गुरुत्वाकर्षण तरंगें बिग बैंग के बाद सुपरकूल चरण संक्रमण का सुझाव देती हैं, जिससे नई भौतिकी का पता चलता है

2023 में, वैज्ञानिकों ने स्पेसटाइम के ढांचे में सूक्ष्म तरंगों की खोज की, जिन्हें गुरुत्वाकर्षण तरंगों के रूप में जाना जाता है, जो पल्सर टाइमिंग एरे से उत्पन्न होती हैं। इन कम-आवृत्ति तरंगों को शुरू में बिग बैंग के तुरंत बाद हुए चरण संक्रमण का परिणाम माना गया था। हालाँकि, नए शोध ने इस स्पष्टीकरण पर संदेह जताया है, यह सुझाव देते हुए कि इन ब्रह्मांडीय तरंगों के बारे में हमारी समझ को संशोधित करने की आवश्यकता हो सकती है।

प्रारंभिक परिकल्पना

लिखित इन गुरुत्वाकर्षण तरंगों के पीछे यह था कि वे प्रारंभिक ब्रह्मांड में एक चरण संक्रमण से जुड़े थे। चरण संक्रमण किसी पदार्थ के गुणों में अचानक परिवर्तन है, जो अक्सर तब होता है जब स्थितियां एक महत्वपूर्ण बिंदु तक पहुंच जाती हैं। उदाहरण के लिए, पानी का बर्फ में बदलना एक चरण संक्रमण है। वैज्ञानिकों का मानना ​​था कि इसी तरह की प्रक्रिया, जो बिंग बैंग के तुरंत बाद हुई थी, ने नैनोहर्ट्ज़ आवृत्तियों पर पता लगाने योग्य गुरुत्वाकर्षण तरंगें उत्पन्न कीं। ऐसा माना जाता है कि इस चरण संक्रमण ने मौलिक कणों के निर्माण में महत्वपूर्ण भूमिका निभाई है।

वर्तमान समझ के लिए चुनौतियाँ

शीआन जियाओतोंग-लिवरपूल विश्वविद्यालय के सहायक प्रोफेसर एंड्रयू फाउली और उनकी टीम ने इस परिकल्पना पर सवाल उठाए हैं। उनके शोध से संकेत मिलता है कि चरण परिवर्तन की आवश्यकता होगी “बेहद कूल” प्रेक्षित निम्न-आवृत्ति तरंगों को उत्पन्न करने के लिए। सरल शब्दों में, इसका मतलब है कि संक्रमण को अत्यधिक ठंडी अवस्था में होने की आवश्यकता होगी, जो प्रारंभिक ब्रह्मांड की स्थितियों को देखते हुए असंभव लगता है।

समस्या यह है कि बिग बैंग के बाद ब्रह्मांड के तेजी से विस्तार के कारण सुपरकूल संक्रमणों को पूरा करने में संघर्ष करना पड़ा होगा। फाउली ने नोट किया कि भले ही इस तरह का संक्रमण अंत की ओर तेज हो, लेकिन यह तरंगों की देखी गई आवृत्ति के साथ संरेखित नहीं होगा।

निष्कर्षों के निहितार्थ

वर्तमान निष्कर्षों से पता चलता है कि पाई गई गुरुत्वाकर्षण तरंगें बिग बैंग के बाद प्रस्तावित चरण संक्रमण से संबंधित नहीं हो सकती हैं। यदि ये तरंगें इस संक्रमण से नहीं हैं, तो इसका तात्पर्य यह है कि इसमें अन्य, अभी तक समझी जाने वाली प्रक्रियाएँ भी हो सकती हैं। फाउली इस बात पर जोर देते हैं कि इन तरंगों को समझने से भौतिकी के नए पहलुओं का पता चल सकता है और ब्रह्मांड की उत्पत्ति के बारे में बुनियादी सवालों के जवाब देने में मदद मिल सकती है।

इस खोज के व्यापक निहितार्थ भी हैं। यह ब्रह्मांडीय संदर्भों और पृथ्वी दोनों में अन्य चरण संक्रमणों और उनके प्रभावों के बारे में हमारी समझ में सुधार कर सकता है। उदाहरण के लिए, इन अध्ययनों से प्राप्त अंतर्दृष्टि इस बात पर प्रभाव डाल सकती है कि हम चट्टानों के माध्यम से पानी के प्रवाह को कैसे समझते हैं या जंगल की आग कैसे फैलती है।

आगे बढ़ते हुए

टीम के शोध से पता चलता है कि सुपरकूल चरण संक्रमण और गुरुत्वाकर्षण तरंगों से उनके संबंध का अध्ययन करने के लिए अधिक सूक्ष्म दृष्टिकोण की आवश्यकता है। इसमें इन तरंगों को अधिक सटीक रूप से मापने और व्याख्या करने के लिए नई तकनीक विकसित करना शामिल हो सकता है। जैसे-जैसे हमारा ज्ञान विकसित होता है, ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों और इसे आकार देने वाली मूलभूत प्रक्रियाओं के बारे में हमारे सिद्धांतों की खोज और परिष्कृत करना महत्वपूर्ण होगा।
इन सुपरकूल संक्रमणों और उनसे जुड़ी गुरुत्वाकर्षण तरंगों को समझने से ब्रह्मांड की उत्पत्ति की एक समृद्ध तस्वीर सामने आ सकती है, जिससे भौतिकी में रोमांचक नए विकास हो सकते हैं।