ब्रह्मांडीय युद्ध: डार्क मैटर और संशोधित गुरुत्वाकर्षण के बीच लड़ाई में तल्लीनता - भौतिकी विश्व

कल्पना कीजिए, अगर आप एक झटके में, गुरुत्वाकर्षण के नियमों में एक छोटे से बदलाव के साथ, ब्रह्मांड में सभी काले पदार्थ की आवश्यकता को दूर कर सकते हैं। आप अपने आप को एक खतरनाक कण से छुटकारा दिलाएंगे जिसके अस्तित्व का केवल अनुमान लगाया गया है और जिसने अब तक खोज को चुनौती दी है। इसके बजाय, आप इसे एक सुंदर सिद्धांत से बदल देंगे जो आइजैक न्यूटन और अल्बर्ट आइंस्टीन के मौलिक कार्य को संशोधित करता है।

कम से कम संशोधित न्यूटोनियन गतिकी, या MOND का तो यही सपना है। इजरायली भौतिक विज्ञानी द्वारा विकसित मोर्दहाई मिलग्रोम और मैक्सिकन में जन्मे अमेरिकी-इजरायल सिद्धांतकार जैकब बेकेनस्टीन 1980 के दशक की शुरुआत में, यह लोकप्रिय "डार्क मैटर" प्रतिमान के लिए उनका मारक था। उनके लिए, डार्क मैटर ब्रह्मांड विज्ञान के लिए एक अनावश्यक और अनाड़ी बोल्ट था, यदि वास्तविक है, तो इसका मतलब है कि ब्रह्मांड में 80% पदार्थ अदृश्य है।

इसके तैयार होने के बाद से 40 वर्षों में, MOND की उपलब्धियों पर ब्रह्माण्ड विज्ञान और डार्क मैटर के प्रेम संबंध का प्रभाव पड़ता रहा है। MOND को अलग-अलग आकाशगंगाओं की तुलना में बड़े और छोटे पैमाने पर घटनाओं की व्याख्या करने में भी संघर्ष करना पड़ा है। तो क्या MOND कुछ ऐसा है जिसे हमें आख़िरकार गंभीरता से लेना चाहिए?

जिज्ञासु वक्र

हमारी कहानी 1960 के दशक के उत्तरार्ध में शुरू होती है, और 1970 के दशक में, अमेरिकी खगोलविदों वेरा रुबिन और केंट फोर्ड ने महसूस किया कि आकाशगंगाओं के बाहरी इलाके में तारे उतनी ही तेजी से परिक्रमा कर रहे थे, जितनी तेजी से केंद्र के करीब के तारे, जोहान्स केप्लर के कक्षीय गति के नियमों की स्पष्ट अवहेलना में थे। . उन्होंने इसे आकाशगंगाओं के घूर्णन वक्रों में चित्रित किया, जो अनिवार्य रूप से केंद्र से त्रिज्या बनाम कक्षीय वेग का एक ग्राफ था। नकारात्मक ढलान दिखाने के बजाय, ग्राफ़ एक सपाट रेखा थे। कहीं न कहीं, कुछ अतिरिक्त गुरुत्वाकर्षण था जो उन बाहरी तारों को चारों ओर खींच रहा था।

डार्क मैटर - पदार्थ का एक अदृश्य रूप जो इतना प्रचुर है कि यह ब्रह्मांड में प्रमुख गुरुत्वाकर्षण बल होगा - लोकप्रिय समाधान था। आज, डार्क मैटर की अवधारणा ब्रह्माण्ड विज्ञान के हमारे मानक मॉडल में गहराई से जुड़ी हुई है और ब्रह्मांड में संरचना कैसे बनती है, इसकी हमारी समझ में निहित है।

डार्क मैटर से बनने वाली तस्वीर साफ-सुथरी है, लेकिन भौतिकविदों और खगोलविदों के एक छोटे से समुदाय के लिए इतनी साफ-सुथरी नहीं है, जिन्होंने डार्क-मैटर ब्रह्मांड विज्ञान को त्याग दिया है और इसके बजाय MOND को अपनाया है। दरअसल, उनके पास अपने मामले के लिए प्रचुर सबूत हैं। 2016 में केस वेस्टर्न रिजर्व यूनिवर्सिटी की स्टेसी मैकगॉघ 153 आकाशगंगाओं के घूर्णन वक्रों को मापा (भौतिकी। रेव। लेट। 117 201101) और अभूतपूर्व सटीकता के साथ पाया गया कि उनके घूर्णन वक्रों को प्रत्येक आकाशगंगा के चारों ओर काले पदार्थ के प्रभामंडल का सहारा लेने की आवश्यकता के बिना, MOND द्वारा समझाया गया है। ऐसा करके, उन्होंने मिलग्रोम की भविष्यवाणी को सही ठहराया।

"मैं इस बात पर जोर दूंगा कि MOND इन चीजों को डार्क मैटर से बेहतर समझाता है, और इसका कारण इसकी भविष्यवाणी करने की शक्ति है," मैकगॉ कहते हैं - एक पूर्व डार्क-मैटर शोधकर्ता जो अब एक MOND वकील है, एक एपिफेनी के बाद जिसमें उन्हें पक्ष बदलते हुए देखा गया था। वह इस तथ्य का उल्लेख कर रहे हैं कि यदि आप किसी आकाशगंगा के दृश्यमान द्रव्यमान (उसके सभी तारे और गैसों) को जानते हैं, तो MOND का उपयोग करके आप गणना कर सकते हैं कि घूर्णन वेग क्या होने जा रहे हैं। डार्क-मैटर प्रतिमान में, आप डार्क मैटर की उपस्थिति के आधार पर वेग की भविष्यवाणी नहीं कर सकते। इसके बजाय, आपको यह अनुमान लगाने के लिए आकाशगंगा के घूर्णन वक्र को मापना होगा कि कितना काला पदार्थ मौजूद है। मैकगॉघ का तर्क है कि यह वृत्ताकार तर्क है, और डार्क मैटर का प्रमाण नहीं है।

गुरुत्वाकर्षण को कैसे संशोधित करें

गुरुत्वाकर्षण के नियमों को संशोधित करना कई भौतिकविदों के लिए अभिशाप हो सकता है - ऐसी न्यूटन और आइंस्टीन की शक्ति है - लेकिन ऐसा करना कोई अनोखी बात नहीं है। आख़िरकार, हम वैज्ञानिक उलझनों से भरे एक रहस्यमय ब्रह्मांड में रहते हैं। ब्रह्माण्ड के विस्तार की गति के लिए जिम्मेदार डार्क एनर्जी क्या है? ब्रह्माण्ड की विस्तार दर के विभिन्न मापों में तनाव क्यों है? प्रारंभिक ब्रह्मांड में आकाशगंगाएँ इतनी तेज़ी से कैसे बन रही हैं, जैसा कि देखा गया है गुड़गुड़ाहट और जेम्स वेब अंतरिक्ष दूरबीन? उत्तर देने के लिए शोधकर्ता तेजी से संशोधित गुरुत्वाकर्षण सिद्धांतों पर विचार कर रहे हैं, लेकिन सभी संशोधित गुरुत्वाकर्षण मॉडल समान नहीं हैं।

MOND सहित संशोधित गुरुत्वाकर्षण के प्रत्येक सिद्धांत को यह समझाना होगा कि यह रोजमर्रा के पैमाने पर हमसे छिपा हुआ क्यों रहता है, केवल कुछ शर्तों के तहत ही क्रियान्वित होता है

टेसा बेकरयूके में पोर्ट्समाउथ विश्वविद्यालय में एक ब्रह्माण्डविज्ञानी और संशोधित गुरुत्वाकर्षण गुरु ने अपने करियर का निर्माण गुरुत्वाकर्षण के नियमों का परीक्षण करने और संशोधनों की खोज करने के लिए किया है, अपने मामले में डार्क एनर्जी को समझाने की कोशिश की है। बेकर बताते हैं, "MOND, जो संशोधित गुरुत्वाकर्षण सिद्धांत का एक उदाहरण है, असामान्य है क्योंकि यह एक ऐसा सिद्धांत है जो डार्क मैटर को बदलने की कोशिश करता है।" "संशोधित गुरुत्वाकर्षण के अधिकांश सिद्धांत ऐसा नहीं करते हैं।"

MOND सहित संशोधित गुरुत्वाकर्षण के हर सिद्धांत को यह समझाना होगा कि यह रोजमर्रा के पैमाने पर हमसे छिपा क्यों रहता है, केवल कुछ शर्तों के तहत ही कार्रवाई में आता है। भौतिक विज्ञानी उस बिंदु को "स्क्रीनिंग" कहते हैं जिस पर यह संक्रमण होता है, और यह सब पैमाने की समस्या है।

"मुश्किल हिस्सा यह है कि आप उन पैमानों पर संशोधन को कैसे छिपाते हैं जहां हम जानते हैं कि सामान्य सापेक्षता बहुत अच्छी तरह से काम करती है?" बेकर पूछता है. शुरू करने के लिए स्पष्ट स्थान इस बात पर विचार करना हो सकता है कि क्या गुरुत्वाकर्षण दूरी के पैमाने पर भिन्न होता है, इसलिए हमारे सौर मंडल में गुरुत्वाकर्षण व्युत्क्रम-वर्ग नियम के साथ कम हो जाता है, लेकिन आकाशगंगा समूहों के पैमाने पर यह एक अलग दर से घटता है। "यह स्पष्ट रूप से काम नहीं करता है," मैकगॉघ कहते हैं, यह कहते हुए कि अन्य पैमाने भी हैं जो काम करते हैं।

उदाहरण के लिए, संशोधित गुरुत्वाकर्षण का एक सिद्धांत जिसके साथ बेकर काम करता है - के रूप में जाना जाता है f(R) गुरुत्वाकर्षण – आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत का सामान्यीकरण करता है। अंतर्गत f(R), गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष के उन क्षेत्रों में डार्क-एनर्जी प्रभाव को चालू करता है जहां पदार्थ का घनत्व काफी कम हो जाता है, जैसे कि ब्रह्मांडीय रिक्तियों में। MOND के लिए, स्क्रीनिंग तंत्र का पैमाना त्वरण है। नीचे एक विशिष्ट गुरुत्वीय त्वरण कहा गया है a₀ - जो लगभग 0.1 नैनोमीटर प्रति सेकंड वर्ग है - गुरुत्वाकर्षण अलग ढंग से संचालित होता है।

व्युत्क्रम-वर्ग नियम का पालन करने के बजाय, नीचे की गति पर a₀ दूरी के विपरीत, गुरुत्वाकर्षण अधिक धीरे-धीरे कम हो जाता है। तो चार गुना दूरी पर परिक्रमा करने वाली कोई चीज़ गुरुत्वाकर्षण का एक चौथाई हिस्सा महसूस करेगी, 16वां नहीं। इसके लिए आवश्यक कम गुरुत्वाकर्षण त्वरण बिल्कुल वैसा ही है जैसा आकाशगंगाओं के बाहरी इलाके में तारे अनुभव करते हैं। “तो MOND उन संशोधनों को उसी तरह कम गति पर स्विच करता है f(R) गुरुत्वाकर्षण कम घनत्व पर अपने संशोधनों पर स्विच करता है, ”बेकर बताते हैं।

संघर्ष और विवाद

MOND व्यक्तिगत आकाशगंगाओं के लिए उत्कृष्ट है, लेकिन आप किससे बात करते हैं इसके आधार पर, यह शायद अन्य वातावरणों में इतना अच्छा प्रदर्शन नहीं कर रहा है। और विशेष रूप से एक विफलता ने पहले ही MOND के कट्टर समर्थकों में से एक को सिद्धांत के खिलाफ कर दिया है।

MOND का परीक्षण करने के लिए एक आदर्श प्रयोगशाला वह है जहां किसी भी बड़ी मात्रा में डार्क मैटर मौजूद होने की उम्मीद नहीं की जाएगी, जिसका अर्थ है कि कोई भी गुरुत्वाकर्षण संबंधी विसंगतियां केवल गुरुत्वाकर्षण के नियमों से आनी चाहिए। वाइड बाइनरी स्टार सिस्टम एक ऐसा वातावरण है जिसमें 500 एयू या उससे अधिक के सितारों के जोड़े शामिल होते हैं अलग (जहां एक खगोलीय इकाई या एयू है पृथ्वी और सूर्य के बीच की औसत दूरी)। इतने बड़े पृथक्करण पर, प्रत्येक तारे द्वारा महसूस किया जाने वाला गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र कमजोर होता है।

की बदौलत यूरोपीय अंतरिक्ष एजेंसी का गैया एस्ट्रोमेट्रिक अंतरिक्ष मिशन, MOND शोधकर्ताओं की टीमें अब MOND के साक्ष्य की तलाश में व्यापक बायनेरिज़ की गति को मापने में सक्षम हो गई हैं। एक वैध सिद्धांत के रूप में MOND के अस्तित्व के संदर्भ में, परिणाम विवादास्पद और विरोधाभासी रहे हैं।

एक टीम, के नेतृत्व में सियोल में सेजोंग विश्वविद्यालय के क्यू-ह्यून चाए, 26,500 विस्तृत बायनेरिज़ का विस्तृत विश्लेषण किया और कक्षीय गतियाँ पाईं जो MOND की भविष्यवाणियों से मेल खाती थीं (एपीजे 952 128). इसे यूनिवर्सिडैड नैशनल ऑटोनोमा डी मेक्सिको के जेवियर हर्नांडेज़ के पहले के काम द्वारा समर्थित किया गया था, जिन्होंने चाए के परिणाम को "रोमांचक" बताया था। लेकिन हर कोई आश्वस्त नहीं है.

ब्रिटेन में सेंट एंड्रयूज़ विश्वविद्यालय में, इंद्रनील बनिक विस्तृत बायनेरिज़ में MOND को मापने के लिए अपने स्वयं के छह-वर्षीय प्रोजेक्ट पर काम कर रहा था। उन्होंने अपना माप लेने से पहले अपनी योजनाएं प्रकाशित की थीं, अन्य विशेषज्ञों से बात करने और प्रतिक्रिया प्राप्त करने के लिए समय निकालना सुनिश्चित किया था, अपनी पद्धति को ठीक किया था ताकि हर कोई सहमत हो सके। बानिक को पूरी उम्मीद थी कि उसके परिणाम यह दिखाएंगे कि MOND वास्तविक था। वे कहते हैं, ''मुझे स्पष्ट रूप से उम्मीद थी कि MOND परिदृश्य काम करेगा।'' "तो यह वास्तव में एक बहुत बड़ा आश्चर्य था जब ऐसा नहीं हुआ।"

2023 के अंत में प्रकाशित एक पेपर में बानिक ने मानक न्यूटोनियन गुरुत्वाकर्षण से बिल्कुल भी विचलन नहीं पाया (रॉयल एस्ट्रोनॉमिकल सोसायटी के मासिक नोटिस 10.1093/एमएनआरएएस/स्टैड3393). परिणाम उनके लिए इतना बड़ा झटका थे कि इसने बानिक की दुनिया को हिलाकर रख दिया, और उन्होंने सार्वजनिक रूप से घोषणा की कि MOND गलत था - जिससे उन्हें कुछ आलोचना का सामना करना पड़ा। हालाँकि, उसके परिणाम चाए और हर्नान्डेज़ से इतने भिन्न क्यों होने चाहिए? बानिक कहते हैं, "निश्चित रूप से, वे अभी भी तर्क देते हैं कि वहां कुछ है।" हालाँकि, उन्हें उनके परिणामों पर संदेह है, उन्होंने अपने माप में अनिश्चितताओं से निपटने के तरीके में अंतर का हवाला देते हुए कहा।

विवाद के ये बिंदु अत्यधिक तकनीकी हैं, इसलिए यह शायद कोई आश्चर्य की बात नहीं है कि अलग-अलग व्याख्याएं सामने आई हैं। दरअसल, बाहरी लोगों के लिए यह जानना मुश्किल है कि कौन सही है और कौन नहीं। "यह जानना बहुत कठिन है कि इसका मूल्यांकन कैसे किया जाए," मैकगॉघ मानते हैं। "मैं उन पैमानों पर निर्णय लेने के लिए पूरी तरह से योग्य भी महसूस नहीं करता, और मैं अधिकांश लोगों की तुलना में कहीं अधिक योग्य हूँ!"

यह केवल विस्तृत बायनेरिज़ नहीं है जहां बानिक MOND को विफल होते देखता है। वह हमारे अपने सौर मंडल का मामला भी उद्धृत करते हैं। MOND के केंद्रीय सिद्धांतों में से एक "बाहरी क्षेत्र प्रभाव" की घटना है, जिसके तहत मिल्की वे आकाशगंगा का समग्र गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र हमारे सौर मंडल जैसे छोटे सिस्टम पर खुद को छापने में सक्षम है। हमें यह छाप विशेषकर बाहरी ग्रहों की कक्षाओं पर देखनी चाहिए। रेडियो-ट्रैकिंग डेटा के माध्यम से इस आशय की खोज की जा रही है नासा का कैसिनी अंतरिक्ष यान2004 और 2017 के बीच शनि की परिक्रमा करने वाले को शनि की कक्षा पर बाहरी क्षेत्र के प्रभाव का कोई सबूत नहीं मिला है।

बानिक कहते हैं, "लोगों को यह एहसास होने लगा है कि कैसिनी डेटा में प्रभावों का पता न चलने के साथ MOND का मिलान करने का कोई तरीका नहीं है और MOND एक प्रकाश-वर्ष से नीचे के पैमाने पर काम नहीं करेगा।" यदि बानिक सही है, तो यह MOND को बहुत बुरी जगह पर छोड़ देता है - लेकिन यह एकमात्र युद्धक्षेत्र नहीं है जहां MOND का डार्क मैटर के खिलाफ युद्ध लड़ा जा रहा है।

क्लस्टर उलझनें

2006 में नासा ने एक जारी किया आकाशगंगाओं के दो टकराते समूहों की शानदार छवि, जिसे उनके संयुक्त रूप में बुलेट क्लस्टर के रूप में जाना जाता है. हबल स्पेस टेलीस्कोप ने आकाशगंगाओं के स्थान के उच्च-रिज़ॉल्यूशन दृश्य प्रदान किए, जबकि उन आकाशगंगाओं के बीच गर्म गैस के एक्स-रे अवलोकन चंद्रा एक्स-रे वेधशाला से आए। आकाशगंगाओं और गैस के स्थानों के साथ-साथ क्लस्टर बेंट स्पेस में पदार्थ के रूप में गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग की डिग्री के आधार पर, वैज्ञानिक क्लस्टर में डार्क मैटर के स्थान की गणना करने में सक्षम थे।

"यह दावा किया गया था कि बुलेट क्लस्टर ने डार्क मैटर के अस्तित्व की पुष्टि की है, जिसका उपयोग MOND के खिलाफ दृढ़ता से बहस करने के लिए किया गया है," कहते हैं पावेल क्रुपा, बॉन विश्वविद्यालय में एक खगोल भौतिकीविद्। "ठीक है, यह पता चला है कि स्थिति बिल्कुल विपरीत है।"

क्रुपा MOND के प्रति अपने उत्साह में प्रचंड हैं, और उन्होंने संरचना के सबसे बड़े पैमाने - बड़े पैमाने पर आकाशगंगा समूहों - पर इसकी खोज करने पर अपना ध्यान केंद्रित किया है। उनके क्रॉसहेयर में ब्रह्मांड विज्ञान के मानक मॉडल से कम कुछ भी नहीं है, जिसे आम बोलचाल की भाषा में "लैम्ब्डा-सीडीएम" या Λसीडीएम के रूप में जाना जाता है (Λ ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक, या ब्रह्मांड के अंधेरे ऊर्जा घटक को संदर्भित करता है, और सीडीएम ठंडा अंधेरा पदार्थ है)।

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity-physics-world-3.jpg" data-caption="मौलिक An ESA artist’s impression of how the very early universe (less than 1 thousand million years old) might have looked when it went through an abrupt eruption of star formation. (Courtesy: A Schaller/STScI)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity-physics-world-3.jpg”>

एक बात के लिए, क्रुपा का मानना ​​​​है कि इतने विशाल आकाशगंगा समूहों का अस्तित्व ही नहीं होना चाहिए, उच्च रेडशिफ्ट पर, टकराने का समय तो मिला ही नहीं। Λसीडीएम का मानना ​​है कि संरचनाएं धीरे-धीरे विकसित होनी चाहिए, और क्रुपा का तर्क है कि हमारी दूरबीनें हमें जो दिखा रही हैं, उसके लिए यह बहुत धीमी होगी: प्रारंभिक ब्रह्मांड में विशाल आकाशगंगाएं और विशाल समूह। अधिक प्रासंगिक रूप से, यह क्लस्टर टकराव की गतिशीलता ही है जो क्रुपा को आशा देती है। विशेष रूप से, ΛCDM भविष्यवाणी करता है कि संयुक्त क्लस्टर के गुरुत्वाकर्षण कुएं में गिरने वाली आकाशगंगाओं का वेग जो देखा गया है उससे बहुत कम होना चाहिए।

क्रुपा का कहना है, "गैलेक्सी क्लस्टर टकराव ΛCDM से पूरी तरह असहमत हैं जबकि MOND के साथ स्वाभाविक सहमति में हैं।" क्रुपा के उत्साह के बावजूद, मैकगॉघ इतना आश्वस्त नहीं है। वास्तव में, उनका मानना ​​है कि आकाशगंगा समूह ΛCDM और MOND दोनों के लिए एक वास्तविक समस्या है।

"यह एक गड़बड़ है," वह मानते हैं। “डार्क मैटर के लिए, टकराव का वेग बहुत अधिक है। डार्क-मैटर से जुड़े लोग यह तर्क देते हुए आगे-पीछे होते रहे हैं कि क्या वेग बहुत तेज़ हैं या नहीं? MOND के लिए, यह है कि आपके द्वारा MOND लागू करने के बाद भी आकाशगंगा समूह बड़े पैमाने पर विसंगति दिखाते हैं। क्लस्टर मुझे चिंतित करते हैं क्योंकि मुझे इससे बाहर निकलने का कोई अच्छा रास्ता नहीं दिख रहा है।"

हर चीज़ का एक सिद्धांत?

क्लस्टर और विस्तृत बायनेरिज़ पर बहस हो सकती है अनंत तक जब तक एक पक्ष या दूसरा पक्ष हार स्वीकार न कर ले। लेकिन शायद MOND पर की गई सबसे गंभीर आलोचना एक व्यावहारिक ब्रह्माण्ड संबंधी मॉडल की पूर्ण कमी है। आकाशगंगाओं में डार्क मैटर को संशोधित गुरुत्वाकर्षण के साथ बदलने की कोशिश करना सब ठीक और अच्छा है, लेकिन सिद्धांत के सफल होने के लिए इसे डार्क मैटर और उससे भी अधिक सभी चीज़ों की व्याख्या करनी होगी। इसका मतलब यह है कि हम इसमें जो देखते हैं उसे समझाने में इसे ΛCDM का प्रतिद्वंद्वी होने की आवश्यकता है कॉस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (सीएमबी) - आदिम माइक्रोवेव विकिरण जो ब्रह्मांड को भरता है।

सीएमबी को अक्सर "बड़े धमाके की आग का गोला" कहा जाता है, लेकिन यह उससे कहीं अधिक है। बिग बैंग के ठीक 379,000 साल बाद के सूक्ष्म तापमान भिन्नताओं के रूप में इस पर अंकित है, जिसे हम अनिसोट्रॉपी कहते हैं, जो प्राइमर्डियल प्लाज्मा के माध्यम से गूंजने वाली ध्वनिक तरंगों द्वारा गठित थोड़ा अधिक या कम घनत्व वाले क्षेत्रों के अनुरूप है। ये ब्रह्मांड में संरचना निर्माण के बीज हैं। इन बीजों से "ब्रह्मांडीय वेब" विकसित हुआ - पदार्थ के तंतुओं का एक नेटवर्क जिसके साथ आकाशगंगाएँ विकसित होती हैं और, जहाँ तंतु मिलते हैं, बड़े आकाशगंगा समूह।

MOND को आइंस्टीन पर नहीं, बल्कि न्यूटन पर आधारित आकाशगंगा घूर्णन वक्रों को समझाने के लिए तैयार किया गया था। बेकेंस्टीन को MOND के एक सापेक्ष मॉडल के साथ आने में 20 साल लग गए, जिसे आधुनिक ब्रह्मांड विज्ञान पर लागू किया जा सकता था। टेन्सर-वेक्टर-स्केलर (TeVeS) गुरुत्वाकर्षण कहा जाता है, यह अलोकप्रिय साबित हुआ, अनिसोट्रॉपियों में तीसरे ध्वनिक शिखर के आकार को समझाने के लिए संघर्ष कर रहा है जो मानक मॉडल में डार्क मैटर के साथ-साथ गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग और गुरुत्वाकर्षण तरंगों के मॉडलिंग में सीमाओं के लिए जिम्मेदार है। .

बहुत से लोगों ने सोचा कि MOND के सापेक्षतावादी मॉडल की समस्या इतनी कठिन थी कि यह संभव नहीं था। फिर, 2021 में कॉन्स्टेंटिनो स्कोर्डिस और टॉम ज़्लोस्निक चेक एकेडमी ऑफ साइंसेज ने सभी को गलत साबित कर दिया। अपने मॉडल में, दोनों ने गुरुत्वाकर्षण-संशोधित वेक्टर और स्केलर फ़ील्ड पेश किए जो प्रारंभिक ब्रह्मांड में गुरुत्वाकर्षण प्रभाव पैदा करने के लिए काम करते हैं जो कि काले पदार्थ की नकल करते हैं, समय के साथ आधुनिक ब्रह्मांड में नियमित MOND सिद्धांत के समान विकसित होने से पहले (भौतिकी। रेव। लेट। 127 161302).

<a data-fancybox data-src="https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity-physics-world-4.jpg" data-caption="आकाश पहेली The Planck mission mapped the cosmic microwave background. The widely accepted interpretation of the data is that the universe is around 4.9% ordinary matter, 26.8% dark matter and 68.3% dark energy. MOND theory was not initially able to explain the temperature variations revealed by missions such as Planck. In 2021 Constantinos Skordis and Tom Złośnik created a MOND-inspired model that matches the Planck data just as well as dark-matter models. (Courtesy: ESA and the Planck Collaboration)” title=”Click to open image in popup” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity-physics-world-4.jpg”>

MOND के सापेक्षतावादी मॉडल को विकसित करने की कोशिश के कष्टदायक इतिहास को देखते हुए, मैकगॉ का मानना ​​है कि ऐसे सिद्धांत को लिखने में सक्षम होना एक "उल्लेखनीय उपलब्धि" है जो माइक्रोवेव पृष्ठभूमि में फिट बैठता है। स्कोर्डिस और ज़्लोस्निक मॉडल सही नहीं है। TeVeS की तरह, यह ब्रह्मांड में हमारे द्वारा देखी जाने वाली गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग की मात्रा को समझाने के लिए संघर्ष करता है। बानिक ने मॉडल में कठिनाइयों पर भी प्रकाश डाला और कहा कि "इसमें कठिनाई इसलिए हुई क्योंकि यह आकाशगंगा समूहों के लिए अच्छी व्याख्या प्रदान नहीं करता है"।

बेकर इन चिंताओं को प्रतिध्वनित करते हैं। "हालाँकि ऐसा करने में सक्षम होना MOND के लिए एक अच्छा कदम था," वह कहते हैं, "मुझे नहीं लगता कि यह MOND को मुख्यधारा में वापस लाने के लिए पर्याप्त था। इसका कारण यह है कि [स्कोर्डिस और ज़्लोस्निक] ने इसमें बहुत सारे अतिरिक्त फ़ील्ड, बहुत सारी घंटियाँ और सीटियाँ जोड़ी हैं, और यह वास्तव में अपनी सुंदरता खो देता है। यह सीएमबी के साथ काम करता है, लेकिन यह बहुत अप्राकृतिक लगता है।"

शायद हम मॉडल के कंधों पर अनुचित भार डाल रहे हैं। इसे महज़ एक शुरुआत, अवधारणा के प्रमाण के रूप में देखा जा सकता है। मैकगॉ कहते हैं, "क्या यह अंतिम सिद्धांत है, या सही रास्ते पर है, मुझे नहीं पता।" "लेकिन लोग कहते रहे हैं कि यह नहीं किया जा सकता है, और स्कोर्डिस और ज़्लोस्निक ने जो दिखाया है वह यह है कि यह किया जा सकता है, और यह एक महत्वपूर्ण कदम है।"

MOND डार्क मैटर के शिष्यों को मोहित करना, निराश करना और तिरस्कार को बढ़ावा देना जारी रखता है। वैज्ञानिक समुदाय को इसे ΛCDM का एक भारी प्रतिद्वंद्वी मानने के लिए अभी भी एक लंबा रास्ता तय करना है, और इस पर काम करने वाले अपेक्षाकृत कम लोगों के कारण इसमें निश्चित रूप से बाधा आ रही है, जिसका अर्थ है कि प्रगति धीमी है।

मैकगॉघ कहते हैं, लेकिन इस अपस्टार्ट सिद्धांत की सफलताओं को नजरअंदाज नहीं किया जाना चाहिए। यदि और कुछ नहीं, तो इसे खगोलविदों को मुख्यधारा के डार्क-मैटर मॉडल के साथ काम करते रहना चाहिए।

• कीथ कूपर की तीन भाग वाली श्रृंखला के भाग दो में, वह डार्क मैटर की हाल की कुछ सफलताओं और इसके सामने आने वाली गंभीर चुनौतियों का पता लगाएंगे।

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• स्रोत: https://physicsworld.com/a/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity/