ਭੌਤਿਕੀ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿਗਿਆਨ

ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿਗਿਆਨ ਦੇ ਤਾਜ਼ਾ ਮਾਡਲ ਆਈਨਸਟਾਈਨ ਦੀਆਂ ਫੀਲਡ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ ਉੱਤੇ ਆਧਾਰਿਤ ਹਨ, ਜਿਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਕੌਸਮੌਲੌਜੀਕਲ ਕੌਂਸਟੈਂਟ (ਬ੍ਰਹਿਮੰਡੀ ਸਥਿਰਾਂਕ) Λ ਸ਼ਾਮਿਲ ਹੈ ਕਿਉਂਕਿ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੇ ਵਿਸ਼ਾਲ ਪੈਮਾਨੇ ਦੇ ਡਾਇਨਾਮਿਕਸ ਉੱਪਰ ਇਸ ਦਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਪ੍ਰਭਾਵ ਪੈਂਦਾ ਹੈ:

${\displaystyle R_{\mu \nu }-{\textstyle 1 \over 2}R\,g_{\mu \nu }+\Lambda \ g_{\mu \nu }={\frac {8\pi G}{c^{4}}}\,T_{\mu \nu }}$

ਇਹ ਨੀਲੀ ਘੋੜੇ ਦੀ ਨਾਲ ਇੱਕ ਦੂਰ ਦਰਾਜ ਦੀ ਗਲੈਕਸੀ ਹੈ ਜੋ ਭਾਰੀ ਸਾਹਮਣੇ ਵਾਲੇ ਪਾਸੇ ਦੇ ਚਮਕਦਾਰ ਲਾਲ ਗਲੈਕਸੀ ਦੀ ਤਾਕਤਵਰ ਗਰੈਵੀਟੇਸ਼ਨਲ ਖਿੱਚ ਕਾਰਨ ਇੱਕ ਲਗਭਗ ਛੱਲੇ ਵਿੱਚ ਵਧਾ ਕੇ ਲਪੇਟੀ ਗਈ ਹੈ

ਜਿੱਥੇ gμν ਸਪੇਸਟਾਈਮ ਮੀਟ੍ਰਿਕ ਹੁੰਦਾ ਹੈ। ਇਹਨਾਂ ਇਕੁਏਸ਼ਨਾਂ ਦੇ ਆਈਸੋਟ੍ਰੋਪਿਕ ਅਤੇ ਹੋਮੋਜੀਅਨਸ ਸਲਿਊਸ਼ਨ, ਫਰੇਡਮਨ-ਲੀਮਿਟਰੇ-ਰੌਬਰਸਟਨ-ਵਾਲਕਰ ਸਲਿਊਸ਼ਨ, ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨੀਆਂ ਨੂੰ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦਾ ਮਾਡਲ ਬਣਾਉਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ ਜੋ ਪਿਛਲੇ 14 ਬਿਲੀਅਨ ਸਾਲਾਂ ਤੋਂ ਕਿਸੇ ਗਰਮ, ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬਿੱਗ ਬੈਂਗ ਦੇ ਫੇਜ਼ ਤੋਂ ਉਤਪੰਨ ਹੋਇਆ ਹੈ। ਇੱਕ ਵਾਰ ਪੇਰਾਮੀਟਰਾਂ (ਮਾਪਦੰਡ ਜਿਵੇਂ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੀ ਔਸਤ ਮੈਟਰ ਘਣਤਾ/ਡੈੱਨਸਿਟੀ) ਦੀ ਕੁੱਝ ਸੰਖਿਆ ਨੂੰ ਖਗੋਲੀ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਰਾਹੀਂ ਫਿਕਸ ਕਰ ਲਿਆ ਜਾਂਦਾ ਹੈ, ਹੋਰ ਅੱਗੇ ਦੇ ਆਂਕੜਿਆਂ ਨੂੰ ਮਾਡਲਾਂ ਨੂੰ ਪਰਖਣ ਲਈ ਰੱਖ ਕੇ ਵਰਤਿਆ ਜਾ ਸਕਦਾ ਹੈ। ਅਨੁਮਾਨ, ਜੋ ਸਭ ਤਰਾਂ ਨਾਲ ਸਾਰੇ ਸਫਲ ਰਹਿੰਦੇ ਹਨ, ਉਹਨਾਂ ਵਿੱਚ ਸ਼ਾਮਿਲ ਹੈ: ਪਰਿਮੌਰਡੀਅਲ (ਮੂਲ ਆਦਮ) ਨਿਊਕਲੀਓਸਿੰਥੈਸਿਸ ਦੇ ਇੱਕ ਪੀਰੀਅਡ ਵਿੱਚ ਬਣੇ ਰਸਾਇਣਕ ਤੱਤਾਂ ਦੀ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬਹੁਤਾਤ, ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੀ ਵਿਸ਼ਾਲ ਪੈਮਾਨੇ ਉੱਤੇ ਬਣਤਰ, ਅਤੇ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਤੋਂ ਇੱਕ “ਥਰਮਲ ਈਕੋ (ਗੂੰਜ)” ਦੀਆਂ ਵਿਸ਼ੇਸ਼ਤਾਵਾਂ ਅਤੇ ਹੋਂਦ, ਕੌਸਮਿਕ ਬੈਕਗਰਾਉਂਡ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ।

ਬ੍ਰਹਿਮੰਡੀ ਫੈਲਾਓ ਦੇ ਖਗੋਲਿਕ ਦਰ ਦੇ ਨਿਰੀਖਣ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿਚਲੇ ਕੁੱਲ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਮਾਤਰਾ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਉਣ ਦੀ ਆਗਿਆ ਦਿੰਦੇ ਹਨ, ਭਾਵੇਂ ਓਸ ਪਦਾਰਥ ਦੀ ਫਿਤਰਤ ਰਹੱਸ ਦਾ ਇੱਕ ਵੱਡਾ ਹਿੱਸਾ ਬਣੀ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ। ਸਾਰੇ ਪਦਾਰਥ ਦਾ ਲਗਭਗ 90% ਹਿੱਸਾ ਡਾਰਕ ਮੈਟਰ ਕਿਹਾ ਜਾਣ ਵਾਲਾ ਛੁਪਿਆ ਪਦਾਰਥ ਹੈ, ਜਿਸਦਾ ਮਾਸ (ਜਾਂ, ਇਸ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੀ ਗਰੈਵੀਟੇਸ਼ਨਲ ਪ੍ਰਭਾਵ) ਹੁੰਦਾ ਹੈ, ਪਰ ਇਲੈਕਟ੍ਰੋਮੈਗਨੈਟਿਕ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਕ੍ਰਿਆ ਨਹੀਂ ਕਰਦਾ ਅਤੇ, ਇਸਲਈ ਸਿੱਧੇ ਰੂਪ ਵਿੱਚ ਦੇਖਿਆ (ਔਬਜ਼ਰਵ ਕੀਤਾ) ਨਹੀਂ ਜਾ ਸਕਦਾ। ਇਸ ਕਿਸਮ ਦੇ ਮੈਟਰ (ਪਦਾਰਥ) ਲਈ ਕੋਈ ਸਰਵ ਸਧਾਰਨ ਸਵੀਕ੍ਰਿਤੀ ਵਾਲਾ ਵਿਵਰਣ ਵੀ ਨਹੀਂ ਹੈ, ਜੋ ਗਿਆਤ ਪਾਰਟੀਕਲ ਫਿਜਿਕਸ (ਕਣ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ) ਜਾਂ ਹੋਰ ਚੀਜ਼ ਦੇ ਢਾਂਚੇ ਦੇ ਅੰਦਰ ਹੋਵੇ। ਦੂਰ ਦਰਾਜ ਦੇ ਸੁਪਰਨੋਵਾ ਦੇ ਰੈੱਡਸ਼ਿਫਟ ਸਰਵੇਖਣ ਦੇ ਸਪਸ਼ਟ ਨਿਰੀਖਣ ਅਤੇ ਕੌਸਮਿਕ ਬੈਕਗਰਾਊਂਡ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਨਾਪ ਦਿਖਾਉਂਦੇ ਹਨ ਕਿ ਸਾਡੇ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦੀ ਉਤਪੱਤੀ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡੀ ਫੈਲਾਓ ਦੇ ਐਕਸਲਰੇਸ਼ਨ ਨੂੰ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਪੈਦਾ ਕਰਨ ਵਾਲੇ ਇੱਕ ਕੌਸਮੌਲੌਜੀਕਲ ਕੌਂਸਟੈਂਟ (ਬ੍ਰਹਿਮੰਡੀ ਸਥਿਰਾਂਕ) ਦੁਆਰਾ ਮਹੱਤਵਪੂਰਨ ਤਰੀਕੇ ਨਾਲ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਾਂ ਇਸ ਦੇ ਸਮਾਨ ਹੀ ਕਹਿੰਦੇ ਹੋਏ, ਡਾਰਕ ਐਨਰਜੀ (ਗੁਪਤ ਊਰਜਾ) ਦੇ ਨਾਮ ਨਾਲ ਜਾਣੀ ਜਾਂਦੀ ਇੱਕ ਅਵਸਥਾ ਅਜੀਬ ਦੀ ਸਮੀਕਰਨ ਵਾਲੀ ਐਨਰਜੀ ਦੀ ਕਿਸਮ ਰਾਹੀਂ ਪ੍ਰਭਾਵਿਤ ਹੁੰਦੀ ਹੈ, ਜਿਸਦੀ ਫਿਤਰਤ ਅਸਪਸ਼ਟ ਰਹਿੰਦੀ ਹੈ।

ਇੱਕ ਇਨਫਲੇਸ਼ਨਰੀ ਫੇਜ਼ ਕਿਹਾ ਜਾਂਦਾ, ਸ਼ਕਤੀਸ਼ਾਲੀ ਐਕਸਲਰੇਸ਼ਨ ਵਾਲੇ ਫੈਲਾਓ ਦਾ ਇੱਕ ਵਾਧੂ ਫੇਜ਼, ਜੋ 10-33 ਸੈਕੰਡ ਦੇ ਕੌਸਮਿਕ ਟਾਈਮ ਦਾ ਹੁੰਦਾ ਹੈ, 1980 ਵਿੱਚ ਮਿੱਥਿਆ ਗਿਆ ਤਾਂ ਜੋ ਕਲਾਸੀਕਲ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡੀ ਮਾਡਲਾਂ ਜਿਵੇਂ ਕੌਸਮਿਕ ਬੈਕਗਰਾਊਂਡ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੀ ਸੰਪੂਰਣ ਦੇ ਨੇੜੇ ਦੀ ਇੱਕਸਾਰਤਾ (ਹੋਮੋਜੀਨੀਅਟੀ), ਰਾਹੀਂ ਸਮਝਾਏ ਨਾ ਜਾ ਸਕੇ ਜਾਣ ਵਾਲੇ ਕਈ ਬੁਝਾਰਤਾਂ ਭਰੇ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਦਾ ਜਵਾਬ ਦਿੱਤਾ ਜਾ ਸਕੇ। ਕੌਸਮਿਕ ਬੈਕਗਰਾਉਂਡ ਰੇਡੀਏਸ਼ਨ ਦੇ ਤਾਜ਼ਾ ਦਿਨਾਂ ਦੇ ਨਾਪਾਂ ਨੇ ਇਸ ਪਰਿਦ੍ਰਿਸ਼ ਲਈ ਪਹਿਲਾ ਸਬੂਤ ਨਤੀਜੇ ਵਜੋਂ ਦਿੱਤਾ ਹੈ। ਫੇਰ ਵੀ, ਸੰਭਵ ਇਨਫਲੇਸ਼ਨਰੀ ਕਥਾਵਾਂ ਦੀ ਬਹੁਤ ਵੱਡੀ ਵੈਰਾਇਟੀ ਹੈ, ਜੋ ਤਾਜ਼ਾ ਨਿਰੀਖਣਾਂ ਤੱਕ ਹੀ ਸੀਮਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤੀ ਜਾ ਸਕਦੀ। ਇੱਕ ਹੋਰ ਵੀ ਵੱਡਾ ਸਵਾਲ ਸ਼ੁਰੂਆਤੀ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਦਾ ਇਨਫਲੇਸ਼ਨਰੀ ਫੇਜ਼ ਤੋਂ ਪਹਿਲਾਂ ਦੀ ਭੌਤਿਕ ਵਿਗਿਆਨ ਹੈ ਜਿੱਥੇ ਬ੍ਰਹਿਮੰਡ ਵਿੱਚ ਕਲਾਸੀਕਲ ਮਾਡਲ ਬਿੱਗ ਬੈਂਗ ਸਿੰਗੁਲਰਟੀ ਦਾ ਅਨੁਮਾਨ ਲਗਾਉਂਦੇ ਹਨ। ਇੱਕ ਪ੍ਰਮਾਣਿਕ ਉੱਤਰ ਕੁਆਂਟਮ ਗਰੈਵਿਟੀ ਦੀ ਇੱਕ ਸੰਪੂਰਣ ਥਿਊਰੀ ਦੀ ਮੰਗ ਕਰਦਾ ਹੋ ਸਕਦਾ ਹੈ, ਜਿਸ ਨੂੰ ਅਜੇ ਤੱਕ ਵਿਕਸਿਤ ਨਹੀਂ ਕੀਤਾ ਗਿਆ ਹੈ।