ડાર્ક એનર્જી: બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનું રહસ્ય

ડાર્ક એનર્જી એ કોસ્મોલોજીના ક્ષેત્રમાં સૌથી ભેદી અને અજાણી ઘટના છે.. હકીકત એ છે કે તે બ્રહ્માંડની લગભગ 70% ઊર્જા સામગ્રીનું પ્રતિનિધિત્વ કરે છે છતાં, તેની ચોક્કસ પ્રકૃતિ એક રહસ્ય રહે છે.

આ લેખમાં, તમને શ્યામ ઊર્જાની વિભાવના, તેની શોધનો ઈતિહાસ, તેને સમજાવવાનો પ્રયાસ કરતા સિદ્ધાંતો અને આ કોસ્મિક એનિગ્માને સમજવાની તેમની શોધમાં વૈજ્ઞાનિકો જે પડકારોનો સામનો કરી રહ્યા છે તેનું ઊંડાણપૂર્વક અન્વેષણ કરવાની તક મળશે. તમે આ આમંત્રણ ચૂકી શકતા નથી, તે શું છે તે શોધો ડાર્ક એનર્જી: બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનું રહસ્ય.

 ડાર્ક એનર્જી શું છે?

ડાર્ક એનર્જી એ સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્ર અને બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનમાં એક ખ્યાલ છે જેનો ઉપયોગ વર્ણન કરવા માટે થાય છે ઉર્જાનું એક સ્વરૂપ જે સમગ્ર અવકાશમાં હાજર હોય છે અને બ્રહ્માંડના ઝડપી વિસ્તરણમાં સામેલ હોય છે.

તે કોસ્મિક જગ્યાના 70% કબજે કરે છે અને તેની ચોક્કસ પ્રકૃતિ હજુ અજ્ઞાત છે. આપણે માત્ર જાણીએ છીએ કે તે અસ્તિત્વમાં છે અને તે કેવી રીતે વર્તે છે, અને આ કોસ્મોલોજિકલ અવલોકનો દ્વારા દર્શાવવામાં આવ્યું છે જેમાંથી સૈદ્ધાંતિક મોડેલો ઘડવામાં આવ્યા છે જે સમજાવે છે કે ઊર્જાનું આ રહસ્યમય સ્વરૂપ કોસ્મિક સંસ્થાને કેવી રીતે પ્રભાવિત કરે છે.

બ્રહ્માંડમાં ડાર્ક એનર્જી કેવી રીતે વર્તે છે?

ખગોળીય અવલોકનો સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના પ્રવેગ માટે જવાબદાર છે લગભગ 6,145 મિલિયન વર્ષો પહેલા પ્રતિકૂળ ગુરુત્વાકર્ષણ બળ તરીકે કામ કરે છે.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈન દ્વારા ઘડવામાં આવેલા સામાન્ય સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતના માળખામાંથી, શ્યામ ઊર્જાને ઊર્જા અને સમૂહના વધારાના સ્ત્રોત તરીકે ગણવામાં આવે છે જે અવકાશ-સમયની વક્રતામાં ફાળો આપે છે. આ રીતે, શ્યામ ઊર્જા એક હોઈ શકે છે કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ, એક સ્વરૂપ શૂન્યાવકાશ ઊર્જા જે સમય અને અવકાશમાં સ્થિર રહે છે.

બીજી બાજુ, અન્ય સિદ્ધાંતો, તે શ્યામ ઊર્જા પ્રસ્તાવિત કરે છે ગતિશીલ ઊર્જા ક્ષેત્રો સાથે સંકળાયેલ હોઈ શકે છે, જેમ quintessence field or quintessence, જે સમયાંતરે બદલાઈ શકે છે અને પ્રવાહી જેવા ગુણધર્મો ધરાવે છે.

જેમ આપણે જોઈ શકીએ છીએ, સૈદ્ધાંતિક મોડેલો વિવિધ છે અને તેમાંથી દરેક ઊર્જાના આ વિચિત્ર સ્વરૂપની પ્રકૃતિ અને તે બ્રહ્માંડમાં કેવી રીતે વર્તે છે તે સમજાવવાના પ્રયાસમાં એક અલગ અભિગમ તરફ નિર્દેશ કરે છે. પછીથી આપણે સૈદ્ધાંતિક મોડલનો અભ્યાસ કરીશું જે અત્યાર સુધી ડાર્ક એનર્જી શું છે તે સમજાવવાનો પ્રયાસ કરશે.

ડાર્ક એનર્જી અને ડાર્ક મેટર એક જ નથી

શ્યામ ઉર્જાને શ્યામ પદાર્થ સાથે ગૂંચવવું મહત્વપૂર્ણ નથી, તે બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનથી બે ખૂબ જ અલગ ખ્યાલો છે, અને તેમ છતાં બંને બ્રહ્માંડની મોટાભાગની રચના બનાવે છે, તેઓ જુદી જુદી ભૂમિકાઓ ભજવે છે.

• ડાર્ક મેટર એ પદાર્થનું એક સ્વરૂપ છે, અને તેથી, એક મૂર્ત સમૂહ, જે બ્રહ્માંડના દૃશ્યમાન પદાર્થ પર મજબૂત ગુરુત્વાકર્ષણનો પ્રભાવ પાડે છે.
• બીજી બાજુ, ડાર્ક એનર્જી એ ઉર્જાનું કાલ્પનિક અથવા સૈદ્ધાંતિક સ્વરૂપ છે. જેનું અસ્તિત્વ બ્રહ્માંડના ઝડપી વિસ્તરણ પર જે અસર કરે છે તેના પરથી માત્ર એક અનુમાન છે, જેના પરિણામે અજ્ઞાત પ્રકૃતિના રહસ્યમય બળ છે. શ્યામ ઊર્જાને ઊર્જાના પરંપરાગત સ્વરૂપ તરીકે ગણી શકાય નહીં અને તેથી શ્યામ પદાર્થ કરતાં સમજવા માટે વધુ મુશ્કેલ ખ્યાલ છે.

નિષ્કર્ષમાં, શ્યામ દ્રવ્ય એ પદાર્થનું એક સ્વરૂપ છે, જ્યારે શ્યામ ઉર્જા એક ક્ષેત્ર સાથે સંકળાયેલી છે જે સમગ્ર જગ્યા પર કબજો કરે છે અને શ્યામ પદાર્થ કરતાં વધુ વિપુલ પ્રમાણમાં છે.

ડાર્ક એનર્જીની શોધ કેવી રીતે થઈ?

આગળની કેટલીક લીટીઓમાં આપણે સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રના ઇતિહાસની ટૂંકી મુલાકાત લઈશું જેના કારણે શ્યામ ઊર્જાની શોધ થઈ. અમે શરૂ:

આઈન્સ્ટાઈનનું કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ

આઈન્સ્ટાઈનના જણાવ્યા મુજબ, કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ "તેની સૌથી મોટી ભૂલ હતી." જો કે, વિજ્ઞાન "ભૂલોના સંચય" દ્વારા બનાવવામાં આવ્યું છે અને તે તેની પ્રગતિને મંજૂરી આપે છે. કદાચ તે "ભૂલ" બ્રહ્માંડના ઊંડા જ્ઞાનનો અંદાજ હતો.

આલ્બર્ટ આઈન્સ્ટાઈને તેમના ગુરુત્વાકર્ષણ ક્ષેત્રના સમીકરણનો સ્થિર ઉકેલ મેળવવા માટે કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટનો પ્રસ્તાવ મૂક્યો હતો, જે સ્થિર અવસ્થામાં રહેલા બ્રહ્માંડ તરફ નિર્દેશ કરવા તરફ દોરી જશે.

જો કે, એડવિન હબલના અવલોકનો દર્શાવે છે કે બ્રહ્માંડ વિસ્તરી રહ્યું છે., અને ત્યાં જ આઈન્સ્ટાઈને કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટનો ઉલ્લેખ "તેમની સૌથી મોટી ભૂલ" તરીકે કર્યો હતો. ભૌતિકશાસ્ત્રનો ઇતિહાસ આ ક્ષણે બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના કારણની શોધની પ્રસ્તાવનામાં હતો: શ્યામ ઊર્જા.

બ્રહ્માંડના વિસ્તરણની પ્રવેગકતા

1998 માં ખગોળશાસ્ત્રીઓની બે ટીમો દ્વારા દૂરના સુપરનોવાની શોધ બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનના ઇતિહાસમાં એક સીમાચિહ્નરૂપ ચિહ્નિત કરે છે, જે વિજ્ઞાનીઓએ "પઝલને અનુરૂપ ભાગ" ની રચના કરવા માટે અગ્રણી કર્યું જે બ્રહ્માંડના ઝડપી વિસ્તરણને સમજાવશે: તે પ્રવેગના કારણ તરીકે શ્યામ ઊર્જા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી.

ડાર્ક એનર્જીના સિદ્ધાંતો અને સમજૂતીત્મક મોડલ્સ

કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટ અને વેક્યૂમની ઊર્જા

ડાર્ક એનર્જીને સમજાવવા માટે સૌથી વધુ સ્વીકૃત સિદ્ધાંતો પૈકી એક એ છે કે તે અવકાશ-સમયના શૂન્યાવકાશની ઊર્જા સાથે સંબંધિત છે.

આઈન્સ્ટાઈનના કોસ્મોલોજિકલ કોન્સ્ટન્ટને શૂન્યાવકાશ ઊર્જાના અભિવ્યક્તિ તરીકે અર્થઘટન કરી શકાય છે., જે બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ પર પ્રતિકૂળ અસર કરે છે. આમ, સાપેક્ષતાના સિદ્ધાંતમાંથી, શ્યામ ઊર્જા તે "સ્પેસ-ટાઇમ ફેબ્રિક" ને પ્રભાવિત કરશે જે બ્રહ્માંડને ટેકો આપે છે, તેને વળાંક આપે છે અને તેના વિસ્તરણનું કારણ બને છે.

ક્વિન્ટેસન્સ અને સ્કેલર ફીલ્ડ્સ

અન્ય સિદ્ધાંત સૂચવે છે કે શ્યામ ઊર્જા એક સ્વરૂપ હોઈ શકે છે "પ્રાપ્તિ", એક પ્રકારનો પદાર્થ જેની ઊર્જા ઘનતા સમય અને અવકાશમાં બદલાઈ શકે છે.

આ ગુણાંક સ્કેલર ક્ષેત્રો સાથે સંબંધિત હશે, જેનું ઊર્જા ઘનતામાં યોગદાન સમય જતાં ધીમે ધીમે બદલાઈ શકે છે.

કોસ્મોલોજિકલ અવલોકનો ડાર્ક એનર્જીનું અસ્તિત્વ દર્શાવે છે

Ia સુપરનોવા ટાઇપ કરો

શ્યામ ઊર્જાનો પ્રથમ સીધો પુરાવો Ia સુપરનોવા પ્રકારનો અભ્યાસ કરીને બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના દરના પ્રવેગના અવલોકનોમાંથી આવ્યો હતો. આ તેજસ્વી મૃત્યુ પામેલા તારાઓ ખગોળશાસ્ત્રીઓને મંજૂરી આપી તેમની યજમાન તારાવિશ્વોના અંતરની ગણતરી કરો અને નક્કી કરો કે તેઓ કેટલી ઝડપથી અમારાથી દૂર જતા હતા.

કોસ્મિક બેકગ્રાઉન્ડ રેડિયેશન

ના અવલોકન દ્વારા શ્યામ ઊર્જાના અસ્તિત્વ માટેના અન્ય પુરાવા પ્રાપ્ત થયા હતા કોસ્મિક બેકગ્રાઉન્ડ રેડિયેશન, જે બિગ બેંગનો થર્મલ ઇકો છે. આ કિરણોત્સર્ગમાં તાપમાનની વધઘટના ચોક્કસ માપનથી વૈજ્ઞાનિકોને બ્રહ્માંડમાં શ્યામ ઊર્જાના જથ્થાનો ખૂબ જ ચોકસાઈ સાથે અંદાજ કાઢવાની મંજૂરી મળી છે.

ડાર્ક એનર્જી સંશોધન માટે વર્તમાન પ્રોજેક્ટ્સ

ડાર્ક એનર્જી સર્વે (DES)

ડાર્ક એનર્જી સર્વે એ એક ખગોળશાસ્ત્રીય અવલોકન પ્રોજેક્ટ છે જે શ્યામ ઊર્જાની વધુ સારી સમજ મેળવવાનો પ્રયાસ કરે છે. તારાવિશ્વોના વિતરણ અને બ્રહ્માંડના વિસ્તરણને માપવા. આ પ્રોજેક્ટ તેના અવલોકનો હાથ ધરવા માટે ચિલીમાં સેરો ટોલોલો ઇન્ટર-અમેરિકન ઓબ્ઝર્વેટરી ખાતે વિક્ટર એમ. બ્લેન્કો ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરી રહ્યો છે.

નેન્સી ગ્રેસ રોમન સ્પેસ ટેલિસ્કોપ

નેન્સી ગ્રેસ રોમન સ્પેસ ટેલિસ્કોપ, આગામી દાયકામાં પ્રક્ષેપણ માટે સુનિશ્ચિત થયેલ છે, તેનો ઉદ્દેશ શ્યામ ઊર્જાનો અભ્યાસ કરવાનો અને તેના સ્વભાવમાં ઊંડી સમજ આપવાનો છે. આ સ્પેસ ટેલિસ્કોપ પરફોર્મ કરવા માટે બનાવવામાં આવ્યું છે કોસ્મિક સમય પર બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનું ચોક્કસ માપ.

ડાર્ક એનર્જીના કેટલાક વૈકલ્પિક ખુલાસાઓ

સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતમાં ફેરફાર

ડાર્ક એનર્જીને સમજાવવાની એક શક્યતા એ છે કે આઈન્સ્ટાઈનનો સાપેક્ષતાનો સામાન્ય સિદ્ધાંત કોસ્મોલોજિકલ સ્કેલને લાગુ પડતો નથી અને તેમાં ફેરફાર કરવો જ જોઈએ. જો કે, અત્યાર સુધી, સામાન્ય સાપેક્ષતાને સંશોધિત કરવાનો કોઈ પ્રયાસ ડાર્ક એનર્જીને દૂર કરવામાં સફળ રહ્યો નથી અન્ય અવલોકનોનું ઉલ્લંઘન કર્યા વિના.

ડાર્ક મેટર ઇફેક્ટ્સ

અન્ય વૈકલ્પિક સમજૂતી એ હોઈ શકે કે ડાર્ક એનર્જી એ છે ગુરુત્વાકર્ષણ અને શૂન્યાવકાશની ઊર્જા સાથે શ્યામ પદાર્થની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાની ગૌણ અસર કોસ્મિક ભીંગડા પર. આ વિચાર રસપ્રદ હોવા છતાં, આ પૂર્વધારણાને સમર્થન આપવા માટે હજુ પણ કોઈ ચોક્કસ પુરાવા નથી.

બ્રહ્માંડનું ભવિષ્ય

એન એવર એક્સપાન્ડિંગ બ્રહ્માંડ

જો ત્યાં એક વસ્તુ છે જેના વિશે આપણે ચોક્કસ છીએ, તો તે એ છે કે બ્રહ્માંડ વધતા જતા દરે વિસ્તરી રહ્યું છે અને તે "જેને" વૈજ્ઞાનિકોએ ડાર્ક એનર્જી કહે છે તેના કારણે છે.

શ્યામ ઊર્જાની હાજરી, તેથી, સૂચવે છે કે બ્રહ્માંડ આવનારા સમયમાં વિસ્તરણ કરવાનું ચાલુ રાખશે, તેના પ્રવેગને રોકવા માટે કંઈ જ નથી. તેથી, દૂરના ભવિષ્યમાં, લગભગ તમામ તારાવિશ્વો આપણી દૃષ્ટિથી અદૃશ્ય થઈ જશે, અને વધુને વધુ ખાલી અને અંધકારમય બ્રહ્માંડમાં આપણને એકલા છોડી દેશે.. ઓછામાં ઓછું કહીએ તો ખલેલ પહોંચાડે છે, આપણે જાણતા નથી કે માનવ જાતિ તેને જોવા માટે જીવશે કે નહીં.

ઠંડા અને શ્યામ ભાવિ?

જો શ્યામ ઊર્જા બ્રહ્માંડના વિસ્તરણ પર પ્રભુત્વ ચાલુ રાખે છે, તો શક્ય છે કે તે આખરે એવી સ્થિતિમાં પહોંચશે "ગરમી મૃત્યુ", જેમાં તમામ તારાઓનો વપરાશ થઈ ગયો હશે અને નવી કોસ્મિક રચનાઓ બનાવવા માટે પૂરતી ઉર્જા હશે નહીં. આ સ્થિતિમાં, બ્રહ્માંડ વધુને વધુ ઠંડુ અને અંધારું બનશે.

અંતમા

ડાર્ક એનર્જી એ આધુનિક કોસ્મોલોજીના સૌથી મોટા રહસ્યો પૈકીનું એક છે. તેની શોધે વૈજ્ઞાનિકોને આ કોયડો માટે નવા સિદ્ધાંતો અને સમજૂતીઓ શોધવા માટે પ્રેરિત કર્યા છે.

હજુ સુધી સંપૂર્ણ રીતે સમજી શકાયું નથી તેમ છતાં, ખગોળશાસ્ત્રીય સંશોધનમાં શ્યામ ઊર્જાની વધુ સારી સમજણ માટેની શોધ અગ્રતા બની રહી છે. ડાર્ક એનર્જી સર્વે અને નેન્સી ગ્રેસ રોમન સ્પેસ ટેલિસ્કોપ જેવા પ્રોજેક્ટ સાથે, વૈજ્ઞાનિકો આશા રાખે છે કે શ્યામ ઉર્જાના રહસ્યને ઉઘાડી પાડશે અને આખરે આપણે જે બ્રહ્માંડમાં રહીએ છીએ તેનું સાચું સ્વરૂપ જાહેર કરશે.  

તમે શુ વિચારો છો, તમને શુ લાગે છે? બ્રહ્માંડનું ભાગ્ય અને વર્તન જબરજસ્ત છે, અને બધા માટે આભાર la ડાર્ક એનર્જી: બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનું રહસ્ય.