പ്രപഞ്ച വികാസം 𝐕𝐬 ആപേക്ഷികത പൊരുത്തമോ പൊരുത്തക്കേടോ?

 പ്രപഞ്ച വികാസം പ്രകാശവേഗതയിലാണോ സംഭവിക്കുന്നത്?

മറ്റെല്ലാ ഗാലക്സികളും നമ്മിൽ നിന്നും അകലുമ്പോൾ, ആൻഡ്രോമിഡ മാത്രമെന്തെ അടുത്തേക്ക് വരുന്നു?

ഇത് ഒരു പതിറ്റാണ്ടായി ഫേസ്ബുക്കിൽ ശ്രദ്ധിക്കുന്ന ചോദ്യങ്ങളാണ്.

ഇതിനെപ്പറ്റി അറിയാൻ ശ്രമിക്കുമ്പോൾ, അതിൻ്റെ കൂടെ കേൾക്കാറുള്ള വാക്കുകളാണ് 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭, 𝐑𝐞𝐝 𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 𝐚𝐧𝐝 𝐛𝐥𝐮𝐞 𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭. നമുക്ക് വിശദമായി എന്നാൽ കുറഞ്ഞ വാക്കുകളിൽ ഒന്ന് പരിശോധിക്കാം.

നേരെ കാര്യത്തിലേക്ക് വരാം.. എന്താണ് ശരിക്കും പ്രപഞ്ചവികാസം?

ഒരു നിരീക്ഷകനെ അപേക്ഷിച്ച് ഒരു 𝐌𝐞𝐠𝐚𝐩𝐚𝐫𝐬𝐞𝐜 ദൂരത്തുള്ള വസ്തുക്കൾ

സെക്കൻ്റിൽ 𝟕𝟑 കിലോമീറ്റർ എന്ന നിരക്കിൽ അയാളിൽ നിന്നും അകലുന്നുണ്ട്. ഇതിനെ 𝟕𝟑.𝟐𝟒𝐤𝐦/𝐬/𝐌𝐩𝐜 എന്ന് പറയാം.

സ്വഭാവികമായും വലിയ ദൂരങ്ങളിലുള്ള ഗാലക്സികൾ അയാളിൽ നിന്നകലുന്നതിൻ്റെ വേഗതയും കൂടുതലായിരിക്കും (കൂടുതൽ 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 കാണിക്കും). അങ്ങനെ നോക്കിയാൽ ഒരു പരിധി ദൂരത്തിലുള്ളവ അകലുന്നത്, 𝐂 (𝐂𝐨𝐬𝐦𝐢𝐜 𝐥𝐢𝐦𝐢𝐭) യുടെ മൂല്യത്തിന് തുല്യമായ വേഗത്തിൽ ആയിരിക്കും! (𝟐,𝟗𝟗,𝟕𝟗𝟐 𝐤𝐦/𝐬𝐞𝐜) ഈ അതിർത്തിയെ '𝐂𝐨𝐬𝐦𝐢𝐜 𝐡𝐨𝐫𝐢𝐳𝐨𝐧' എന്നും പറയാം. ഈ അതിർത്തിക്കുള്ളിലെ പ്രപഞ്ചമാണ് 𝐎𝐛𝐬𝐞𝐫𝐯𝐚𝐛𝐥𝐞 𝐔𝐧𝐢𝐯𝐞𝐫𝐬𝐞!

അപ്പോൾ ആ പരിധിയേക്കാൾ അകലെയുള്ളവയോ?

അവ 𝐂 മൂല്യത്തേക്കാൾ കൂടുതലും, അവിടുന്നങ്ങോട്ട് ദൂരം കൂടുന്തോറും 𝐂-യുടെ ഇരട്ടിയോ, അതിൽക്കൂടുതലോ ഒക്കെ ആകാം! 𝐂𝐨𝐬𝐦𝐢𝐜 𝐢𝐧𝐟𝐥𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧 𝐭𝐡𝐞𝐨𝐫𝐲 അനുസരിച്ച് 𝐎𝐛𝐬𝐞𝐫𝐯𝐚𝐛𝐥𝐞 𝐔𝐧𝐢𝐯𝐞𝐫𝐬𝐞 നേക്കാൾ വളരെയധികം വലുതായിരിക്കണം നമ്മുടെ പ്രപഞ്ചം!

നമ്മുടെ ഇന്നത്തെ അറിവനുസരിച്ച്, പ്രധാനമായും പ്രകാശത്തെ ഉപയോഗിച്ച് പ്രപഞ്ചത്തെ പഠിക്കുന്ന നമുക്ക് 𝐂 യുടെ മൂല്യത്തേക്കാൾ വേഗത്തിലകലുന്ന വസ്തുക്കളിൽ നിന്നും ഒരു 𝐈𝐧𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧-ഉം നമ്മിലേക്കേത്തില്ല. അത്ര ദൂരത്തിലുള്ളവയെ കുറിച്ചറിയാൻ മാർഗ്ഗമൊന്നുമില്ല എന്നർത്ഥം!

ഒരു നിരീക്ഷകനെ അപേക്ഷിച്ചാണ് ഈ അകൽച്ചാ വേഗമെന്ന് പ്രത്യേകം ഓർക്കേണ്ടതുണ്ട്. ഇത് പ്രപഞ്ചവികാസ വേഗതയല്ല! അത് ആദ്യം പറഞ്ഞതാണ്.

𝐂 യേക്കാൾ വേഗത്തിൽ ഒരു 𝐈𝐧𝐟𝐨𝐫𝐦𝐚𝐭𝐢𝐨𝐧-നും സഞ്ചരിക്കാൻ കഴിയില്ല എന്ന് 𝐑𝐞𝐥𝐚𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐲 𝐭𝐡𝐞𝐨𝐫𝐲 നമുക്ക് വ്യക്തമാക്കിത്തരുന്നുണ്ട്. മാത്രമല്ല, മാസ്സ് ഉള്ള ഒരു വസ്തുവിനും പരമാവധി വേഗത്തിൽ സഞ്ചരിക്കാനുമാവില്ല.

𝐓𝐡𝐞𝐨𝐫𝐲 𝐨𝐟 𝐑𝐞𝐥𝐚𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐲 അവതരിപ്പിക്കപ്പെട്ട് പതിറ്റാണ്ടുകൾ കഴിഞ്ഞുണ്ടായ പ്രപഞ്ചവികാസമെന്ന അറിവ്, 𝐑𝐞𝐥𝐚𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐲 യെ ചോദ്യം ചെയ്യുന്നുണ്ടോ?

ഇല്ല! ഒരു ഗ്യാലക്സി നിശ്ചിത വേഗത്തിൽ (കൂടുതൽ 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭) അകലുന്നു എന്ന് പറയുന്നതിനർത്ഥം, ഗ്യാലക്സിക്ക് സ്പേസിൽ ആ വേഗതയുണ്ടെന്നർത്ഥമില്ല. അവയ്ക്ക് അടുത്തുള്ള ഗാലക്സികളെ അപേക്ഷിച്ച് നിസാര വേഗത മാത്രമാണുള്ളത്. അതുകൊണ്ട് 𝐑𝐞𝐥𝐚𝐭𝐢𝐯𝐢𝐭𝐲 പ്രപഞ്ചവികാസവുമായി പൊരുത്തപ്പെടും.

അപ്പോൾ വികസിക്കുന്നത് എന്താണ്?

ഗാലക്സികൾക്കിടയിലുള്ള 𝐒𝐩𝐚𝐜𝐞-നാണ് വികാസം (𝐄𝐱𝐩𝐚𝐧𝐬𝐢𝐨𝐧) സംഭവിക്കുന്നത്! കൂടുതൽ ദൂരത്തുള്ളവ കൂടുതൽ വേഗത്തിൽ അകലുന്നു എന്ന കണ്ടെത്തൽ ഇതിന് തെളിവാണ്.

𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭 𝐚𝐧𝐝 𝐑𝐞𝐝/𝐁𝐥𝐮𝐞 𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭𝐢𝐧𝐠-

ഇവരണ്ടും തമ്മിൽ ബന്ധമുണ്ട് എങ്കിലും പക്ഷേ രണ്ടും ഒന്നല്ല!

തരംഗത്തിൻ്റെ ഉറവിടവും നിരീക്ഷകനും പരസ്പരം ആപേക്ഷികമായി ചലിക്കുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന തരംഗത്തിൻ്റെ 𝐅𝐫𝐞𝐪𝐮𝐞𝐧𝐜𝐲-യിലോ 𝐖𝐚𝐯𝐞𝐥𝐞𝐧𝐠𝐭𝐡-ലോ ഉണ്ടാകുന്ന മാറ്റമാണ് 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭. ശബ്ദ തരംഗമോ, പ്രകാശ തരംഗമോ ഉദാഹരണമാണ്.

നേരെമറിച്ച്, പ്രപഞ്ചത്തിൻ്റെ വികാസം കാരണം പ്രകാശ തരംഗങ്ങൾ നീട്ടപ്പെടുമ്പോൾ സംഭവിക്കുന്ന ഒരു പ്രത്യേക തരം 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭 ആണ് 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭. ഒരു ഗാലക്‌സിയിൽ നിന്നുള്ള പ്രകാശം 𝐒𝐩𝐚𝐜𝐞-ലൂടെ സഞ്ചരിക്കുമ്പോൾ, അത് 𝐒𝐩𝐞𝐜𝐭𝐫𝐮𝐦-ൻ്റെ 𝐑𝐞𝐝 𝐞𝐧𝐝 മാറുന്നു, ഇത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്, ആ ഗ്യാലക്സി നമ്മിൽ നിന്ന് അകന്നുപോകുന്നുവെന്നാണ്.

എല്ലാ 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 ഉം 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭 ആണ് എന്നാൽ എല്ലാ 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭-ഉം 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 അല്ല! കുടാതെ, 𝐃𝐨𝐩𝐩𝐥𝐞𝐫 𝐞𝐟𝐟𝐞𝐜𝐭 ഏത് തരത്തിലുള്ള ചലനത്തിലും സംഭവിക്കാം, എന്നാൽ 𝐑𝐞𝐝-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 പ്രപഞ്ചത്തിൻ്റെ വികാസത്തെയാണ് സൂചിപ്പിക്കുന്നത്.

𝐀𝐧𝐝𝐫𝐨𝐦𝐞𝐝𝐚 𝐆𝐚𝐥𝐚𝐱𝐲 യിൽ നിന്നുളള 𝐋𝐢𝐠𝐡𝐭 𝐬𝐩𝐞𝐜𝐭𝐫𝐮𝐦-ൽ 𝐁𝐥𝐮𝐞-𝐬𝐡𝐢𝐟𝐭 കാണിക്കുന്നതിന് കാരണം, അത് 𝐌𝐢𝐥𝐤𝐲𝐰𝐚𝐲-യുമായുള്ള ഗുരുത്വാകർഷണ ബന്ധം അവക്കിടയിലുള്ള 𝐒𝐩𝐚𝐜𝐞-ൻ്റെ വികാസത്തേക്കാൾ ശക്തമായത് കൊണ്ടാണ്.