بگ بينگ سنگوليريٽي، ۽ ڪائناتي انفليشن

بگ بينگ سنگوليريٽي، ۽ ڪائناتي انفليشن

ترجمو: دريا خان

اسان ڄاڻون ٿا تہ ڪائنات جي شروعات بگ بينگ کان ٿي، ان بابت سائنسدانن ۾ ڪو اختلاف ناهي، جيڪڏهن اوهان کان اهو پڇون تہ ڪائنات جي شروعات ۾ ڇا هو تہ گھڻا تعليمي ماهر جواب ڏيندا آهن تہ ڪائنات جي شروعات جنھن سنگوليريٽي مان ٿي اها ڇا هئي تہ شايد اوهانکي ڪو ڪم وارو جواب نہ ملي سگھي. گھڻا ماڻھون اهو چوندا تہ هي اهو مقام جڳھ يا نقطو هئو جتي ڪائنات جو سڀ مادو يا تہ سڀ توانائي مرڪوز هئي، ان مقام تي مادو ۽ توانائي جي ڪثافت بي حد يعني infinite هئي

پر اهو جواب صحيح ناهي، هاڻي اسان اهو گھڻي ڀاڱي پڪ سان چئي سگهون ٿا تہ ڪائنات جي شروعات جي وقت ڪائنات ۾ ڪا سنگوليريٽي موجود نہ هئي، انکان اڳ هن ڳالھ تي بحث ڪئي وڃي تہ ڪائنات جي شروعات جي وقت ڪا سنگوليريٽي موجود هئي يا نہ، اچو تہ پھريان اسان اهو سمجھڻ جي ڪوشش ڪريون ٿا تہ سنگوليريٽي چئبو ڇا کي آهي. 

جيڪڏهن اسان ٻہ مادي شيون جن جا ماس m1 ۽ m2 هجن ۽ انجو وچولي وٿي r هجي، تہ وچولي ڪشش ثقل جي قوت جي مقدار جو حساب ڪرڻ گھرو تہ ان جو فارمولو هي آهي

F=Gm1m2/r²

هن فارمولي ۾  r² جي ٽرم نصب نما يعني denominator ۾ آهي

انڪري جيئن جيئن r جي مقدار گھٽ ٿيندي ٻنھي جسمن جي ويجھو ڪشش ثقل جي مقدار وڌي ويندي جيڪڏهن ٻنھي جسمن جي ويجھو وٿي زيرو ٿي وڃي تہ قوت ثقل جي ويليو ڇا هوندي؟ رياضي جو اصول آهي تہ ڪنھن بہ مقدار کي زيرو مان الڳ ڪيو وڃي تہ جواب infinity گھڻائي ايندو آهي، infinity گھڻائي جو مطلب اهو هوندو آهي تہ واقعي اها مقدار بي حد ٿي چڪي آهي infinity گھڻائي جو مطلب صرف اهو هوندو آهي تہ مقدار جو Calculate حساب ڪيو وڃي رهيو آهي اهو denominator نالو رکندڙ جي زيرو هجڻ تي undefined  غير مؤصوف هوندي آهي مثال جي طور تي ڪشش ثقل جي فارمولي ۾ اسان اهو چئي سگھون ٿا تہ ان فارمولي مان r=0 جي لاءِ ڪشش ثقل معلوم نٿي ڪري سگھجي، ان حالت جو ٻيو نالو سنگوليريٽي آهي، يعني ڪشش ثقل جو فارمولو r=0 تي هڪ سنگوليريٽي پيدا ڪندو آهي جو ان ڳالھ جي علامت آهي تہ هي فارمولو r=0 جي حالت ۾ صحيح نموني ڪم ناهي ڪندو فلحال ان مسئلي کي نظر انداز ڪري ڇڏيو تہ ٻن جسمن جي مرڪز جي ويجھو وٿي جو زيرو هجن ناممڪن آهي 

انھي طرح جيڪڏهن اوهان گول دائري ۾ پاڻي جي رفتار جي فارمولي جي اڀياس ڪريو تہ ان ۾ بہ اهو ڏسڻ لاءِ ملندو آهي تہ ان فارمولي جي حساب سان گول دائري جي ٻاهرين ڪنارن تي پاڻي جي گھمڻ جي رفتار نسبتن سست هوندي آهي جيئن جيئن اوهان گول دائري جي مرڪز ڏا ويندا، پاڻي جي رفتار وڌندي ويندي آهي، ان فارمولي جي حساب سان گول دائري جي مرڪز ۾ پاڻي جي رفتار infinite بي حد ٿي ويندي آهي، پر اسان ڄاڻون ٿا تہ حقيقت ۾ ائين ناهي ٿيندو، ٿيندو خالي اهو آهي تہ هي فارمولو گول دائري جي مرڪز تي پاڻي جي رفتار جي صحيح پيشنگوئي ناهي ڪندو. 

ان طرح جڏهن رياضي جو فارمولو ڪنھن طبعي خصوصيت جي مقدار جو پتو ڪرڻ جي لاءِ استعمال ڪيا ويندا آهن يعني جڏهن فزڪس جي نظريات کي رياضي جي فارمولن جي شڪل ۾ لکيو ويندو آهي ۽ ان فارمولي جو جواب انفينيٽي ايندو آهي تہ ان جو اهو مطلب نٿو هجي تہ ان طبعي خصوصيت جي مقدار infinite بي حد هوندي انجو مطلب صرف اهو هوندو آهي تہ فارمولو ان حالت ۾ ان خصوصيت جي مقدار جي پيشنگوئي ڪرڻ جي لاءِ استعمال نٿو ٿي سگھي، جڏهن اسان اهو چوندا آهيون تہ ڪائنات جي شروعات سنگوليريٽي سان ٿي تہ اصل ۾ اسان ڳالھ جو اعتراف ڪري رهيا هوندا آهيون تہ جنھن رياضي ماڊل سان اسان ڪائنات ۾ مادو جي مقدار، ڪثافت يا قابل مشاهدو ڪائنات جي جسامت جي پيشنگوئي ڪندا آهن، اهو ماڊل ڪائنات جي عين شروعات جي وقت جو صحيح جواب ناهي ڏيندو، ايئن سنگوليريٽي ڪا طبعي شيء ناهي بلڪ صرف ان ڳالھ جي طرف اشارو آهي تہ اسانکي ڪائنات بابت پنھنجي ماڊلز نمونن کي وڌيڪ بھتر بڻائڻ جي ضرورت آهي 

هاڻي اچون ٿا بگ بينگ ڏا، جڏهن اسان ڪهڪشائن جو مشاهدو ڪندا آهيون تہ اسان ڏسندا آهيون تہ تقريبن سڀ ڪهڪشائون نہ صرف اسان کان ڏُور پري وڃي رهيون آهن، بلڪ جيڪا ڪهڪشان اسان کان جيترو وڌيڪ پري آهي اها اوتري ئي تيزي سان اسان کان پري وڃي رهيون آهن، سائنسدانن موجب ان جي وجھ اها ناهي تہ هي ڪهڪشائون اسپيس ۾ تيزي سان حرڪت ڪري رهيون آهن، اهوئي ڪهڪشائون پنھنجي مقامي اسپيس ۾ گهٽ وڌ ساڪن آهن پر ڪهڪشائن جي ويجھو اسپيس ڦھلجي رهي آهي

ان جو واضع مطلب آهي تہ مستقبل ۾ هي ڪهڪشائون اسان کان اڃان بہ پري ٿي وينديون ۽ ماضي ۾ هي ڪهڪشائون اسان جي ويجھو هيون، پر جيڪڏهن انهن ڪهڪشائن جي فرضي فلم کي ماضي جي طرف ڏا هلايون تہ اوهان ڏسندا تہ ماضي ۾ هڪ وقت اهڙو هئو جڏهن هي سڀ ڪهڪشائون هڪ ئي جڳھ تي موجود هيون ۽ ان جڳھ جي حرارت پد گھڻو ئي وڌيڪ هئو، ان حساب سان وڌيڪ جو ان پد تي نہ تہ ايٽم قائم پئي رهي سگهيا ۽ نہ ايٽم جي بنائڻ وارا بنيادي ذرات، ڏسندي ايئن محسوس ٿيندو آهي تہ واقعي ڪائنات جي شروعات هڪ نقطي مان ٿي جنھن کي سائنسدان بگ بينگ سنگوليريٽي چوندا آهن 

پر هن بيان ۾ ڪجھ خاميون نظر ايندا آهن، جيڪڏهن ڪائنات واقعي هڪ نقطي تي موجود هئي تہ انجو پد ان قدر وڌيڪ هئو تہ بگ بينگ کانپوءِ يعني هاڻي ڪائنات جي مختلف حصن ۾ پد مختلف هجڻ گهرجي، بگ بينگ کانپوءِ مقامي طور تي مختلف جڳھن تي ڦهلجڻ جو انگ عين هڪجهڙي نٿي ٿي سگھجي، ان لاءِ مقامي طور مختلف جڳھن تي پد ڪرڻ جو انگ مختلف هجڻ گھرجي، پر جڏهن اسان ڪائنات ۾ مختلف پاسن کان پرکندا آهيون تہ هر جڳھ ڪائنات جو پد هڪجھڙو ئي آهي ۽ مختلف مقامن تي پد جي variations تبديلي ايتري گهٽ آهي جو هڪ فيصد جي هڪ فيصد جو بہ ٽيون حصو آهي يعني ٽيھ هزار ۾ هڪ حصو، جيڪڏهن بگ بينگ جي شروعات هڪ نقطي مان ٿي تہ پد ۾ ان variations تبديلي کي ان کان هزارين ڀيرا وڌيڪ هجڻ گھرجي. 

انکان سواءِ هڪ نقطو يعني سنگوليريٽي مان شروعات ٿيڻ واري ڪائنات جي باري ۾ گھڻيون ئي ٻيون پيشنگويون بہ مشاهدن سان صحيح ثابت ناهين ٿينديون ان نظريہ جي هڪ پيشنگوئي مقناطیسيت مونو پولز جي موجودگي آهي جيڪا اڃان تائين دريافت ناهي ٿي سگھي ان ريت ڪيتريون ئي ٻيون هائي انرجي ظاهر جو اڃان تائين انھن جو پتو ناهي مليو جن جي پيشنگوئي ڪئي وئي هئي انجو هڪ مطلب اهو ٿي سگھي ٿو تہ ڪائنات جي شروعات ۾ سنگوليريٽي جي وجود جو نظريو مڪمل طور صحيح نہ آهي، ايئن ممڪن آهي تہ اسانجي ڪائنات جو پد بگ بينگ جي وقت بي حد نہ هو. 

ان ڳالھ جو امڪان وڌيڪ آهي تہ بگ بينگ جي وقت ڪائنات گھڻي مٿي پر هڪ مستقل يعني Stable پد تي هئي يعني بگ بينگ جي وقت ڪائنات جو پد بي حد infinite نہ هيو، 1980 جي ڏهاڪي ۾ انفليشن جو مفروضو پيش ڪيو ويو جيڪو انھن مسئلن کي سولائي سان حل ڪندو آهي جيڪو پراڻي بگ بينگ ماڊل ۾ پاتا ويندا هيا ۽ جن جو ذڪر مٿي ڪيو ويو، انفليشن جي مفروضي جي نظر سان بگ بينگ جي وقت ڪائنات جي ڪا حد نہ هئي، يعني ڪائنات جي سڀ اسپيس هڪ نقطي تي مرڪوز نہ هئي، ڪائنات اڻ حد مٿي پد تي هئڻ کان علاوه بہ حد گڏيل هئي، ان ۾ بہ حد توانائي موجود هئي ۽ اها تيزي سان ڦھلجي رهي هئي، هي توانائي اسپيس ۾ هر جڳھ هڪجهڙي موجود هئي، جنھن جي وجھ سان ڪائنات گھڻي تيزي سان يعني exponentially تيزي سان ڦھلجي رهي هئي، هي ان گهڻي تيز ڦھلجڻ جو ڪارڻ هو، تہ اسانجي نقطي نظر سان قابل مشاهدو ڪائنات ۾ گھڻو گهٽ fluctuations آهي. هي ايئن اي آهي جيئن ڪنھن رٻڙ کي گھڻو ڇڪيو وڃي تہ ان ۾ موجود سڀ جھول تغظيم وغيرھ غائب ٿي وينديون آهن ۽ اهو هر جڳھ هڪ جهڙو نظر اچڻ لڳندو آهي 

هي ان exponential تيز ڦهلاو يعني انفيليشن جو نتيجو هو تہ اسپيس ۾ موجود انرجي ريڊي ايشن يعني شعاعون جي شڪل وٺي ڇڏي ۽ گھڻو جلد ان توانائي مان مادي پارٽيڪلز وجود ۾ اچي ويا ان عمل کي اسان بگ بينگ چوندا آهيون، ايئن بگ بينگ ان inflationary ڀاڙيندڙ ڦهلاو جي انت جو نالو آهي جنھن جي نتيجي ۾ اسپيس جي توانائي شعاعن جي شڪل ۾ نيڪال ٿي ۽ پوءِ وري مادي پارٽيڪلز ۾ تبديل ٿي وئي، ٻئن لفظن ۾ اسان جنھن ڪائنات جو مشاهدو ڪري رهيا آهيون اها ڪنھن singularity مان پيدا ناهي ٿي. بلڪ ان exponential تيز ڦهلاو جي انت جي نتيجي ۾ پيدا ٿي

اها ئي وجھ آهي تہ اسان موجودا ڪائنات جي فلم کي ماضي جي طرف هلنداسين تہ اسان t=0 تائين يعني بلڪل ڪائنات جي شروعات جي وقت تائين ناهيون پهچي سگھندا بلڪ انفليشن تائين ئي پھچي سگھندا آهيون، انفليشن جي شروعات ان وقفي کان ڪيتري دير پهريان ٿي ان باري ۾ اسان اصولن بہ ڪجھ نٿا چئي سگھون اهو ممڪن آهي تہ انفليشن (10)⁻³³  سيڪنڊ ۾ ئي ٿيو هجي. اهو بہ ممڪن آهي تہ انفليشن بگ بينگ کان سالن صديون يا اربن سال اڳ پهريان کان جاري هجي، پر اسان ان باري ۾ ڪا معلومات حاصل نٿا ڪري سگھون ڇوجو انفليشن جي سرعت جي وجھ سان اها سڀ معلومات هاڻي ضائع ٿي چڪي آهي، اسان اها معلومات هاڻي ڪڏھن بہ حاصل نہ ڪري سگهنداسين 

ان انفليشن جي شروعات ڇالاءِ ٿي، ان باري ۾ فلحال اسان ڪجھ نٿا چئي سگهون. پر اها ڳالھ هاڻي اسان يقين سان گڏ چئي سگھون ٿا تہ ڪائنات جي شروعات سنگوليريٽي سان نہ ٿي. سنگوليريٽي صرف ڪائنات جي ان رياضياتي ماڊل ۾ پيدا ٿيندي آهي جيڪو نظريو اضافيت جي مدد سان پيدا ڪيو ويو، ڇوجو نظريو اضافيت جي مساوات انفليشن کي ماڊل نٿي ڪري، اسان اهو بہ ڄاڻون ٿا تہ جيڪڏهن فرضن بگ بينگ جي وقت ڪنھن بہ قسم جي سنگوليريٽي موجود هجي تہ اها سنگوليريٽي اصولن انفليشن پيدا ڪرڻ کان انڪاري آهي ڇوجو اسان ڄاڻون ٿا تہ انفليشن ۾ هر پلانڪ انٽرول ۾ قابل مشاهدو ڪائنات جو سائز ٻيڻو ٿي رهيو آهي، ان ڪري اسان هي بہ چئي سگهون ٿا تہ جيڪڏهن ڪائنات پھريان (10)⁻³³ سيڪنڊ کان پوئتي وڃڻ شروع ڪري تہ هر پلانڪ انٽرول کانپوءِ ڪائنات جو سائز اڌ ٿي رهيو هيو، ان پويان جي طرف هلندڙ پراسيس جو نتيجو ظاهري طور ننڍي کان ننڍي ڪائنات هوندو پر ڪنھن بہ مرحلي تي ھي پراسيس ڪا سنگوليريٽي پيدا نہ ڪندو

هي انفليشن ڪنھن ريت شروع ٿيو! ان باري ۾ اسانکي قطعي ڪو علم نہ آهي، اسان اهوئي قائدا ناهيون ڄاڻيندا جيڪو ڪائنات ۾ ان وقت موجود هيا، پر اسانکي اهو ضرور ڄاڻون ٿا تہ جيڪڏهن ڪائنات جي شروعات انفليشن سان ٿي تہ ان جو لازمي نتيجو اهو هوندو تہ ڪائنات جي ماضي ۾ بہ ڪا سنگوليريٽي ناهي رهي.

#ScienceJeDuniya