एक स्थिर और अनंत ब्रह्मांड की अवधारणा रात के आकाश के अंधेरे के साथ असंगत लगता है क्योंकि जब ब्रह्मांड स्थिर है और बड़े पैमाने पर एकसमान है तो पृथ्वी से दृष्टि की किसी भी रेखा को एक काल्पनिक परिदृश्य के तहत एक तारे की सतह पर रुकना चाहिए, और यहाँ असीमित संख्या में सितारे हैं तो रात का आकाश पूरी तरह से रोशन और बेहद उज्ज्वल होना चाहिए लेकिन ऐसा नहीं है। इसके बजाय, यह रात में अंधेरा और अनियमित लगता है।
इस सिद्धांत का प्रस्ताव है कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, जो बिग बैंग से दृश्यमान प्रकाश की तरंग दैर्ध्य को रेडशिफ्ट नामक एक प्रक्रिया के माध्यम से माइक्रोवेव स्केल तक बढ़ने का कारण बनता है, जो कि चमक की गैर-एकरूपता की व्याख्या करता है। परिणामी माइक्रोवेव विकिरण पृष्ठभूमि में काफी लंबी तरंग दैर्ध्य (नैनोमीटर के बजाय सेंटीमीटर) होती है, जिससे यह एक रेडियो रिसीवर को चमकदार लेकिन नग्न आंखों के लिए अंधेरा दिखाई पड़ता है।
इस तर्क की कई व्याख्याएँ की गई हैं, लेकिन अंत में इसका नाम जर्मन खगोलशास्त्री हेनरिक विल्हेम ओल्बर्स के नाम पर रखा गया है, आइए इस विरोधाभास की गहरी पड़ताल करें।
ओल्बर्स का विरोधाभास क्या है?
ओल्बर्स विरोधाभास के रूप में जाना जाने वाला डार्क नाइट स्काई विरोधाभास एक ऐसा विरोधाभास है जो सवाल उठाता है कि एक अनिर्दिष्ट समय के लिए यह विशाल ब्रह्मांड सितारों की अनंत संख्या के साथ अंधेरे के बजाय चमकदार होगा। गतिशील ब्रह्मांड के साक्ष्य के टुकड़ों में से एक बिग बैंग सिद्धांत है, जो रात के आकाश का अंधेरा है।
इसे दिखाने के लिए, हम ब्रह्मांड को 1 प्रकाश वर्ष मोटे संकेंद्रित गोले की श्रृंखला में विभाजित करते हैं। एक निश्चित संख्या में सितारे 1,000,000,000 से 1,000,000,001 प्रकाश वर्ष दूर खोल में होंगे। यदि ब्रह्मांड बड़े पैमाने पर सजातीय है, तो एक दूसरे खोल में चार गुना अधिक तारे होंगे, जो कि 2,000,000,000 और 2,000,000,001 प्रकाश वर्ष के बीच है। हालाँकि, दूसरा खोल एक दुसरे से 2 गुना दूर है, इसलिए इसमें प्रत्येक तारा पहले खोल के तारों की तरह एक-चौथाई चमकीला दिखाई देगा। यह प्रकार दूसरे कोश से प्राप्त कुल प्रकाश पहले कोश से प्राप्त कुल प्रकाश के समान होता है।
इसलिए, कोई फर्क नहीं पड़ता कि एक खोल कितनी दूर है, एक निश्चित मोटाई का प्रत्येक खोल प्रकाश की समान शुद्ध मात्रा पैदा करेगा। दूसरे शब्दों में, प्रत्येक खोल का प्रकाश समग्र राशि में योगदान देता है। असीम रूप से कई गोले के साथ एक चमकदार रात का आकाश होगा, इसलिए जितने अधिक गोले, उतना ही अधिक प्रकाश। काले बादल प्रकाश को अवरुद्ध कर सकते हैं, लेकिन ये बादल तारों के समान तापमान तक गर्म होंगे, जिस बिंदु पर वे समान मात्रा में प्रकाश उत्सर्जित करेंगे।
केप्लर ने इसकी व्याख्या इस विचार के समर्थन के रूप में की कि ब्रह्मांड में केवल सीमित संख्या में तारे हैं जिन्हें देखा जा सकता है। सामान्य सापेक्षता सिद्धांत के अनुसार, विरोधाभास अभी भी एक सीमित ब्रह्मांड पर लागू हो सकता है: भले ही आकाश असीम रूप से चमकदार न हो, फिर भी हर बिंदु एक तारे की सतह जैसा दिखता है।
कवि एडगर एलन पो के अनुसार स्पष्ट दुविधा, देखने योग्य ब्रह्मांड के परिमित आकार द्वारा हल की जाती है। अधिक विशेष रूप से, ब्रह्माण्ड की सीमित आयु और प्रकाश की परिमित गति के कारण पृथ्वी से केवल एक सीमित संख्या में तारे देखे जा सकते हैं (यद्यपि संपूर्ण ब्रह्मांड अंतरिक्ष में अनंत हो सकता है)। पृथ्वी से किसी भी दृष्टि रेखा के किसी तारे तक पहुँचने की संभावना नहीं है क्योंकि इस प्रतिबंधित आयतन के अंदर तारों का घनत्व इतना कम है।
बिग बैंग सिद्धांत का दावा है कि अतीत में आकाश बहुत उज्जवल था, विशेष रूप से पुनर्संयोजन युग के बाद जब यह पहली बार पारदर्शी बना, हालांकि, ऐसा लगता है कि यह एक नया मुद्दा बना रहा है। उस समय ब्रह्मांड के उच्च तापमान के कारण, उस समय आस-पास के आकाश में सभी धब्बे सूर्य की सतह के समान चमकदार थे, और प्रकाश की अधिकांश किरणें किसी तारे के बजाय बिग बैंग के अवशेष से आएंगी।
तथ्य यह है कि बिग बैंग सिद्धांत में अंतरिक्ष का विस्तार भी शामिल है, जिसके परिणामस्वरूप विकिरणित प्रकाश की ऊर्जा रेडशिफ्ट के माध्यम से कम हो सकती है, इस मुद्दे को हल करती है। अधिक विशेष रूप से, ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरण बिग बैंग से अत्यधिक तीव्र विकिरण से बना है जिसे ब्रह्मांड के विस्तार के परिणामस्वरूप माइक्रोवेव तरंग दैर्ध्य (इसकी प्रारंभिक तरंग दैर्ध्य से 1100 गुना अधिक) में पुनर्वितरित किया गया है। यह बताता है कि क्यों बिग बैंग को अत्यंत उज्ज्वल माने जाने के बावजूद हमारे आकाश के अधिकांश हिस्से में अपेक्षाकृत मामूली प्रकाश घनत्व और ऊर्जा स्तर हैं। चूँकि सबसे दूर की आकाशगंगाओं और क्वासरों में केवल 5 और 8.6 के बीच का रेडशिफ्ट होता है, दूर के सितारों और क्वासरों से प्रकाश पर रेडशिफ्ट का प्रभाव न्यूनतम होता है।
यह सिद्धांत कैसे उत्पन्न हुआ?
Cosmas Indicopleustes, अलेक्जेंड्रिया के एक यूनानी व्यापारी, जो छठी शताब्दी में रहते थे, सबसे पहले सितारों की अनंत संख्या और ब्रह्मांड में उत्पन्न होने वाली गर्मी के मुद्दे को संबोधित करने वाले थे। अपने टोपोग्राफ़िया क्रिस्टियाना में वे लिखते हैं: “क्रिस्टल से बना आकाश सूर्य, चंद्रमा और सितारों की अनंत संख्या की गर्मी को बनाए रखता है; अन्यथा, यह आग से भरा होता, और यह पिघल सकता था या आग लगा सकता था।”
ब्लैक नाइट स्काई पैराडॉक्स, जिसे विज्ञान के इतिहास में एक कठिनाई माना जाता है, एडवर्ड रॉबर्ट हैरिसन की डार्कनेस एट नाइट: ए रिडल ऑफ द यूनिवर्स (1987) में चर्चा की गई है। हैरिसन का दावा है कि थॉमस डिग्गेस, जिन्होंने अंग्रेजी में कोपर्निकन प्रणाली की भी शुरुआत की और अनंत संख्या में सितारों के साथ एक अनंत ब्रह्मांड के विचार का प्रस्ताव रखा, विरोधाभास जैसा कुछ भी सामने आया। इस मुद्दे को पहली बार 1610 में केप्लर द्वारा उठाया गया था, और 19वीं शताब्दी में हैली और चेसॉक्स के काम ने विरोधाभास को अपना अंतिम आकार दिया।
हालांकि हैरिसन प्रभावी ढंग से प्रदर्शित करता है कि न तो हेनरिक विल्हेम ओल्बर्स पहेली का सुझाव देने वाले पहले व्यक्ति थे और न ही इसका विश्लेषण विशेष रूप से व्यावहारिक था, विरोधाभास का श्रेय अक्सर जर्मन शौकिया खगोलशास्त्री को दिया जाता है जिन्होंने मूल रूप से 1823 में इसका वर्णन किया था। हैरिसन का दावा है कि एडगर एलन पो का लेख यूरेका (1848) ने उत्सुकता से केल्विन के तर्क के कुछ गुणात्मक भागों की भविष्यवाणी की, और यह कि लॉर्ड केल्विन 1901 के अल्प-ज्ञात पेपर में पहेली का स्वीकार्य समाधान देने वाले पहले व्यक्ति थे:
“यदि तारों का क्रम अंतहीन होता, तो आकाश की पृष्ठभूमि हमें एक समान चमक प्रदान करती, जैसा कि आकाशगंगा द्वारा प्रदर्शित किया जाता है – क्योंकि उस पृष्ठभूमि में कोई बिंदु नहीं हो सकता है, जिस पर कोई तारा मौजूद न हो। एकमात्र मोड, इसलिए, ऐसी स्थिति के तहत, हम उन रिक्तियों को समझ सकते हैं जो हमारी दूरबीनों को असंख्य दिशाओं में मिलती हैं, अदृश्य पृष्ठभूमि की दूरी इतनी विशाल है कि इससे कोई किरण अभी तक नहीं पहुंच पाई है।”
निष्कर्ष
ओल्बर्स पैराडॉक्स एक ब्रह्माण्ड संबंधी पहेली है जो “रात का आकाश इतना अंधेरा क्यों है” के रहस्य से संबंधित है। यदि ब्रह्मांड अनंत है और समान रूप से चमकीले सितारों से भरा हुआ है, तो दृष्टि की प्रत्येक रेखा को अंततः एक तारे की सतह पर समाप्त होना चाहिए। इसलिए, यह तर्क इंगित करता है कि रात का आकाश हर जगह उज्ज्वल होना चाहिए, तारों के बीच कोई काला अंतराल नहीं होना चाहिए, जो अवलोकन के विपरीत है। जर्मन खगोलशास्त्री हेनरिक विल्हेम ओल्बर्स ने 1823 में इस पहेली का पता लगाया था, और इसे खोजने का श्रेय उन्हें व्यापक रूप से दिया जाता है। इस मुद्दे के बारे में पहले के शोधकर्ताओं ने सोचा था और इसे जोहान्स केप्लर से जोड़ा जा सकता है, जिन्होंने 1610 में असीमित संख्या में सितारों के साथ असीमित बड़े ब्रह्मांड के विचार के खिलाफ तर्क दिया था।
विभिन्न बिंदुओं पर, विभिन्न प्रस्तावों को रखा गया है। सबसे सरल व्याख्या, यदि धारणाएँ सत्य हैं, तो यह है कि वास्तव में दूर के सितारों से प्रकाश अभी तक पृथ्वी पर नहीं पहुँचा है क्योंकि विशिष्ट तारकीय जीवनकाल बहुत कम है। एक विस्तारित ब्रह्मांड के संदर्भ में इसी तरह के तर्क दिए जा सकते है, कि ब्रह्मांड अभी प्रकाश के बहुत दूर के स्थानों से पृथ्वी तक यात्रा करने के लिए बहुत युवा है।
स्त्रोत
- Overbye, Dennis. “The Flip Side of Optimism About Life on Other Planets”. The New York Times.
- “Cosmas Indicopleustès. Topographie chrétienne, 3 vols.”, Ed. Wolska–Conus, W.Paris: Cerf, 1:1968; 2:1970; 3:1973.
- Hellyer, Marcus, ed. (2008). The Scientific Revolution: The Essential Readings. Blackwell Essential Readings in History.
- Unsöld, Albrecht; Baschek, Bodo (2001). The New Cosmos: An Introduction to Astronomy and Astrophysics. Physics and astronomy online. Springer.
- Poe, Edgar Allan (1848). “Eureka: A Prose Poem”. Archived from the original.
- Einstein’s Relativity, Oxford, 1992.
- “Poe: Eureka”. Xroads.virginia.edu.
- Brief Answers to Cosmic Questions.
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