പ്രപഞ്ച മാതൃകകൾ - ചുരുക്കത്തിൽ

Read Time:13 Minute

വി.എസ്‌ നിഹാൽ

മനുഷ്യൻ ചിന്തിക്കാൻ തുടങ്ങിയ കാലം തൊട്ടു സ്വന്തം അസ്തിത്വത്തെ പറ്റി ചിന്തിച്ചിട്ടുണ്ട്. പ്രപഞ്ചം എങ്ങനെ ഉണ്ടായി, എവിടെ നിന്ന് ഉണ്ടായി, തുടങ്ങി അനേകം ചോദ്യങ്ങൾ. (പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ഉത്പത്തിയെയും ഉത്ഭവത്തെയും ഭാവിയെയും ചുറ്റിപ്പറ്റി അതത് കാലത്ത്‌ മതങ്ങൾ രൂപപ്പെടുത്തിയ അനുമാനങ്ങളും കെട്ടുകഥകളും കാലഹരണപ്പെട്ടുവെങ്കിലും ഇന്നും സ്വാധീനം ചെലുത്തുന്നുണ്ടല്ലോ..) കേവല വസ്തുക്കളുടെ ശാസ്ത്രം പഠിച്ചു ദൈനംദിന ജീവിതം എളുപ്പമാക്കുന്നത് പോലെ പ്രാധാന്യം അർഹിക്കുന്നതാണ് ലോകജനതയെ തന്നെ ചിന്താകുലരാക്കുന്ന ഇത്തരം ചോദ്യങ്ങൾക്ക് ഉത്തരം കണ്ടെത്തുക എന്നത്. പ്രപഞ്ചം എന്താണ് എങ്ങനെയാണ് എന്നുള്ള ചോദ്യങ്ങൾ ചെന്നെത്തുന്നതാകട്ടെ ഭൗതികശാസ്ത്രത്തിന്റെ ഏറ്റവും പ്രധാന ശാസ്ത്രശാഖകളിൽ ഒന്നായ പ്രപഞ്ച വിജ്ഞാനീയം അഥവാ കോസ്മോളജി എന്ന ശാഖയിലാണ്. ഒട്ടനവധി ശാസ്ത്ര മേഖലകളുടെ കൂട്ടായപരിശ്രമം കൊണ്ടാണ് ഈ ശാസ്ത്രശാഖ മുന്നോട്ട് പോകുന്നത്.

പ്രപഞ്ചം എന്താണ് ? , എങ്ങനെയാണ് ? , എപ്പോൾ ? എന്നിങ്ങനെയുള്ള ചോദ്യങ്ങൾക്ക് മറുപടി നൽകുന്നത് തെളിവുകൾ അടിസ്ഥാനമാക്കി യുക്തി മുൻനിർത്തി ഉണ്ടാക്കുന്ന പ്രപഞ്ച മാതൃകകളാണ്. അതിനാൽ തന്നെ പ്രപഞ്ചത്തെ കുറിച്ച് അറിയാൻ ശ്രമിക്കുന്ന ഏതൊരാളും പ്രപഞ്ച മാതൃകകളെ പറ്റി അറിവുള്ളവരായിരിക്കണം. ശാസ്ത്രചരിത്രത്തിൽ വിവിധകാലങ്ങളിലൂടെ വളർന്നു വികസിച്ച പുതിയ അറിവുകളുടെ അടിസ്ഥാനത്തിലുള്ള പ്രപഞ്ച മാതൃകകൾ വളരെ ലഘുവായി പരിചയപ്പെടുത്താനുള്ള ശ്രമമാണ്‌ ഈ കുറിപ്പ്.

ടൈക്കോണിക് മോഡൽ. – ടൈക്കോ ബ്രാഹെ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. ഭൂമിയാണ് കേന്ദ്രം. സൂര്യനും ഗ്രഹങ്ങളും ഭൂമിക്ക് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നു. ഭൂമി പ്രപഞ്ച കേന്ദ്രം.

കോപ്പർനിക്കൻ മാതൃക. – നിക്കോളാസ് കോപ്പര്നിക്കസ് ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. സൂര്യനാണ് കേന്ദ്രം. ഭൂമിയും മറ്റു ഗ്രഹങ്ങളും സൂര്യന് ചുറ്റും കറങ്ങുന്നു. സൂര്യൻ പ്രപഞ്ച കേന്ദ്രം.

കോപ്പർ നിക്കസിന്റെ സൗരകേന്ദ്ര മാതൃക കടപ്പാട് വിക്കിപീഡിയ

ബ്രൂണോ മാതൃക – ഗിയോർദാനോ ബ്രൂണോയുടെ മാതൃക. ഭൂമിയോ സൂര്യനോ പ്രപഞ്ചത്തിൽ പ്രത്യേക സ്ഥാനമൊന്നുമില്ല. അനന്തമായി കിടക്കുന്ന സമയം. നക്ഷത്രങ്ങൾക്ക് ഇടയിലുള്ള സ്ഥലം ഈഥർ എന്ന പദാർത്ഥം കൊണ്ട് നിറഞ്ഞിരിക്കുന്നു. പദാർത്ഥം ഉണ്ടാക്കിയിരിക്കുന്നത് വെള്ളം ഭൂമി വായു തീ എന്നിവയാൽ എന്ന് അവകാശപ്പെട്ടു.

ന്യൂട്ടോണിയൻ മാതൃക. – ഐസക്ക് ന്യുട്ടൺ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. പ്രപഞ്ചം അനന്തമാണ്. പ്രപഞ്ചത്തിലെ എല്ലാം എല്ലാത്തിനോടും ആകർഷിക്കപെടുന്നു, ഗുരുത്വം എന്ന ബലത്തെ മുന്നോട്ട് വെക്കുന്നു. പ്രപഞ്ചം നിശ്ചലമാണ്, മാറ്റങ്ങൾ ഉണ്ടാവാം പക്ഷെ പരിണാമം ഇല്ല.

കാർറ്റീഷ്യൻ മാതൃക- കടപ്പാട് longstreet.typepad.com

കാർറ്റീഷ്യൻ മാതൃക. – റെനേ ദെക്കാർത്തെ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. നിശ്ചലമായ പ്രപഞ്ചം, അനേകം ചുഴികളാൽ നിർമിതമായ സ്ഥലം മൂലം ഗുരുത്വം ഉണ്ടാകുന്നു.

Hierarchical Clustering കടപ്പാട് astronomy.swin.edu.au

ഹൈറാർക്കിയൽ മാതൃക.(Hierarchical Model) – ഇമ്മാനുവൽ കാന്റ് , ജോഹന്നാസ് ലാംബെർട്ട് എന്നിവർ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. അനന്ത പ്രപഞ്ചം. നിശ്ചല പ്രപഞ്ചം. പരിണാമം ഇല്ല. പദാർത്ഥം അനന്തമായ ചക്രങ്ങളിലൂടെ വീണ്ടും ഉണ്ടാവുകയും ഇല്ലാതാവുകയും ചെയുന്നു എന്ന് അവകാശപ്പെട്ടു. പദാർത്ഥം എല്ലായിടത്തും ചിതറി കിടക്കുന്നു.

ഐൻസ്റ്റൈൻ മാതൃക. – ആൽബർട്ട് ഐൻസ്റൈറൻ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. പ്രപഞ്ചം അനന്തമല്ല, പക്ഷെ നിശ്ചലമാണ്. പരിണാമമില്ല. കോസ്മോളജിക്കൽ കോൺസ്റ്റന്റ് എന്ന ഒരു ഭൗതിക പ്രഹേളിക മൂലം പ്രപഞ്ചം എന്നും എല്ലായിടത്തും ഒരുപോലെ ഇരിക്കും. ഗുരുത്വം ബലമല്ല, കേവലം സ്ഥലകാലം എന്ന ചട്ടക്കൂടിന്റെ ജ്യാമിതീയ സ്വഭാവം മാത്രമാണ്.

ഡിസിറ്റർ മാതൃക. – ഡി സിറ്റർ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. പ്രപഞ്ചം പരന്നിട്ടാണ്. ത്വരിത മാതൃകയിൽ വികസിക്കുന്നുണ്ട്.

മാക്മില്ലൻ മാതൃക. –വില്യം ഡങ്കൻ മാക്മില്ലൻ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. ഐൻസ്റ്റൈൻ,ഡിസിറ്റർ മാതൃക ശരി വച്ച്. പദാർത്ഥം ഉണ്ടാവുന്നത് രശ്മികളുടെ ഊർജത്തിൽ നിന്ന് എന്ന് അവകാശപ്പെട്ടു. നക്ഷത്ര പ്രകാശ രശ്മികൾ എല്ലാം ദ്രവ്യമായി മാറും എന്ന് അവകാശപ്പെട്ടു.

ഫ്രീഡ്മാൻ മാതൃകകൾ. – അലക്‌സാണ്ടർ ഫ്രീഡ്മാൻ മുന്നോട് വച്ച മാതൃകകൾ. രണ്ടെണ്ണമുണ്ട്. ഗോളീയ വക്രത കാണിക്കുന്ന തരത്തിലാണ് പ്രപഞ്ചം ഉള്ളതെന്നും, പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പരപ്പ് അതിലെ ഒരെണ്ണം മാത്രമാണെന്നും വാദിച്ചു. ഹൈപ്പർബോളിക് വക്രത ഉള്ള രീതിയിലും പ്രപഞ്ചം നിലനിൽക്കാം എന്ന് വാദിച്ചു. ഗോളീയമായും ഹൈപ്പർബോളിക്ക് ആയും പ്രപഞ്ചം വികസിച്ച്,പരിണമിക്കാം എന്നും അവകാശപ്പെട്ടു.

ഡിറാക്ക് മാതൃക – പോൾ ഡിറാക്ക് മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. ഗുരുത്വ സ്ഥിരാങ്കം കാലക്രമേണ വലിയ മാറ്റത്തിന് വിധേയമാകും എന്നും, കാലക്രമേണ ഗുരുത്വം ഇല്ലാതായി പോകാം എന്നും ഉള്ള ആശയം മുന്നോട്ട് വച്ചു.

ഫ്രീഡ്മാൻ അവക്രത മാതൃക – ഐൻസ്റ്റൈനും ഡിസിറ്ററും ചേർന്ന് തയാറാക്കിയ മാതൃക. പരന്ന പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുകയും, കോസ്മോളജിക്കൽ സ്ഥിരാങ്കവും സാന്ദ്രതയും കുറഞ്ഞു വന്ന് സ്ഥിരമായ നിശ്ചല പ്രപഞ്ചം ഉണ്ടായേക്കും എന്ന് അവകാശപ്പെട്ടു.

ബിഗ്‌ബാങ് മാതൃക. – ജോർജ് ലെമയ്തർ ഉണ്ടാക്കിയ മാതൃക. പിന്നീട പലരും മാറ്റങ്ങൾ വരുത്തി. അനന്ത സാന്ദ്രതയിൽ ഉണ്ടായ ഒരു സിംഗുലാരിറ്റി. അതിൽ നിന്ന് പ്രപഞ്ചം വികസിച്ചു. അതിത്വരണ വേഗതയിൽ. പിന്നീട് ത്വരണം കുറഞ്ഞു. പരന്ന പ്രപഞ്ചത്തിലേക്ക് രൂപമാറ്റം വന്നു.

ഓസിലേറ്റിങ് മാതൃക – ഐൻസ്റ്റൈനും ഫ്രീഡ്മാനും മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. അനന്തതയിൽ നിന്നുള്ള വികാസവും, അനന്തതയിലേക്കുള്ള ചുരുങ്ങലും ആവർത്തിച്ചു ആവർത്തിച്ചു നടക്കും.

എഡിങ്ട്ടൻ മാതൃക – ആർതർ എഡിങ്ടൻ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. പ്രപഞ്ചം ആദ്യം നിശ്ചലമായിരിക്കും. പിന്നീട് ഒരു ഘട്ടത്തിൽ നിന്ന് വികസിക്കാൻ ആരംഭിക്കും.

മിൽ മാതൃക – എഡ്‌വേഡ്‌ മിൽ, വില്യം മാക്രിയ എന്നിവർ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. ഐൻസ്റ്റൈന്റെ പൊതു ആപേക്ഷിക സിദ്ധാന്തത്തെഎതിർക്കുന്നു. വികസിക്കുന്ന സ്ഥലത്തെയും എതിർക്കുന്നു. ഒരു വലിയ ദ്രവ്യ മേഘ കൂട്ടം പല രീതിക്ക് രൂപമാറ്റവും വികാസവും നടക്കുന്ന മാതൃക ആവിഷ്കരിക്കുന്നു. അതിനു ഒരു കേന്ദ്രവും അറ്റവും ഉള്ളതായി അവകാശപ്പെടുന്നു.

ഫ്രീഡ്മാൻ ലെമയ്തർ റോബർട്സൺ വാൾക്കർ മാതൃക (Friedmann–Lemaître–Robertson–Walker Model)- ഹൊവാഡ് റോബർട്സൺ, ആർതർ വാൾക്കർ എന്നിവർ മുന്നോട് വച്ച മാതൃക. ത്വരണമില്ലാതെ വികസിക്കുന്ന പ്രപഞ്ചം. സ്ഥലകാലവും, കോസ്മിക് സമയവും ഉണ്ടെന്നു വാദിക്കുന്നു.

സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃക(Steady State model) – ഹെർമൻ ബോണ്ടി,ഫ്രെഡ് ഹോയ്ൽ,തോമസ് ഗോൾഡ് എന്നിവർ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. അനന്തമായി വികസിക്കുന്ന, ത്വരണം ഇല്ലാത്ത, നിശ്ചല പ്രപഞ്ചം. ഒന്നുമില്ലായ്മയിൽ നിന്നും ദ്രവ്യം ഉണ്ടാകുമെന്നു അവകാശപ്പെട്ടു. നിശ്ചിത നിരക്കിൽ ദ്രവ്യം ഉണ്ടായികൊണ്ടേ ഇരിക്കും എന്നും അവകാശപ്പെട്ടു.

ആമ്പി പ്ലാസ്മ മാതൃക Ambi plasma model – ഹാനസ് ആല്ഫെന് ,ഓസ്കർ ക്ലൈൻ എന്നിവർ മുന്നോട്ട് വച്ച മാതൃക. പ്ലാസ്മ ദ്രവ്യ രൂപം പ്രധാന കഥാപാത്രമായി വരുന്ന മാതൃക. ഈ മാതൃകയിൽ ദ്രവ്യ-പ്രതിദ്രവ്യ ഉന്മൂലനം വഴി പ്രപഞ്ചം വികസിക്കുന്നുണ്ട്,

ബ്രാൻസ് -ഡിക്ക് മാതൃക Brans-Dicke Theory –കാൾ ബ്രാൻസ്,റോബർട്ട് ഡിക്ക് എന്നിവർ മുന്നോട് വച്ച മാതൃക. മാക്ക് തത്വത്തിൽ അടിസ്ഥാനപ്പെടുത്തി, അസ്ഥിരമായ ഗുരുത്വ സ്ഥിരാങ്കത്തെ മുൻനിർത്തിയുള്ള മാതൃക.

ലാംപ്‌ടാ സിഡിഎം മാതൃക (Lambda-CDM model) – പ്രപഞ്ച വികാസത്തെ കോസ്മോളജിക്കൽ സ്ഥിരാങ്കം ഉപയോഗിച്ച ഡാർക് എനർജി എന്ന ആശയം അടിസ്ഥാനമാക്കി വിശദീകരിക്കുന്ന മാതൃക. ബിഗ് ബാങ് മാതൃകയുടെ തന്നെ ഒരു കുറ്റമറ്റ മാതൃകയെന്ന് പറയാം. നിലവിൽ ഏറ്റവും മികച്ച മോഡലായി അംഗീകരിക്കപ്പെട്ടിട്ടുള്ളത് ഇതാണ്. സ്റ്റാൻഡേർഡ് മോഡൽ എന്നും അറിയപ്പെടും.

ബൾക്ക് വിസ്കസ് മാതൃക (Bulk viscous cosmological model)– അടിസ്ഥാന മാതൃകയായി ബിഗ് ബാംഗ് മാതൃക തന്നെ നിലനിർത്തി, എന്നാൽ വികാസ പരിണാമത്തിനു പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ ദ്രാവക സവിശേഷതകൾ ഊന്നിക്കൊണ്ടുള്ള മാതൃക.

മുകളിൽ പറഞ്ഞ ഏതാനും പ്രപഞ്ച മാതൃകകളിൽ ഏറ്റവും ഒടുവിൽ സൂചിപ്പിച്ച ലാംപ്‌ടാ സിഡിഎം മാതൃകയാണ് ഇന്ന് ലോകത്ത് ഏറ്റവും കൂടുതൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട, തെളിവുകളായി വളരെയധികം കുറ്റമറ്റതാക്കിയ മാതൃക. ഇതും പൂർണ്ണമായും ശരിയാകണം എന്ന വാശി ശാസ്ത്രലോകത്തിനില്ല. സിദ്ധാന്തങ്ങളും അവയുടെ തെളിവുകളും ഈ മാതൃകയെ വളരെയധികം പിന്താങ്ങുന്നു എന്ന് മാത്രം. ഒരുപക്ഷെ ഈ മാതൃകയിൽ ചെറിയ ന്യൂനതകൾ നാളെ വലിയ ചർച്ചാവിഷയമായി ഉയർന്നു വന്നേക്കാം, ഒരു പക്ഷെ വളരെ ദീർഘമായ വേറൊരു മാതൃകയുടെ ഏകദേശം രൂപം മാത്രമായിരിക്കാം, ചിലപ്പോൾ ഇതിലും മികച്ചൊരു മാതൃക നാളെ ഉണ്ടായെന്നും വരാം എന്ന സാധ്യത ശാസ്ത്രം തള്ളിക്കളയുന്നില്ല; എന്നിരുന്നാലും, നിലവിൽ അംഗീകരിക്കപ്പെട്ട പ്രപഞ്ച മാതൃകയാണിത്.