है, या क्यों मौजूद है।
एक आखिरी संभावना यह है कि आइंस्टीन का गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत सही नहीं है। यह न केवल ब्रह्मांड के विस्तार को प्रभावित करेगा, बल्कि यह उस तरीके को भी प्रभावित करेगा जो आकाशगंगाओं और आकाशगंगाओं के समूहों में सामान्य पदार्थ व्यवहार करता था। यह तथ्य यह तय करने का एक तरीका प्रदान करेगा कि क्या डार्क एनर्जी समस्या का समाधान एक नया गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत है या नहीं: हम यह देख सकते हैं कि गुच्छों में आकाशगंगाएँ एक साथ कैसे आती हैं। लेकिन अगर यह पता चला है कि गुरुत्वाकर्षण के एक नए सिद्धांत की आवश्यकता है, तो यह किस तरह का सिद्धांत होगा? सौर मंडल में पिंडों की गति का सही ढंग से वर्णन कैसे किया जा सकता है, जैसा कि आइंस्टीन के सिद्धांत को करने के लिए जाना जाता है, और अभी भी हमें ब्रह्मांड के लिए अलग-अलग भविष्यवाणी देता है जो हमें चाहिए? उम्मीदवार सिद्धांत हैं, लेकिन कोई भी मजबूर नहीं कर रहा है।

डार्क एनर्जी संभावनाओं के बीच तय करने के लिए जिस चीज की आवश्यकता होती है - अंतरिक्ष की एक संपत्ति, एक नया गतिशील तरल पदार्थ, या गुरुत्वाकर्षण का एक नया सिद्धांत -

डार्क मैटर क्या है?

ब्रह्माण्ड संबंधी टिप्पणियों के संयुक्त सेट के लिए ब्रह्मांड की रचना का एक सैद्धांतिक मॉडल फिटिंग करके, वैज्ञानिक उस संरचना के साथ आए हैं, जिसे हमने ऊपर वर्णित किया है, ~ 68% डार्क एनर्जी, ~ 27% डार्क मैटर, ~ 5% सामान्य पदार्थ। डार्क मैटर क्या है?
हम बहुत अधिक निश्चित हैं कि डार्क मैटर क्या है, हम उससे अलग नहीं हैं। सबसे पहले, यह अंधेरा है, जिसका अर्थ है कि यह सितारों और ग्रहों के रूप में नहीं है जो हम देखते हैं। अवलोकन बताते हैं कि प्रेक्षणों के लिए आवश्यक 27% बनाने के लिए ब्रह्मांड में बहुत कम दृश्यमान पदार्थ हैं। दूसरा, यह सामान्य पदार्थ के काले बादलों के रूप में नहीं है, पदार्थ जो बैरियोन नामक कणों से बने होते हैं। हम यह जानते हैं क्योंकि हम उनके माध्यम से गुजरने वाले विकिरण के अवशोषण द्वारा बेरोनिक बादलों का पता लगाने में सक्षम होंगे। तीसरा, डार्क मैटर एंटीमैटर नहीं है, क्योंकि हम उस अनूठे गामा किरण को नहीं देखते हैं जो एंटीमैटर पदार्थ के साथ खत्म होने पर उत्पन्न होती है। अंत में, हम कितने गुरुत्वाकर्षण लेंस देखते हैं, इस आधार पर हम बड़ी आकाशगंगा के आकार के ब्लैक होल को नियंत्रित कर सकते हैं। पदार्थ की उच्च सांद्रता आगे दूर की वस्तुओं से उनके पास से गुजरती हुई प्रकाश को मोड़ती है, लेकिन हम यह सुझाव देने के लिए पर्याप्त लेंसिंग घटनाओं को नहीं देखते हैं कि इस तरह की वस्तुओं को आवश्यक 25% डार्क मैटर योगदान करना है।
हालांकि, इस बिंदु पर, अभी भी कुछ डार्क मैटर संभावनाएं हैं जो व्यवहार्य हैं। बैरोनिक पदार्थ अभी भी काले पदार्थ को बना सकता है यदि यह सभी भूरे रंग के बौनों या भारी तत्वों के छोटे, घने टुकड़ों में बंधा होता है। इन संभावनाओं को बड़े पैमाने पर कॉम्पैक्ट हेलो ऑब्जेक्ट्स या "मैकहो" के रूप में जाना जाता है। लेकिन सबसे आम दृश्य यह है कि डार्क मैटर बायरोनिक नहीं है, लेकिन यह अन्य, अधिक कणों जैसे एक्सियन या WIMPS (कमजोर इंटरेक्टिव मैसिव पार्टिकल्स) से बना है।
पर कुछ भी हो यह अबतक तो एक बहुत बड़ा वैज्ञानिक रहस्य है। आशा है यह लेख आपको अच्छा लगा होगा ।
-धन्यवाद

dark matter and dark energy in hindi. "डार्क मैटर" और "डार्क एनर्जी" क्या है? ब्रम्हांड का सबसे बड़ा और अनसुलझा रहस्य।