کائناتی لڑائی: تاریک مادے اور تبدیل شدہ کشش ثقل کے درمیان جنگ میں جھانکنا - فزکس ورلڈ

ذرا تصور کریں کہ اگر ایک جھڑپ میں، کشش ثقل کے قوانین میں ایک چھوٹی سی موافقت کے ساتھ، آپ کائنات میں موجود تمام تاریک مادّے کی ضرورت کو دور کر سکتے ہیں۔ آپ اپنے آپ کو ایک پریشان کن ذرہ سے نجات دلائیں گے جس کے وجود کا صرف اندازہ لگایا گیا ہے اور اس نے اب تک دریافت کی مخالفت کی ہے۔ اس کے بجائے، آپ اسے ایک خوبصورت نظریہ سے بدل دیں گے جو آئزک نیوٹن اور البرٹ آئن سٹائن کے بنیادی کام کو تبدیل کرتا ہے۔

کم از کم یہ ترمیم شدہ نیوٹنین ڈائنامکس، یا MOND کا خواب ہے۔ اسرائیلی طبیعیات دان نے تیار کیا۔ موردیہائی ملگروم اور میکسیکو میں پیدا ہونے والا امریکی اسرائیلی تھیوریسٹ جیکب بیکن اسٹائن 1980 کی دہائی کے اوائل میں، یہ ان کے مقبول "تاریک مادے" کی تمثیل کا تریاق تھا۔ ان کے نزدیک، تاریک مادّہ کاسمولوجی کے لیے ایک غیر ضروری اور اناڑی بولٹ آن تھا، جو کہ اگر حقیقی ہے، تو اس کا مطلب ہے کہ کائنات میں مادّہ کا 80% پوشیدہ ہے۔

اس کے وضع کیے جانے کے 40 سالوں میں، MOND کی کامیابیوں کو کاسمولوجی کے تاریک مادے کے ساتھ محبت کے حوالے سے چھایا ہوا ہے۔ MOND نے انفرادی کہکشاؤں سے بڑے اور چھوٹے پیمانے پر مظاہر کی وضاحت کے لیے بھی جدوجہد کی ہے۔ تو کیا MOND ایسی چیز ہے جسے آخر کار ہمیں سنجیدگی سے لینا چاہئے؟

متجسس منحنی خطوط

ہماری کہانی 1960 کی دہائی کے آخر میں شروع ہوتی ہے، اور 1970 کی دہائی میں، امریکی ماہرین فلکیات ویرا روبن اور کینٹ فورڈ نے محسوس کیا کہ کہکشاؤں کے مضافات میں ستارے مرکز کے قریب ستاروں کی طرح گردش کر رہے ہیں، جوہانس کیپلر کے مداری حرکت کے قوانین کی بظاہر خلاف ورزی کرتے ہوئے . انہوں نے اسے کہکشاؤں کے گردشی منحنی خطوط میں واضح کیا، بنیادی طور پر مرکز سے رداس بمقابلہ مداری رفتار کا محض ایک گراف۔ منفی ڈھلوان دکھانے کے بجائے، گراف ایک فلیٹ لائن تھے۔ کہیں، کچھ اضافی کشش ثقل ان بیرونی ستاروں کو اپنے ارد گرد کھینچ رہی تھی۔

تاریک مادّہ – مادے کی ایک غیر دیکھی شکل اتنی زیادہ ہے کہ یہ کائنات میں قوّت ثقل کی غالب قوت ہوگی – مقبول حل تھا۔ آج، تاریک مادّہ کا تصور ہمارے کاسمولوجی کے معیاری ماڈل میں گہرائی سے جڑا ہوا ہے اور یہ ہماری سمجھ میں شامل ہے کہ کائنات میں ساخت کیسے بنتی ہے۔

سیاہ مادے کی جو تصویر بنتی ہے وہ صاف ہے، لیکن طبیعیات دانوں اور ماہرین فلکیات کی ایک چھوٹی سی جماعت کے لیے کافی صاف نہیں ہے جنہوں نے تاریک مادّہ کاسمولوجی سے گریز کیا ہے اور اس کی بجائے MOND کو اپنایا ہے۔ درحقیقت، ان کے پاس اپنے کیس کے لیے کافی ثبوت موجود ہیں۔ 2016 میں کیس ویسٹرن ریزرو یونیورسٹی کی سٹیسی میک گاگ 153 کہکشاؤں کے گردشی منحنی خطوط کی پیمائش کی (طبیعات Rev. Lett. 117 201101) اور ایک بے مثال درستگی کے ساتھ پایا کہ ان کے گردشی منحنی خطوط کی وضاحت MOND کے ذریعے کی گئی ہے، بغیر ہر کہکشاں کے گرد تاریک مادے کے ہالے کا سہارا لینے کی ضرورت ہے۔ ایسا کرتے ہوئے اس نے ملگروم کی پیشین گوئی کو درست ثابت کیا۔

"میں اس بات پر زور دوں گا کہ MOND ان چیزوں کو تاریک مادے سے بہتر سمجھتا ہے، اور اس کی وجہ اس کی پیشین گوئی کی طاقت ہے،" McGaugh کہتے ہیں - ایک سابق تاریک مادے کے محقق جو اب MOND کے وکیل ہیں، ایک ایپی فینی کے بعد جس نے اسے اپنا رخ بدلتے دیکھا۔ وہ اس حقیقت کی طرف اشارہ کر رہا ہے کہ اگر آپ کسی کہکشاں کے نظر آنے والے بڑے پیمانے پر (اس کے تمام ستارے اور گیسیں) جانتے ہیں، تو MOND لگا کر آپ حساب لگا سکتے ہیں کہ گردش کی رفتار کیا ہو گی۔ تاریک مادے کی تمثیل میں، آپ تاریک مادے کی موجودگی کی بنیاد پر رفتار کا اندازہ نہیں لگا سکتے۔ اس کے بجائے، آپ کو یہ معلوم کرنے کے لیے کہکشاں کے گردشی وکر کی پیمائش کرنی ہوگی کہ کتنا تاریک مادہ موجود ہے۔ McGaugh کا استدلال ہے کہ یہ سرکلر استدلال ہے، اور تاریک مادے کا ثبوت نہیں۔

کشش ثقل کو تبدیل کرنے کا طریقہ

کشش ثقل کے قوانین میں ترمیم کرنا بہت سے طبیعیات دانوں کے لیے ناخوشگوار ہوسکتا ہے - یہ نیوٹن اور آئن اسٹائن کی طاقت ہے - لیکن ایسا کرنا کوئی عجیب بات نہیں ہے۔ بہر حال، ہم ایک پراسرار کائنات میں رہتے ہیں، جو سائنسی مسائل سے بھری ہوئی ہے۔ کائنات کے پھیلاؤ کی سرعت کے لیے کون سی تاریک توانائی ذمہ دار ہے؟ کائنات کی توسیع کی شرح کی مختلف پیمائشوں میں تناؤ کیوں ہے؟ ابتدائی کائنات میں کہکشائیں اتنی تیزی سے کیسے بن رہی ہیں، جیسا کہ اس نے دیکھا ہے۔ ہبل اور جیمز ویب خلائی دوربین? محققین جوابات فراہم کرنے کے لیے نظر ثانی شدہ کشش ثقل کے نظریات کو تیزی سے دیکھ رہے ہیں، لیکن تمام ترمیم شدہ کشش ثقل کے ماڈل برابر نہیں ہیں۔

ترمیم شدہ کشش ثقل کا ہر نظریہ، بشمول MOND، اس کی وضاحت کرتا ہے کہ یہ روزمرہ کے پیمانے پر ہم سے کیوں پوشیدہ رہتا ہے، صرف کچھ شرائط کے تحت عمل میں لاتا ہے۔

ٹیسا بیکر، برطانیہ کی پورٹسماؤتھ یونیورسٹی میں ایک کاسمولوجسٹ اور ترمیم شدہ کشش ثقل کے گرو نے اپنے کیریئر کو کشش ثقل کے قوانین کی جانچ کرنے اور ترمیم کی تلاش پر بنایا ہے، اس کے معاملے میں تاریک توانائی کی وضاحت کرنے کی کوشش کی ہے۔ "MOND، جو کہ ایک ترمیم شدہ گریویٹی تھیوری کی ایک مثال ہے، اس لحاظ سے غیر معمولی ہے کہ یہ ایک ایسا نظریہ ہے جو تاریک مادے کو تبدیل کرنے کی کوشش کرتا ہے،" بیکر بتاتے ہیں۔ "تبدیل شدہ کشش ثقل کے نظریات کی اکثریت ایسا نہیں کرتی ہے۔"

ترمیم شدہ کشش ثقل کا ہر نظریہ، بشمول MOND، کو یہ بتانا ضروری ہے کہ یہ روزمرہ کے پیمانے پر ہم سے کیوں پوشیدہ رہتا ہے، صرف کچھ شرائط کے تحت عمل میں لاتا ہے۔ طبیعیات دان اس نقطہ کو کہتے ہیں جس پر یہ منتقلی ہوتی ہے "اسکریننگ"، اور یہ سب پیمانے کا مسئلہ ہے۔

"مشکل بات یہ ہے کہ، آپ ترازو میں تبدیلی کو کیسے چھپائیں گے جہاں ہم جانتے ہیں کہ عمومی رشتہ داری بہت اچھی طرح سے کام کرتی ہے؟" بیکر پوچھتا ہے۔ شروع کرنے کی واضح جگہ اس بات پر غور کر سکتی ہے کہ آیا کشش ثقل فاصلے کے پیمانے پر مختلف ہوتی ہے، اس لیے ہمارے نظام شمسی میں کشش ثقل الٹا مربع اصول کے ساتھ مدھم ہو جاتی ہے، لیکن کہکشاں کے جھرمٹ کے پیمانے پر یہ مختلف شرح سے کم ہوتی ہے۔ McGaugh کا کہنا ہے کہ "یہ واضح طور پر کام نہیں کرتا ہے،" انہوں نے مزید کہا کہ دوسرے پیمانے ہیں جو کام کرتے ہیں.

مثال کے طور پر، ترمیم شدہ کشش ثقل کا ایک نظریہ جس کے ساتھ بیکر کام کرتا ہے – کے نام سے جانا جاتا ہے۔ f(R) کشش ثقل - آئن سٹائن کے عمومی نظریہ اضافیت کو عام کرتا ہے۔ کے تحت f(R)، کشش ثقل خلا کے ان علاقوں میں تاریک توانائی کے اثر کو تبدیل کرتی ہے جہاں مادے کی کثافت کافی کم ہوجاتی ہے، جیسے کائناتی خلا میں۔ MOND کے لیے، اسکریننگ میکانزم کا پیمانہ ایکسلریشن ہے۔ ایک خصوصیت کشش ثقل کے سرعت کے نیچے جسے کہا جاتا ہے۔ a₀ - جو کہ تقریباً 0.1 نینو میٹر فی سیکنڈ مربع ہے - کشش ثقل مختلف طریقے سے کام کرتی ہے۔

الٹا مربع اصول پر عمل کرنے کے بجائے، نیچے کی سرعتوں پر a₀ کشش ثقل زیادہ آہستہ آہستہ، فاصلے کے الٹا سے گرتی ہے۔ تو کوئی چیز جو چار گنا فاصلے پر گردش کرتی ہے وہ کشش ثقل کا چوتھائی محسوس کرے گی، 16ویں نہیں۔ اس کے لیے ضروری کم کشش ثقل کی سرعتیں بالکل وہی ہیں جن کا تجربہ کہکشاؤں کے مضافات میں ستارے کرتے ہیں۔ "لہذا MOND ان تبدیلیوں کو کم سرعت پر اسی طرح سے سوئچ کرتا ہے جس طرح f(R) کشش ثقل اپنی تبدیلیوں کو کم کثافت پر سوئچ کرتی ہے،" بیکر بتاتے ہیں۔

تنازعہ اور تنازعہ

MOND انفرادی کہکشاؤں کے لیے بہترین ہے، لیکن اس پر منحصر ہے کہ آپ کس سے بات کرتے ہیں، یہ شاید دوسرے ماحول میں اتنا اچھا نہیں کر رہا ہے۔ اور خاص طور پر ایک ناکامی نے پہلے ہی MOND کے سخت ترین حامیوں میں سے ایک کو نظریہ کے خلاف کر دیا ہے۔

ایک مثالی لیبارٹری جس میں MOND کو جانچنا ہے وہ ہے جہاں تاریک مادے کی کسی بڑی مقدار میں موجودگی کی توقع نہیں کی جائے گی، یعنی کسی بھی کشش ثقل کی بے ضابطگیوں کو خود کشش ثقل کے قوانین سے ہی آنا چاہیے۔ وسیع بائنری اسٹار سسٹم ایک ایسا ماحول ہے جو ستاروں کے جوڑوں پر مشتمل ہے جو 500 AU یا اس سے زیادہ ہیں۔ اس کے علاوہ (جہاں ایک فلکیاتی اکائی یا AU ہے۔ زمین اور سورج کے درمیان اوسط فاصلہ)۔ اتنی بڑی علیحدگیوں پر، ہر ستارے کی طرف سے محسوس ہونے والا کشش ثقل کا میدان کمزور ہوتا ہے۔

کی بدولت یورپی خلائی ایجنسی کا گایا آسٹرومیٹرک خلائی مشن، MOND محققین کی ٹیمیں اب MOND کے ثبوت کی تلاش میں وسیع بائنریز کی حرکات کی پیمائش کرنے کے قابل ہو گئی ہیں۔ ایک درست نظریہ کے طور پر MOND کی بقا کے لحاظ سے نتائج متنازعہ اور متضاد رہے ہیں۔

کی قیادت میں ایک ٹیم سیئول میں سیجونگ یونیورسٹی کے کیو ہیون چانے 26,500 وسیع بائنریز کا ایک مکمل تجزیہ کیا اور مداری حرکات کا پتہ چلا جو MOND (اے پی جے۔ 952 128)۔ اس کی حمایت Universidad Nacional Autónoma de México کے Xavier Hernandez کے پہلے کام سے ہوئی تھی، جس نے خوش آمدید کہا کہ Chae کے نتائج کتنے "پرجوش" تھے۔ لیکن ہر کوئی قائل نہیں ہے۔

برطانیہ میں سینٹ اینڈریوز یونیورسٹی میں، اندرانیل بنک وسیع بائنریز میں MOND کی پیمائش کرنے کے لیے اپنے چھ سالہ پروجیکٹ پر کام کر رہا تھا۔ اس نے اپنی پیمائش کرنے سے پہلے اپنے منصوبے شائع کیے تھے، اس بات کو یقینی بناتے ہوئے کہ دوسرے ماہرین سے بات کرنے اور رائے حاصل کرنے کے لیے وقت نکالیں، اس کے طریقہ کار کو ٹھیک کریں تاکہ ہر کوئی متفق ہو سکے۔ بنک نے اپنے نتائج کی پوری توقع ظاہر کی کہ MOND حقیقی تھا۔ "میں واضح طور پر توقع کرتا تھا کہ MOND کا منظر نامہ کام کرے گا،" وہ کہتے ہیں۔ "تو یہ واقعی ایک بہت بڑا تعجب تھا جب ایسا نہیں ہوا۔"

2023 کے آخر میں شائع ہونے والے ایک مقالے میں بنک نے معیاری نیوٹنین کشش ثقل سے بالکل بھی انحراف نہیں پایا (رائل فلکیاتی سوسائٹی کے ماہانہ نوٹس 10.1093/mnras/stad3393)۔ نتائج اس کے لیے ہتھوڑے کی ایسی ضرب تھے کہ اس نے بنک کی دنیا کو ہلا کر رکھ دیا، اور اس نے کھلے عام اعلان کیا کہ MOND غلط تھا - جس کی وجہ سے اس پر کچھ اعتراض ہوا۔ تاہم، اس کے نتائج Chae اور Hernandez سے اتنے مختلف کیوں ہونے چاہئیں؟ "یقینی طور پر، وہ اب بھی بحث کرتے ہیں کہ وہاں کچھ ہے،" بنک کہتے ہیں۔ تاہم، وہ ان کے نتائج پر شکوک و شبہات کا شکار ہے، اس فرق کا حوالہ دیتے ہوئے کہ انہوں نے اپنی پیمائش میں غیر یقینی صورتحال سے کیسے نمٹا۔

تنازعات کے یہ نکات انتہائی تکنیکی ہیں، اس لیے شاید یہ کوئی سراسر تعجب کی بات نہیں ہے کہ مختلف تشریحات سامنے آئی ہیں۔ درحقیقت، باہر کے لوگوں کے لیے یہ جاننا مشکل ہے کہ کون صحیح ہے اور کون نہیں۔ "یہ جاننا بہت مشکل ہے کہ اس کا فیصلہ کیسے کیا جائے،" McGaugh تسلیم کرتے ہیں۔ "میں ان ترازو پر فیصلہ کرنے کے لئے مکمل طور پر اہل بھی محسوس نہیں کرتا ہوں، اور میں زیادہ تر لوگوں سے زیادہ اہل ہوں!"

یہ صرف وسیع بائنریز نہیں ہے جہاں بنک MOND کو ناکام ہوتے دیکھتا ہے۔ وہ ہمارے اپنے نظام شمسی کا بھی حوالہ دیتا ہے۔ MOND کے مرکزی اصولوں میں سے ایک "بیرونی فیلڈ اثر" کا رجحان ہے، جس کے تحت آکاشگنگا کہکشاں کا مجموعی کشش ثقل اپنے آپ کو چھوٹے نظاموں، جیسے کہ ہمارے نظام شمسی پر نقش کرنے کے قابل ہے۔ ہمیں یہ نشان دیکھنا چاہیے، خاص طور پر بیرونی سیاروں کے مدار پر۔ سے ریڈیو ٹریکنگ ڈیٹا کے ذریعے اس اثر کو تلاش کرنا ناسا کا کیسینی خلائی جہاز، جس نے 2004 اور 2017 کے درمیان زحل کے گرد چکر لگایا، کو زحل کے مدار پر بیرونی فیلڈ اثر کا کوئی ثبوت نہیں ملا۔

"لوگ یہ سمجھنے لگے ہیں کہ کیسینی ڈیٹا میں اثرات کی عدم کھوج کے ساتھ MOND کو ملانے کا کوئی طریقہ نہیں ہے اور یہ کہ MOND ایک نوری سال سے کم ترازو پر کام نہیں کرے گا،" بنک کہتے ہیں۔ اگر بنک درست ہے، تو یہ MOND کو بہت خراب جگہ پر چھوڑ دیتا ہے – لیکن یہ واحد میدان جنگ نہیں ہے جہاں MOND کی تاریک مادے کے خلاف جنگ لڑی جا رہی ہے۔

کلسٹر کننڈرمز

2006 میں ناسا نے ایک جاری کیا۔ کہکشاؤں کے دو ٹکرانے والے جھرمٹ کی شاندار تصویر، جس کو ان کی مشترکہ شکل میں بلٹ کلسٹر کہا جاتا ہے. ہبل اسپیس ٹیلی سکوپ نے کہکشاؤں کے ٹھکانے کے بارے میں اعلی ریزولیوشن کے نظارے فراہم کیے، جبکہ ان کہکشاؤں کے درمیان گرم گیس کے ایکسرے مشاہدے چندرا ایکس رے آبزرویٹری سے آئے۔ کہکشاؤں اور گیس کے مقامات کے ساتھ ساتھ جھرمٹ کی جھکی ہوئی جگہ میں مادے کے طور پر کشش ثقل کے لینسنگ کی ڈگری کی بنیاد پر، سائنس دان جھرمٹ میں تاریک مادے کے مقام کا حساب لگانے کے قابل تھے۔

"یہ دعوی کیا گیا تھا کہ بلٹ کلسٹر نے تاریک مادے کی موجودگی کی تصدیق کی ہے، جسے MOND کے خلاف سختی سے بحث کرنے کے لیے استعمال کیا جاتا ہے،" کہتے ہیں۔ پاول کروپا، بون یونیورسٹی میں ماہر فلکیات۔ "ٹھیک ہے، یہ پتہ چلتا ہے کہ صورت حال بالکل برعکس ہے."

Kroupa MOND کے لیے اپنے جوش و جذبے میں زبردست ہے، اور اس نے ممکنہ ساخت کے سب سے بڑے پیمانے پر - بڑے پیمانے پر کہکشاں کے جھرمٹ پر اسے تلاش کرنے پر اپنی نگاہیں رکھی ہیں۔ اس کے کراس ہیئرز میں کاسمولوجی کے معیاری ماڈل سے کم نہیں ہے، جسے بول چال میں "lambda-CDM" یا ΛCDM کے نام سے جانا جاتا ہے (Λ سے مراد کائناتی مستقل، یا کائنات کا تاریک توانائی کا جزو ہے، اور CDM سرد سیاہ مادہ ہے)۔

<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="قدیم ایک ESA آرٹسٹ کا یہ تاثر کہ بالکل ابتدائی کائنات (1 ہزار ملین سال سے کم پرانی) کیسی نظر آئی ہوگی جب یہ ستارے کی تشکیل کے اچانک پھٹنے سے گزری تھی۔ (بشکریہ: A Schaller/STScI)” title=” پاپ اپ میں تصویر کھولنے کے لیے کلک کریں” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the- جنگ-کے درمیان-تاریک مادہ-اور-موڈیفائیڈ-گریویٹی-فزکس-ورلڈ-3.jpg”>

ایک چیز کے لیے، کروپا کا ماننا ہے کہ اتنے بڑے کہکشاں کے جھرمٹ کا وجود بھی نہیں ہونا چاہیے، کوئی بات نہیں کہ اونچی سرخ شفٹوں میں آپس میں ٹکرانے کا وقت نہیں ہوتا۔ ΛCDM کا مؤقف ہے کہ ڈھانچے کو آہستہ آہستہ بڑھنا چاہئے، اور کروپا کا کہنا ہے کہ یہ بہت سست ہوگا جو ہماری دوربینیں ہمیں دکھا رہی ہیں: ابتدائی کائنات میں بڑے پیمانے پر کہکشائیں اور بہت بڑے جھرمٹ۔ زیادہ مناسب طور پر، یہ خود کلسٹر تصادم کی حرکیات ہیں جو کروپا کو امید دلاتی ہیں۔ خاص طور پر، ΛCDM نے پیش گوئی کی ہے کہ مشترکہ جھرمٹ کے کشش ثقل کے کنویں میں گرنے والی کہکشاؤں کی رفتار مشاہدہ کے مقابلے میں بہت کم ہونی چاہیے۔

کروپا کا کہنا ہے کہ "گلیکسی کلسٹر کے تصادم ΛCDM کے ساتھ مکمل طور پر متفق نہیں ہیں جبکہ MOND کے ساتھ قدرتی معاہدے میں ہیں۔" کروپا کے جوش و خروش کے باوجود، میک گاگ کو اتنا یقین نہیں ہے۔ درحقیقت، وہ سوچتا ہے کہ کہکشاں کلسٹرز ΛCDM اور MOND دونوں کے لیے ایک حقیقی مسئلہ ہیں۔

"یہ ایک گڑبڑ ہے،" وہ مانتا ہے۔ "تاریک مادے کے لیے، تصادم کی رفتار بہت زیادہ ہے۔ ڈارک میٹر والے لوگ آگے پیچھے ہو گئے، بحث کر رہے ہیں کہ کیا رفتار بہت تیز ہے یا نہیں؟ MOND کے لیے، یہ ہے کہ کہکشاں کلسٹرز آپ کے MOND کو لاگو کرنے کے بعد بھی بڑے پیمانے پر فرق ظاہر کرتے ہیں۔ کلسٹرز مجھے فکر مند ہیں کیونکہ مجھے اس سے باہر نکلنے کا کوئی اچھا راستہ نظر نہیں آتا۔

ہر چیز کا نظریہ؟

کلسٹرز اور وسیع بائنریز پر بحث کی جا سکتی ہے۔ اشتھاراتی Infinitum جب تک ایک فریق یا دوسرا شکست تسلیم نہیں کرتا۔ لیکن شاید MOND پر کی جانے والی سب سے سنگین تنقید اس کے قابل عمل کائناتی ماڈل کی سراسر کمی ہے۔ کہکشاؤں میں تاریک مادے کو تبدیل شدہ کشش ثقل کے ساتھ تبدیل کرنے کی یہ سب ٹھیک اور اچھی کوشش ہے، لیکن نظریہ کے بالآخر کامیاب ہونے کے لیے اسے ہر وہ چیز کی وضاحت کرنی چاہیے جو تاریک مادے سے ہو سکتی ہے اور بہت کچھ۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ ہم اس میں کیا دیکھتے ہیں اس کی وضاحت کرنے میں اسے ΛCDM کا حریف بننے کی ضرورت ہے۔ کائناتی مائکروویو پس منظر (CMB) - قدیم مائکروویو تابکاری جو کائنات کو بھر دیتی ہے۔

سی ایم بی کو اکثر "بگ بینگ کا فائر بال" کہا جاتا ہے، لیکن یہ اس سے بڑھ کر ہے۔ بگ بینگ کے صرف 379,000 سال بعد درجہ حرارت کے لطیف تغیرات کی شکل میں اس پر نقوش وہ ہیں جنہیں ہم انیسوٹروپیز کہتے ہیں، جو صوتی لہروں کے ذریعے تشکیل پانے والے قدرے زیادہ یا کم کثافت والے خطوں کے مساوی ہیں جو کہ ابتدائی پلازما کے ذریعے گردش کرتی ہیں۔ یہ کائنات میں ساخت کی تشکیل کے بیج ہیں۔ ان بیجوں سے "کائناتی جال" پیدا ہوا - مادے کے تنتوں کا ایک نیٹ ورک جس کے ساتھ کہکشائیں بڑھتی ہیں اور جہاں فلیمینٹس ملتے ہیں، بڑے کہکشاں جھرمٹ۔

MOND کو آئن سٹائن پر نہیں بلکہ نیوٹن پر پھیر کر کہکشاں کی گردش کے منحنی خطوط کی وضاحت کرنے کے لیے وضع کیا گیا تھا۔ بیکن اسٹائن کو MOND کا ایک رشتہ دار ماڈل پیش کرنے میں مزید 20 سال لگے جس کا اطلاق جدید کاسمولوجی پر کیا جا سکتا ہے۔ Tensor–Vector–Scalar (TeVeS) کشش ثقل کہلاتی ہے، یہ غیر مقبول ثابت ہوئی، انیسوٹروپیز میں تیسری صوتی چوٹی کے سائز کی وضاحت کرنے کے لیے جدوجہد کر رہی ہے کہ معیاری ماڈل میں تاریک مادے سے منسوب ہے، نیز کشش ثقل لینسنگ اور کشش ثقل کی لہروں کی ماڈلنگ میں حدود ہیں۔ .

بہت سے لوگوں کا خیال تھا کہ MOND کے رشتہ دار ماڈل کا مسئلہ اتنا مشکل تھا کہ یہ ممکن نہیں تھا۔ پھر، 2021 میں Constantinos Scordis اور ٹام زوسک چیک اکیڈمی آف سائنسز نے سب کو غلط ثابت کیا۔ اپنے ماڈل میں، جوڑی نے کشش ثقل میں ترمیم کرنے والے ویکٹر اور اسکیلر فیلڈز کو متعارف کرایا جو ابتدائی کائنات میں کام کرنے والے کشش ثقل کے اثرات پیدا کرتے ہیں جو تاریک مادے کی نقل کرتے ہیں، وقت کے ساتھ ساتھ جدید کائنات میں باقاعدہ MOND تھیوری سے مشابہت اختیار کرنے سے پہلے (طبیعات Rev. Lett. 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="آسمانی پہیلی پلانک مشن نے کائناتی مائکروویو پس منظر کو نقشہ بنایا۔ ڈیٹا کی وسیع پیمانے پر قبول شدہ تشریح یہ ہے کہ کائنات تقریباً 4.9% عام مادہ، 26.8% سیاہ مادہ اور 68.3% تاریک توانائی ہے۔ MOND تھیوری ابتدائی طور پر پلانک جیسے مشنوں کے ذریعہ ظاہر کردہ درجہ حرارت کی مختلف حالتوں کی وضاحت کرنے کے قابل نہیں تھی۔ 2021 میں Constantinos Skordis اور Tom Złośnik نے MOND سے متاثر ماڈل بنایا جو Planck ڈیٹا کے ساتھ ساتھ ڈارک میٹر ماڈلز سے بھی میل کھاتا ہے۔ (بشکریہ: ESA and the Planck Collaboration)” title=”پاپ اپ میں تصویر کھولنے کے لیے کلک کریں” href=”https://platoblockchain.com/wp-content/uploads/2024/02/cosmic-combat-delving-into-the -battle-btween-dark-matter-and-modified-gravity-physics-world-4.jpg”>

MOND کے رشتہ دار ماڈل کو تیار کرنے کی کوشش کی اذیت ناک تاریخ کو دیکھتے ہوئے، McGaugh کا خیال ہے کہ یہ ایک "قابل ذکر کارنامہ" ہے کہ اس طرح کے نظریہ کو لکھنے کے قابل ہو جو مائکروویو کے پس منظر کے مطابق ہو۔ Skordis اور Złośnik ماڈل کامل نہیں ہے۔ TeVeS کی طرح، یہ کشش ثقل کی عینک کی مقدار کی وضاحت کرنے کے لیے جدوجہد کرتا ہے جس کا ہم کائنات میں مشاہدہ کرتے ہیں۔ بنک نے ماڈل میں مشکلات پر بھی روشنی ڈالی، یہ کہتے ہوئے کہ "یہ اس وجہ سے مشکل میں پڑ گیا کہ یہ کہکشاں کے کلسٹرز کے لیے اچھی وضاحت فراہم نہیں کرتا"۔

بیکر ان خدشات کی باز گشت کرتا ہے۔ "اگرچہ MOND کے لیے ایسا کرنے کے قابل ہونا ایک اچھا قدم تھا،" وہ کہتے ہیں، "مجھے نہیں لگتا کہ MOND کو مرکزی دھارے میں واپس لانا کافی تھا۔ اس کی وجہ [Skordis اور Złośnik] نے اس میں بہت سارے اضافی فیلڈز شامل کیے ہیں، بہت ساری گھنٹیاں اور سیٹیاں، اور یہ واقعی خوبصورتی کھو دیتا ہے۔ یہ CMB کے ساتھ کام کرتا ہے، لیکن یہ بہت غیر فطری لگتا ہے۔

شاید ہم ماڈل کے کندھوں پر غیر مناسب وزن ڈال رہے ہیں۔ اسے محض ایک آغاز، تصور کے ثبوت کے طور پر دیکھا جا سکتا ہے۔ "چاہے یہ حتمی نظریہ ہے، یا یہاں تک کہ صحیح راستے پر، میں نہیں جانتا،" McGaugh کہتے ہیں۔ "لیکن لوگ کہتے رہے ہیں کہ یہ نہیں کیا جا سکتا، اور جو Skordis اور Złośnik نے دکھایا ہے وہ یہ ہے کہ یہ کیا جا سکتا ہے، اور یہ ایک اہم قدم ہے۔"

MOND تاریک مادے کے شاگردوں سے متوجہ، مایوس اور نفرت کو فروغ دیتا ہے۔ سائنسی برادری کے لیے اسے ΛCDM کا ایک ہیوی ویٹ حریف سمجھنے کے لیے ابھی بہت طویل سفر طے کرنا ہے، اور اس میں نسبتاً کم لوگوں کے کام کرنے کی وجہ سے یقیناً رکاوٹ ہے، یعنی ترقی سست ہے۔

لیکن میک گاف کا کہنا ہے کہ اس اپسٹارٹ تھیوری کی کامیابیوں کو نظر انداز نہیں کیا جانا چاہیے۔ اگر اور کچھ نہیں، تو اسے ماہرین فلکیات کو اپنے پیروں پر مین اسٹریم ڈارک میٹر ماڈل کے ساتھ کام کرتے رہنا چاہیے۔

• کیتھ کوپر کی تین حصوں کی سیریز کے دو حصے میں، وہ تاریک مادّے کی حالیہ کامیابیوں اور اسے درپیش سنگین چیلنجوں کا بھی جائزہ لیں گے۔

• SEO سے چلنے والا مواد اور PR کی تقسیم۔ آج ہی بڑھا دیں۔
• پلیٹو ڈیٹا ڈاٹ نیٹ ورک ورٹیکل جنریٹو اے آئی۔ اپنے آپ کو بااختیار بنائیں۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹوآئ اسٹریم۔ ویب 3 انٹیلی جنس۔ علم میں اضافہ۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ای ایس جی۔ کاربن، کلین ٹیک، توانائی ، ماحولیات، شمسی، ویسٹ مینجمنٹ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• پلیٹو ہیلتھ۔ بائیوٹیک اینڈ کلینیکل ٹرائلز انٹیلی جنس۔ یہاں تک رسائی حاصل کریں۔
• ماخذ: https://physicsworld.com/a/cosmic-combat-delving-into-the-battle-between-dark-matter-and-modified-gravity/