घर फलो का पेड़ रियरव्यू मिरर में ब्रह्मांड। या छिपी समरूपता, एंटीमैटर और हिग्स बोसॉन। "द यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर" पुस्तक के बारे में। क्या गॉड राइट-हैंडेड था? या हिडन सिमिट्री, एंटीमैटर एंड द हिग्स बोसॉन" यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर

रियरव्यू मिरर में ब्रह्मांड। या छिपी समरूपता, एंटीमैटर और हिग्स बोसॉन। "द यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर" पुस्तक के बारे में। क्या गॉड राइट-हैंडेड था? या हिडन सिमिट्री, एंटीमैटर एंड द हिग्स बोसॉन" यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर

पृष्ठ 85 में से 1

© 2013 डेव गोल्डबर्ग द्वारा

© Brodotskaya A. रूसी में अनुवाद, 2015

© एलएलसी एएसटी पब्लिशिंग हाउस, 2015

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पुस्तक समीक्षाएं
"द यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर"

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रियरव्यू मिरर में ब्रह्मांड किसी के लिए भी एक महान पढ़ा है जो यह समझना चाहता है कि हमारा ब्रह्मांड इतना जटिल और इतना अद्भुत क्यों है ... गोल्डबर्ग एक महान साथी है जो आपको ब्रह्मांड की सुंदरता की प्रशंसा करने के लिए आपकी मंजिल तक ले जाएगा।

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गणितीय समरूपता कई सवालों के जवाब रखती है, लेकिन गोल्डबर्ग, अपनी मजाकिया और हल्की किताब के दौरान, पाठक को ऐसे मील के पत्थर प्रदान करते हैं जो गणितीय गणनाओं के साथ अतिभारित नहीं होते हैं। युक्ति: हाईब्रो हास्य से भरे कई फ़ुटनोट याद न करें!

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गोल्डबर्ग के पास हास्य और बेतुकापन की एक सूक्ष्म भावना है - और वह यह समझाने में उत्कृष्ट है कि हम जो कुछ भी लेते हैं, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान की समानता वास्तव में बहुत अजीब है और थोड़ा स्पष्ट नहीं है ... यह पुस्तक एक है टॉल्किन के मोरिया के माध्यम से निर्मित एक तेज रोलर कोस्टर की तरह।

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वाह, क्या, यह पता चला है, समरूपता का विषय दिलचस्प हो सकता है! भौतिक विज्ञानी डेव गोल्डबर्ग पाठक को बड़े पैमाने पर भौतिकी अवधारणाओं के भंवर में ले जाते हैं, फिर भी वह जहाज को इतनी चतुराई से चलाते हैं कि पाठक डूबने का जोखिम नहीं उठाता।

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जानकारीपूर्ण, गणित के साथ अतिभारित नहीं और भौतिकी में समरूपता की अवधारणा के बारे में असामान्य रूप से आकर्षक पुस्तक ... गोल्डबर्ग की पुस्तक शुरू से अंत तक एक सुलभ और विनोदी तरीके से लिखी गई है ... लेखक ने उदारतापूर्वक लोकप्रिय संस्कृति के संदर्भों के साथ अपने स्पष्टीकरणों का मौसम - से डॉक्टर हू और लुईस कैरोल टू एंग्री बर्ड्स - और प्रस्तुति के आकर्षक तरीके के लिए धन्यवाद सबसे जटिल विषयों को भी सरल बना देता है।

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गोल्डबर्ग ब्रह्मांड के दस सबसे मौलिक गुणों के बारे में एक ही हास्य के साथ और एक ही समय में सूक्ष्म, गहराई से और स्पष्ट रूप से बात करते हैं।

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यह पुस्तक बुनियादी भौतिकी अवधारणाओं की एक मजेदार और आकर्षक खोज है, जिसमें अन्य बातों के अलावा, भौतिकी की गुमनाम नायिकाओं में से एक की कहानी शामिल है, जिसके कंधों पर कई भौतिक विज्ञानी खड़े हैं - एमी नोथर!

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डेव गोल्डबर्ग आकर्षक जिज्ञासाओं, गूढ़ विरोधाभासों और सूक्ष्म हास्य के एक वास्तविक मनोरंजन पार्क की व्यवस्था करते हैं ... वे पाठक को पूरी तरह से समझाते हैं कि भौतिकी, खगोल विज्ञान और गणित में समरूपता की क्या भूमिका है। एक सुंदर ब्रह्मांड के बारे में एक अद्भुत कहानी!

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मत तोड़ो! यह पुस्तक किसी भी पाठक के लिए एक वास्तविक उपहार है जो हमारे अद्भुत ब्रह्मांड के सभी आश्चर्यों के बारे में उत्सुक है। यदि स्कूलों में भौतिक विज्ञान की मूलभूत अवधारणाओं और नियमों को स्पष्ट और मजेदार तरीके से पढ़ाया जाता है, जिसका वर्णन डेव गोल्डबर्ग ने अपनी पुस्तक में किया है, तो हम युवाओं को विज्ञान की ओर आकर्षित करने में अधिक सक्षम होंगे।

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यह पुस्तक विषय-वस्तु में लगभग उतनी ही व्यापक है जितनी कि भौतिक ब्रह्मांड के बारे में यह इतनी आश्चर्यजनक है। लेकिन मुख्य बात, शायद, यह है कि गोल्डबर्ग एमी नोथर की कम करके आंकी गई खूबियों के बारे में विस्तार से लिखते हैं। उसका प्रमेय, जिसके अनुसार प्रत्येक समरूपता एक संरक्षित मात्रा से मेल खाती है, भौतिकी के सबसे विविध क्षेत्रों को एकीकृत करती है, और गोल्डबर्ग बताते हैं कि कैसे और क्यों।

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डेव गोल्डबर्ग इस बारे में बात करते हैं कि कैसे समरूपता इस तरह के कौशल के साथ ब्रह्मांड को आकार देती है कि उनकी पुस्तक को पढ़ना एक वास्तविक आनंद है। कोंन से लेकर चींटियों के साम्राज्य के बारे में हिग्स बोसोन के बारे में उपद्रव तक, उनकी कहानियाँ अप्रतिरोध्य हैं, और साथ ही वे असामान्य रूप से जानकारीपूर्ण हैं।

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इस पुस्तक को पढ़ना दुनिया के सबसे अद्भुत भौतिकी शिक्षक का व्याख्यान सुनने जैसा है! गोल्डबर्ग आपको वह सब कुछ बताता है जो आप भौतिकी के बारे में जानना चाहते थे, लेकिन यह पूछने में बहुत शर्म आ रही थी, उदाहरण के लिए, क्या टार्डिस बनाया जा सकता है, या क्या होगा यदि पृथ्वी को ब्लैक होल में चूसा जाता है। ब्रह्मांड की प्रकृति को समझने की इच्छा रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए इसे पढ़ना चाहिए - और साथ ही हंसना चाहिए!

एमिली, विला और लिली को समर्पित - आप मेरी जिंदगी, प्यार और प्रेरणा हैं

यह याद रखना चाहिए कि हम जो देखते हैं वह प्रकृति नहीं है, बल्कि प्रकृति हमारे प्रश्न पूछने के तरीके के अधीन है।

वर्नर हाइजेनबर्ग

परिचय
जिसमें मैं आपको बताता हूं कि क्या और कैसे, इसलिए बेहतर है कि इसे स्क्रॉल न करें

दुनिया में कुछ क्यों है और कुछ नहीं? भविष्य अतीत जैसा क्यों नहीं है? एक गंभीर व्यक्ति ऐसे सवाल क्यों उठाता है?

जब आप लोकप्रिय विज्ञान के बारे में बात करते हैं, तो आप दीक्षा के एक प्रकार के साहसी संदेह में पड़ जाते हैं। आप इन सभी ट्वीट्स और ब्लॉगों को पढ़ते हैं और आपको यह आभास होता है कि सापेक्षता का सिद्धांत किसी पार्टी में किसी दोस्त की बेकार बकबक से ज्यादा कुछ नहीं है, और मानव जाति के इतिहास में सबसे सफल भौतिक सिद्धांतों में से एक नहीं है, जिसने सभी को झेला है सौ साल के लिए प्रयोगात्मक और अवलोकन परीक्षण। ।

अशिक्षित के दृष्टिकोण से, भौतिकी सभी प्रकार के कानूनों और सूत्रों के साथ दर्द से भरी हुई है। क्या यह तेज़ नहीं हो सकता? और भौतिक विज्ञानी स्वयं अक्सर अपने डिजाइनों की अलग जटिलता में रहस्योद्घाटन करते हैं। जब सौ साल पहले सर आर्थर एडिंगटन से पूछा गया कि क्या यह सच है कि दुनिया में केवल तीन लोग आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को समझते हैं, तो उन्होंने एक पल के लिए सोचा, और फिर लापरवाही से टिप्पणी की: "मैं यह पता लगाने की कोशिश कर रहा हूं कि तीसरा कौन है। एक है।" आज, सापेक्षता का सिद्धांत हर भौतिक विज्ञानी के मानक शस्त्रागार में शामिल है, इसे दिन-प्रतिदिन पढ़ाया जाता है, और यहां तक ​​कि आज के स्कूली बच्चों को भी। तो यह अहंकारी विचार को त्यागने का समय है कि ब्रह्मांड के रहस्यों को समझना केवल प्रतिभाओं के लिए उपलब्ध है।

हमारी दुनिया कैसे काम करती है, इस बारे में गहरी अंतर्दृष्टि लगभग कभी भी एक नए फॉर्मूले का परिणाम नहीं होती है, चाहे आप एडिंगटन हों या आइंस्टीन। इसके विपरीत, सफलताएँ लगभग हमेशा तब होती हैं जब हमें एहसास होता है कि हम सोचते थे कि वे अलग चीजें हैं, लेकिन वास्तव में वे एक ही चीज हैं। यह समझने के लिए कि सब कुछ कैसे काम करता है, आपको समरूपता को समझने की जरूरत है।

20वीं सदी के महान भौतिक विज्ञानी, नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनमैन ने भौतिकी की दुनिया की तुलना शतरंज के खेल से की। शतरंज समरूपता से भरा खेल है। बोर्ड को आधा मोड़ें - यह बिल्कुल शुरुआत में जैसा ही दिखेगा। एक तरफ के आंकड़े, रंग के अपवाद के साथ, दूसरी तरफ के आंकड़ों की लगभग एक आदर्श दर्पण छवि हैं। यहां तक ​​कि खेल के नियम भी सममित हैं। यहां बताया गया है कि फेनमैन इसे कैसे कहते हैं:

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नियमों के अनुसार, बिशप केवल तिरछे बिसात पर चलता है। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि चाहे कितनी भी चालें चली हों, एक निश्चित बिशप हमेशा एक सफेद वर्ग पर रहेगा ... तो यह होगा, और काफी लंबे समय तक - लेकिन अचानक हम पाते हैं कि बिशप एक काले वर्ग पर समाप्त हो गया (वास्तव में, ऐसा ही हुआ था: इस समय के लिए बिशप खाया गया था, लेकिन प्यादों में से एक अंतिम पंक्ति में पहुंच गया और एक काले वर्ग पर बिशप बन गया)। तो यह भौतिकी के साथ है। हमारे पास एक ऐसा कानून है जो सार्वभौमिक रूप से लंबे, लंबे समय तक काम करता है, यहां तक ​​कि जब हम सभी विवरणों का ट्रैक नहीं रख सकते हैं, और फिर एक क्षण आता है जब हम खोज सकते हैं नया कानून.

वर्तमान पृष्ठ: 7 (कुल पुस्तक में 24 पृष्ठ हैं) [सुलभ पठन अंश: 16 पृष्ठ]

फिर, इन तारों में से प्रत्येक के पास हमारे सूर्य के समान शानदार रेटिन्यू क्यों नहीं हो सकता है, चंद्रमाओं द्वारा सेवा प्रदान करने वाले ग्रहों का एक रेटिन्यू?

और उसके साथ कुछ भी बुरा नहीं हुआ—कम से कम चर्च ने उसके साथ कुछ नहीं किया।

जब आप कहीं जाते हैं, तब भी आप कहीं न कहीं खत्म होते हैं

कोपरनिकस महान सत्य का एहसास करने वाले पहले लोगों में से एक थे: ब्रह्मांड में हमारा स्थान अचूक है। यह एक ऐसा सबक है जिसे मानवता को समय-समय पर सीखने की जरूरत है। हमारी सामान्यता सौर मंडल से बहुत आगे तक फैली हुई है। गैलीलियो ने उल्लेख किया कि ब्रह्मांड में अनगिनत तारे हैं, और सभी को ब्रह्मांड के केंद्र की उपाधि का दावा करने का समान अधिकार है।

आकाशगंगा के तल पर प्रक्षेपण में गोलाकार समूहों की प्रणाली। गांगेय देशांतर हर तीस डिग्री पर चिह्नित होता है। "स्थानीय प्रणाली" पूरी तरह से सबसे छोटे सर्कल के भीतर स्थित है, जो एक ठोस रेखा से घिरा हुआ है, जिसमें एक हजार पारसेक की त्रिज्या होती है। बड़े ठोस वृत्त भी सूर्यकेंद्रित होते हैं, लेकिन उनकी त्रिज्या 10,000 पारसेक के अंतराल पर बढ़ती है। बिंदीदार रेखा प्रणाली की कल्पित प्रमुख धुरी को चिह्नित करती है, बिंदीदार वृत्त इसके केंद्र के संबंध में संकेंद्रित होते हैं। बिंदु इस पैमाने पर समूहों के वास्तविक व्यास के लगभग चार गुना हैं। गांगेय तल से नौ क्लस्टर 15,000 पारसेक से अधिक हैं और इस आरेख में शामिल नहीं हैं।



1918 में, खगोलशास्त्री हार्लो शेपली ने मिल्की वे में 69 गोलाकार समूहों का मानचित्रण किया। ये एक लाख सितारों के बहुत करीब समूह हैं, या इससे भी अधिक, और यह मान लेना उचित था कि गोलाकार समूहों को आकाशगंगा के केंद्र के बारे में सममित रूप से वितरित किया जाता है। शैप्ले ने पाया कि हमारा स्थान हमारी अपनी आकाशगंगा के भीतर भी विशेषाधिकार प्राप्त नहीं है। हम सुदूर प्रांत के लगभग 10 बिलियन स्टार सिस्टम में से एक हैं।

डगलस एडम्स इस बारे में लिखते हैं:

गैलेक्सी की पश्चिमी सर्पिल शाखा के एक फैशनहीन क्षेत्र की पिछली गलियों में, जो मानचित्र पर भी नहीं है, एक छोटा, अगोचर पीला सूरज है। लगभग नब्बे-दो . की दूरी पर 44
एडम्स एक खगोलशास्त्री नहीं है और, उस मामले के लिए, एक अंग्रेज, तो आइए उसे मीट्रिक उपायों का अनुवाद करने में गलती के लिए क्षमा करें। वास्तव में, यह मान 93 मिलियन मील के करीब है।

इसके चारों ओर लाखों मील की दूरी पर एक पूरी तरह से अवर्णनीय नीला-हरा ग्रह घूमता है, जिसके वानर-व्युत्पन्न निवासी इतने आदिम हैं कि वे अभी भी डिजिटल घड़ियों को कुछ उत्कृष्ट मानते हैं।

(वाई. अरिनोविच द्वारा अनुवादित)

लेकिन यह अभी खत्म नहीं हुआ है। 1920 के दशक में, एडविन हबल ने दिखाया कि हमारी आकाशगंगा अंतरिक्ष में तैरते हुए द्वीप ब्रह्मांडों की एक विशाल संख्या में से एक है। जैसा कि हमने देखा है, एसडीएसएस सर्वेक्षण ने एक सौ मिलियन से अधिक आकाशगंगाओं का मानचित्रण किया है, लेकिन सबसे रूढ़िवादी अनुमान यह है कि देखने योग्य ब्रह्मांड में उनकी कुल संख्या कई ट्रिलियन है। औसतन, ये खरबों आकाशगंगाएँ अद्भुत एकरूपता के साथ अंतरिक्ष में वितरित प्रतीत होती हैं। समरूपता की भाषा में इसका अर्थ है कि ब्रह्मांड सजातीय. इसी प्रकार, ब्रह्मांड का उत्तरी गोलार्द्ध कमोबेश दक्षिणी के समान ही प्रतीत होता है। फिर से, वैज्ञानिक रूप से कहा जाए तो ब्रह्मांड ऐसा प्रतीत होता है समदैशिक.

इन अवलोकनों ने तथाकथित ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत का आधार बनाया। संक्षेप में, यह कहता है कि ब्रह्मांड कमोबेश हर जगह और सभी दिशाओं में समान है। अवलोकन इसकी पुष्टि करते हैं, लेकिन वास्तव में ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत एक स्वयंसिद्ध है। इस धारणा की तरह कि भौतिक नियमों की अपरिवर्तनीयता हमें अतीत की व्याख्या करने और भविष्य की भविष्यवाणी करने की अनुमति देती है, ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत हमें ब्रह्मांड के अन्य हिस्सों से प्राप्त आंकड़ों की यथोचित व्याख्या करने की क्षमता देता है।

हमारी आकाशगंगा के बाहर ब्रह्मांड कैसा है, इसे समझने की पहली झलक एडविन हबल के लिए है। जैसा कि हम पहले ही देख चुके हैं, उन्होंने न केवल हमें ब्रह्मांड का पैमाना दिखाया, बल्कि यह भी बताया कि ब्रह्मांड की लगभग सभी आकाशगंगाएँ हमसे दूर जा रही हैं।

यह विचार कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है, ने शायद आपको गलत विचार दिया है कि ब्रह्मांड का एक केंद्र है। नहीं, ब्रह्मांड का कोई केंद्र नहीं है। इसे समझने के लिए, हमें सापेक्षता के बारे में थोड़ी बात करने की आवश्यकता है। हम पहले ही सत्यापित कर चुके हैं कि विशेषसापेक्षता का सिद्धांत समय और स्थान के बीच घनिष्ठ संबंध को मानता है। और प्रतिभाशाली सामान्यसापेक्षता का सिद्धांत यह है कि, इसके अनुसार, गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष और समय, साथ ही दोनों को एक ही समय में मोड़ने में सक्षम है।


फैलता हुआ ब्रह्मांड रबड़ की चादर की तरह है


यदि आपके पास अंतरिक्ष वक्रता क्या है, इसका सहज ज्ञान नहीं है, तो झल्लाहट न करें। समीकरणों और सूत्रों में भ्रमित होना बहुत आसान है। सौभाग्य से, हालांकि, इंटरनेशनल गिल्ड ऑफ कॉस्मोलॉजिस्ट एक उत्कृष्ट सादृश्य के साथ आए हैं, और यदि आप मुझे इसे शाब्दिक रूप से नहीं लेने के लिए अपना शब्द देते हैं, तो मैं अपने सहयोगियों के उदाहरण का अनुसरण करूंगा।

रबर की एक विशाल शीट पर मुट्ठी भर छोटी प्लास्टिक आकाशगंगाओं को गोंद दें।

मजबूत आदमियों की एक कंपनी खोजें और उनके साथ मिलकर चादर को चारों तरफ से पकड़ लें।

ठीक से खींचो।

किसी एक आकाशगंगा में रहने वाली चींटी स्वयं को ब्रह्मांड की नाभि मानेगी, क्योंकि अन्य सभी आकाशगंगाएं उसके दृष्टिकोण से दूर जा रही होंगी। इसके अलावा, दो आकाशगंगाओं के बीच की दूरी जितनी अधिक होगी, उतनी ही तेजी से - चींटी के दृष्टिकोण से - वे एक-दूसरे से दूर चले जाएंगे: यह ठीक वैसा ही प्रभाव है जैसा हबल ने देखा था।

मैं आपको किसी भी आकाशगंगा में फेंक सकता हूं, और यदि आपके पास पर्याप्त अहंकार है, तो आप स्वयं को ब्रह्मांड का केंद्र मानेंगे। हालांकि, और यह सबसे महत्वपूर्ण बात है, किसी भी आकाशगंगा में कोई भी पर्यवेक्षक एक ही चीज़ को देखेगा।

ब्रह्मांड की घड़ी को पीछे कर दें, और सभी आकाशगंगाओं के बीच की दूरी शून्य हो जाती है। बिग बैंग कहाँ हुआ था? और हर जगह!

हालाँकि, इस सादृश्य को भी शाब्दिक रूप से लेना खतरनाक है। एक विशेष रूप से जिद्दी चींटी एक सुंदर स्टारशिप का निर्माण करेगी और उदाहरण के लिए, रबर शीट के किनारे की तलाश करेगी। लेकिन हमारे (गैर-रबर) ब्रह्मांड में, मूल रूप से किनारे तक पहुंचना असंभव है, सपने में भी कुछ भी नहीं है। ब्रह्मांड का कोई केंद्र नहीं है और न ही कोई किनारा है। ऐसे में हमारे पास दो ही विकल्प रह जाते हैं।

सबसे पहले, ईमानदार होने के लिए, आत्मा को ठंडा करता है। यह पता चल सकता है कि ब्रह्मांड वास्तव में अनंत है। यानी न केवल बहुत, बहुत बड़ा, बल्कि वास्तव में अनंत। सोचो - यह अंतहीन है!


टॉरॉयडल ब्रह्मांड


हम एक विशाल ब्रह्मांड और एक अनंत ब्रह्मांड के बीच व्यावहारिक अंतर पर वापस आएंगे, लेकिन मुझे व्यक्तिगत रूप से विकल्प संख्या दो से बहुत अधिक आराम मिलता है: शायद ब्रह्मांड स्वयं निहित है। यह ऐसा है जैसे पीएसी-मैन स्क्रीन के एक तरफ गायब हो जाता है और फिर विपरीत दिशा में फिर से प्रकट होता है। पीएसी-मैन के दृष्टिकोण से, वह आगे बढ़ता है और अंत तक नहीं पहुंच सकता है।

चिंता न करें - पृथ्वी उसी तरह व्यवहार करती है। यदि आप हमारे भाइयों द्वारा मनमाने ढंग से निर्धारित सीमांकन की रेखाओं की उपेक्षा करते हैं, जैसे कि अंतर्राष्ट्रीय तिथि रेखा, तो आप अंतहीन रूप से पूर्व की ओर चल सकते हैं - और आप किनारे या केंद्र तक नहीं पहुंचेंगे। आप लगातार उन्हीं जगहों से गुजरेंगे - और बस।

व्यावहारिक दृष्टिकोण से, अनंत ब्रह्मांड और दोहराव वाले ब्रह्मांड के बीच बहुत अंतर नहीं है। ब्रह्मांड के विस्तार और प्रकाश की सीमित गति ने हमें ब्रह्मांड के चारों ओर जाने और अपने शुरुआती बिंदु पर लौटने से रोकने की साजिश रची है। लेकिन यह हमें निम्नलिखित प्रश्न पूछने से नहीं रोकता है: ब्रह्मांड का आकार क्या है?

ब्रह्मांड: एक या कई?

अंतरिक्ष बड़ा है। अत्यधिक।

लेकिन यह वास्तव में किस आकार का है, हम ईमानदारी से नहीं कह सकते। हम पूरे ब्रह्मांड को देखने में सक्षम नहीं हैं, क्योंकि यह केवल 14 अरब वर्षों से अस्तित्व में है, और प्रकाश की गति यह है कि यह क्या है। पृथ्वी पर, हम एक ऐसी रेखा कहते हैं जिसके आगे हम क्षितिज नहीं देख सकते हैं, और यह पूरे ब्रह्मांड पर भी लागू होता है।

सैद्धान्तिक रूप से हम खरबों आकाशगंगाओं को इस क्षितिज में समाहित कर सकते हैं, लेकिन ऐसा कहीं नहीं कहा गया है कि सब कुछ वहीं समाप्त हो जाएगा। इस बात की बहुत वास्तविक संभावना है कि क्षितिज से परे ब्रह्मांड, जहां हम इसे नहीं देख सकते हैं, बिल्कुल पास जैसा नहीं है। न केवल हम यह देखने में असमर्थ हैं कि सैकड़ों अरब प्रकाश वर्ष दूर क्या हो रहा है, क्योंकि सामान्य तौर पर सब कुछया तो प्रकाश की गति से, या धीमी गति से चलता है: जो कुछ भी क्षितिज से परे है, वह किसी भी तरह से प्रभावित नहीं होता है कि यहां पृथ्वी पर क्या हो रहा है।

लेकिन यह पर्याप्त नहीं है: जैसे-जैसे ब्रह्मांड त्वरण के साथ फैलता है, यह पता चलता है कि समय के साथ, अधिक से अधिक आकाशगंगाएं हमारी दृष्टि के क्षेत्र से गायब हो जाएंगी। हमारे क्षितिज के भीतर आकाशगंगाएँ हमसे केवल 60 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर हैं। और आगे जो कुछ भी होता है वह हमेशा के लिए एक रहस्य बना रहेगा।

हमारे क्षितिज से परे जो कुछ भी है, वह किसी भी व्यावहारिक दृष्टिकोण से, एक और, स्वतंत्र ब्रह्मांड है, और इसलिए, हम इसे पसंद करते हैं या नहीं, हम इसमें रहते हैं एकाधिक ब्रह्मांड- एक निश्चित अर्थ में। अगर आप साइंस फिक्शन के पारखी हैं 45
बेशक, एक पारखी, यह अन्यथा कैसे हो सकता है।

वे कम से कम सतही रूप से एक से अधिक ब्रह्मांड के विचार से परिचित हैं, लेकिन हर कोई "एकाधिक ब्रह्मांड" वाक्यांश को अपने तरीके से समझता है। सौभाग्य से हमारे लिए, एमआईटी भौतिक विज्ञानी मैक्स टेगमार्क ने कई ब्रह्मांडों का एक विस्तृत पदानुक्रमित वर्गीकरण विकसित किया है। दिल पर हाथ, इस वर्गीकरण में सब कुछ, पहले स्तर को छोड़कर, जिसमें हमें कोई संदेह नहीं है, अत्यंत सट्टा है - और आगे, अधिक सट्टा। तो चलिए सहमत हैं कि अभी के लिए हम केवल चीजों को अलमारियों पर रख रहे हैं।

पहले स्तर के मल्टीवर्स। ब्रह्मांड बहुत बड़ा है, लेकिन इसे समझा जा सकता है

व्यावहारिक दृष्टिकोण से, ब्रह्मांड के किसी भी हिस्से को एक द्वीप के रूप में 100 अरब प्रकाश वर्ष के आकार के साथ माना जा सकता है। हालाँकि, यदि द्वीप एक दूसरे से जुड़े नहीं हैं, तो एक उचित प्रश्न उठता है कि ऐसा क्यों हुआ और प्रत्येक व्यक्तिगत साइट अन्य सभी के समान क्यों होनी चाहिए।

कल्पना कीजिए, इस प्रश्न का उत्तर प्राप्त करना काफी संभव है। लेकिन पहले, आइए अवलोकनों द्वारा पुष्टि किए गए एक तथ्य को बताएं: हम ब्रह्मांड की शुरुआत से छोड़े गए विकिरण से घिरे हुए हैं, और यह विकिरण लगभग एक सौ-हजारवें हिस्से की सटीकता के साथ एक समान है। यह तथ्य और भी अजीब हो जाता है यदि हम याद रखें कि जो प्रकाश हमें "ऊपर" और "नीचे" - उत्तरी और दक्षिणी ध्रुवों से - ब्रह्मांड में अविश्वसनीय रूप से दूर बिंदुओं से आता है। इन धाराओं के दो फोटॉन, सबसे अधिक संभावना है, उन क्षेत्रों में कभी नहीं रहे हैं जो कभी एक दूसरे के साथ थर्मल संपर्क में रहे हैं।

यह ब्रह्मांड विज्ञान में सबसे गहरे और सबसे दर्दनाक प्रश्नों में से एक है। प्रारंभ में ब्रह्मांड बहुत छोटा था, लेकिन यह अधिक समय तक नहीं चला। ऐसा लगता है कि आकाश में एक डिग्री से अधिक अलग क्षेत्रों में एक-दूसरे के साथ घुलने-मिलने का कोई रास्ता नहीं है - और फिर भी संपूर्ण ब्रह्मांड आश्चर्यजनक रूप से सजातीय दिखता है। मैं आपको याद दिला दूं कि यह ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत की मान्यताओं में से एक है।

1980 के दशक में, एसएलएसी राष्ट्रीय त्वरक प्रयोगशाला में एलन गुथ ने क्षितिज समस्या को दरकिनार करने के लिए मुद्रास्फीति की परिकल्पना का प्रस्ताव रखा। और यद्यपि यह सिर में अच्छी तरह से फिट नहीं होता है, मैं आपको पहले से चेतावनी देता हूं कि फिलहाल मुद्रास्फीति मॉडल अधिकांश ब्रह्मांड विज्ञानियों के लिए एक हठधर्मिता बन गया है। यह हमें ब्रह्मांड में बड़ी संख्या में घटनाओं की व्याख्या करने की अनुमति देता है जिस रूप में हम इसे देखते हैं।

कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व के पहले क्षणों में, विशेष रूप से पहले 10-35 सेकंड में एक तेजतर्रार गतिविधि थी। इस संक्षिप्त क्षण के दौरान, ब्रह्मांड में एक विशाल घातीय विस्तार हुआ है, और अंतरिक्ष के अलग-अलग खंड - व्यक्तिगत बुलबुले - 1060 या उससे अधिक के कारक से बढ़े हैं।

यदि मुद्रास्फीति की परिकल्पना सही है, और हम, मैं दोहराता हूं, व्यावहारिक रूप से आश्वस्त हैं कि यह है, तो दृश्य स्थान से परे अभी भी बहुत सी जगह है। प्रत्येक बुलबुला अपने आप में एक ब्रह्मांड है, और यह कल्पना करना आसान है कि यदि उनमें से पर्याप्त हैं, तो उनमें से कई हमारे समान हो सकते हैं, शायद बिल्कुल हमारे जैसे भी। मुद्रास्फीति के अधिकांश मॉडलों के अनुसार, बुलबुले अन्य बुलबुले को जन्म देते हैं, और इसी तरह एड इनफिनिटम, और परिणाम एक अनंत ब्रह्मांड है, जिसने पहले हमें इतना डरा दिया।

पृथ्वी पर प्रत्येक व्यक्ति के लिए एक सटीक डबल होने के लिए प्रथम-स्तर के बहु-ब्रह्मांड को किस आकार तक पहुंचना चाहिए? बस राक्षसी। टेगमार्क का अनुमान है कि यहां से एक ही ब्रह्मांड तक लगभग 10 से 10 29 मीटर की शक्ति है - इस पुस्तक के पन्नों में अनंत को छोड़कर इससे बड़ी कोई संख्या नहीं होगी। इसका मतलब यह है कि डुप्लिकेट ब्रह्मांड में प्रत्येक परमाणु बिल्कुल उसी स्थान पर है और उसी गति से आगे बढ़ रहा है, क्वांटम अनिश्चितता तक, जैसा कि हमारे अपने ब्रह्मांड में है। इसका मतलब यह है कि यदि आपके डोपेलगैंजर की जीवनी आपकी जीवनी से अलग है, तो डोपेलगैंजर के मस्तिष्क को यह सोचने के लिए तार-तार कर दिया जाता है कि उसमें वह जीवनी है।

देखना? हम दुष्ट जुड़वां बच्चों के विषय पर वापस आ गए हैं!

यदि ब्रह्मांड अनंत है, तो इसमें न केवल आपके डबल के लिए, बल्कि आपके डबल्स की अनगिनत संख्या के लिए पर्याप्त जगह होगी!

यह अपमानजनक और थोड़ा डरावना है। यह ऐसा है जैसे अनंत जासूस आपकी गुप्त रूप से जासूसी कर रहे हों।

यदि ब्रह्मांड अनंत नहीं है, तो आप सुरक्षित रूप से अपनी विशिष्टता की प्रशंसा पर आराम कर सकते हैं। रूढ़िवादी सैद्धांतिक अनुमानों के अनुसार, हमारे मल्टीवर्स का न्यूनतम आकार लगभग 10 80 मीटर है, और यह बहुत कुछ लगता है, अगर आपको याद नहीं है कि यह जुड़वा बच्चों की उपस्थिति के लिए आवश्यक स्थान का केवल एक छोटा सा अंश है।

दूसरे स्तर के मल्टीवर्स। विभिन्न भौतिक नियमों के साथ विभिन्न ब्रह्मांड

ब्रह्मांड का हमारा खंड अभी-अभी उभरते हुए कई ब्रह्मांड के एक छोटे से टुकड़े से विकसित हुआ है, हालांकि, जैसा कि हम पहले ही समझ चुके हैं, हमारा बुलबुला केवल एक ही नहीं है। इसके अलावा, यह संभव है कि इनमें से कुछ बुलबुले में, और शायद सभी में, भौतिकी के नियम हमारे से कुछ अलग हैं। या तो उनमें बिजली थोड़ी मजबूत या कमजोर है, या मजबूत अंतःक्रिया (जो न्यूट्रॉन और प्रोटॉन को बांधती है) हमारे जैसी नहीं है, या तीन से अधिक आयाम हैं।

मैं दूसरे स्तर के कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व की कुछ परिस्थितियों को स्पष्ट करता हूं।

1. यह मॉडल सही है यह स्पष्ट नहीं है। यह संभव है कि मौलिक शक्तियां वास्तव में मौजूद हर चीज का आधार हों, और सभी ब्रह्मांड एक ही भौतिक नियमों पर बने हों।

2. यदि वास्तव में दूसरे स्तर के कई ब्रह्मांड हैं, तो जरूरी नहीं कि वे हमारे समान हों। शायद उनमें से कई के पास कोई तारे या आकाशगंगाएँ नहीं हैं, कुछ लगभग पूरी तरह से खाली हैं, कुछ अपने ही गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव में ढह गए हैं। बनाने के लिए, उदाहरण के लिए, तारे या भारी तत्व, भौतिकी को बहुत, बहुत सूक्ष्म रूप से ट्यून किया जाना चाहिए, और ऐसा ही हम करते हैं, और अधिकांश ब्रह्मांड केवल चयन को पास नहीं करते हैं।

3. ब्रह्मांड में अभी भी कोई बढ़त नहीं है। ब्रह्मांडों को एक दूसरे से ईंट की दीवार से नहीं बांधा गया है। दूसरे स्तर के मल्टीवर्स के भीतर सभी ब्रह्मांड संभावित प्रथम-स्तरीय मल्टीवर्स हैं।

हालांकि, कहानी दूसरे स्तर पर खत्म नहीं होती है। टेगमार्क तीसरे और चौथे दोनों स्तरों के कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व का सुझाव देता है, जो और भी अधिक सट्टा हैं और इसका समरूपता के सवाल से कोई लेना-देना नहीं है और क्या भौतिकी के नियम हर जगह समान हैं। लेकिन हम वैसे भी उनके बारे में बात करेंगे, यह बहुत दिलचस्प है।

तीसरे स्तर के मल्टीवर्स। क्वांटम यांत्रिकी की कई दुनिया

मैंने पहले ही इस बारे में कुछ बात की है कि क्वांटम यांत्रिकी कैसे काम करता है, और अधिकांश भौतिक विज्ञानी इसे केवल यह मान लेते हैं कि दुनिया में कुछ यादृच्छिकता होनी चाहिए (या शायद शेर का हिस्सा) और घटनाओं के बीच बाहरी, सरल कनेक्शन की संभावना दूर से एक दूसरे।

हालांकि, हर कोई इस बारे में इतना निश्चित नहीं है। 1957 में, ह्यूगो एवरेट, जिन्होंने पेंटागन में एक वैज्ञानिक सलाहकार के रूप में काम किया, क्वांटम यांत्रिकी की "कई-दुनिया की व्याख्या" के साथ आए। ऐसा नहीं है कि एवरेट ने भौतिक कानूनों का एक बिल्कुल नया सेट बनाया है। संक्षेप में, वह यही कहना चाहता था: "आप इन सभी प्रयोगों को जानते हैं जो क्वांटम व्यवहार दिखाते हैं? इसलिए, आप उन्हें एक अलग नजरिए से देख सकते हैं।"

बहु-विश्व व्याख्या के अनुसार, हर बार जब किसी क्वांटम घटना को मापा जा सकता है, तो ब्रह्मांडों का एक नया सेट बनाया जाता है। एक ब्रह्मांड में, एक इलेक्ट्रॉन के घूमने का अनुमान ऊपर की ओर लगाया जा सकता है। दूसरे में - जैसा कि नीचे की ओर निर्देशित है। मजे की बात यह है कि कई-दुनिया की व्याख्या के अनुसार, ये ब्रह्मांड एक दूसरे के साथ बातचीत कर सकते हैं, जो अजीब व्यवहार का कारण बनता है - क्वांटम हस्तक्षेप।

जैसा कि मैंने कहा, गणितीय बहु-विश्व व्याख्या क्वांटम प्रयोगों को मानक कोपेनहेगन व्याख्या के समान होने की अपेक्षा करती है, जिसका पालन अधिकांश भौतिक विज्ञानी स्वयं सहित करते हैं। हालाँकि, यह हमें मल्टीवर्स का एक बिल्कुल नया दृष्टिकोण भी प्रदान करता है - और, स्पष्ट रूप से, यह दृश्य शानदार संभावनाएं प्रदान करता है यदि विज्ञान कथा लिखना आपके जीवन का काम है। हालाँकि, मुझे आपको चेतावनी देनी चाहिए: यदि आप कई संसारों की व्याख्या की सदस्यता लेते हैं, तो यह बहुत स्पष्ट है कि न तो एवरेट ने और न ही किसी और ने ब्रह्मांडों के बीच यात्रा के लिए एक भौतिक तंत्र का प्रस्ताव दिया है। सेहत के बारे में कल्पना करें, लेकिन यहां से आपको कहीं नहीं मिलेगा।

चौथे स्तर के कई ब्रह्मांड। यदि ब्रह्मांड गणितीय रूप से आत्मनिर्भर है, तो उसका अस्तित्व है

चौथे स्तर पर चीजें और भी अजीब हो जाती हैं। स्तर एक से तीन यह मानते हैं कि भौतिकी के नियम कम से कम अस्पष्ट रूप से हमारे ब्रह्मांड के नियमों के समान हैं। एक स्तर 4 मल्टीवर्स में, टेगमार्क कहता है, "गणितीय रूप से मौजूद सभी संरचनाएं भौतिक रूप से भी मौजूद हैं," हालांकि यह पूरी तरह से स्पष्ट नहीं है कि गणितीय रूप से कितने ब्रह्मांडों का वर्णन किया जा सकता है।

जहां तक ​​​​हम जानते हैं, यह संभव है कि किसी प्रकार का ब्रह्मांड हो, जहां हमारी केवल एक या कोई भी मौलिक बातचीत मौजूद न हो। क्योंकि हमने कई ब्रह्मांडों के अपने हिस्से में भौतिकी का पता नहीं लगाया है, भले ही एक स्तर 4 एकाधिक ब्रह्मांड हो, हम यह नहीं कह सकते कि इसे बनाने वाले ब्रह्मांड क्या हैं, यहां तक ​​​​कि थोड़ी सी निश्चितता के साथ भी।

इस पूरे अध्याय में हमें जो परेशानी हुई है उसका एक हिस्सा यह है कि हम नहीं जानते कि क्या हमारे ब्रह्मांड का वर्णन करने वाले पैरामीटर वास्तव में आवश्यक हैं, क्या उनके बिना एक सुसंगत ब्रह्मांड मौजूद हो सकता है, या क्या वे पूरी तरह से मनमानी हैं। टेगमार्क के वर्गीकरण के अनुसार चौथे स्तर का बहु ब्रह्मांड ब्रह्मांड के अनंत सेट और एक एकल दोनों के अस्तित्व को अच्छी तरह से मान सकता है।

यदि आपका सिर पहले से ही कई ब्रह्मांडों की विविधता से घूम रहा है, तो मापदंडों के संभावित सेटों के बारे में सोचना शायद ही आपकी मदद करेगा।

हालांकि, वास्तव में, हम पहले और दूसरे स्तर के कई ब्रह्मांडों के बारे में बात करेंगे। अंत में, यदि आप भूल गए हैं, तो हमारी बातचीत का मुख्य उद्देश्य इस सवाल से निपटना है कि क्या पूरे ब्रह्मांड में भौतिकी के नियम समान हैं।

क्या ब्रह्मांड हमारे लिए है?

मैंने आपको पहले ही चेतावनी दी है, लेकिन अतिरिक्त सावधानी बरतना अच्छा है: हालाँकि समरूपता हमें प्रकृति के रहस्यों और भौतिकी के नियमों के रूप को बेहतर ढंग से समझने की अनुमति देती है, वे हमें स्थिरांक के विशिष्ट अर्थ के बारे में कुछ भी नहीं बताते हैं। इन कानूनों में। हम इलेक्ट्रॉन के द्रव्यमान को "घटाने" नहीं जा रहे हैं (कम से कम हम अब तक सफल नहीं हुए हैं)। शायद ब्रह्मांड में कुछ मौलिक है, और यह हमें सभी भौतिक स्थिरांक निकालने की अनुमति देगा, लेकिन फिलहाल हम अंधेरे में भटक रहे हैं। इसका मतलब यह है कि हम नहीं जानते कि भौतिक स्थिरांक मूल रूप से कानूनों में निर्धारित किए गए थे या क्या वे संयोग से इतने अपेक्षाकृत निकले - जैसे किसी दिन खिड़की के बाहर का तापमान यादृच्छिक होता है। समरूपता बताती है कि समीकरण कैसे लिखना है, लेकिन चर के संख्यात्मक मूल्यों के बारे में चुप है।

काफी कुछ पैरामीटर हैं, उदाहरण के लिए, एक इलेक्ट्रॉन का चार्ज, जो छत से कम या ज्यादा लिया जाता है। हो सकता है कि ये पैरामीटर विशाल ब्रह्मांड के अंत से अंत तक बदलते हैं, और कुछ क्षेत्रों - उदाहरण के लिए, हमारे अवलोकन योग्य ब्रह्मांड - केवल भाग्यशाली हैं कि वे जटिल जीवन के उद्भव के लिए उपयुक्त हैं।

इस तथ्य में कुछ भी रहस्यमय नहीं है कि हम संयोगवश ऐसे क्षेत्र में रहते हैं जहां भौतिकी के नियम मानव अस्तित्व के लिए आदर्श रूप से अनुकूल हैं। यह अन्यथा नहीं हो सकता! नहीं तो आप और मैं नहीं होते और इसके बारे में बात करने वाला कोई नहीं होता। यही है, अधिकांश भौतिक विज्ञानी वास्तव में मानवशास्त्रीय तर्क पसंद नहीं करते हैं। हम में से अधिकांश लोग इस आशा को संजोते हैं कि किसी दिन हम पूरी तरह से बुनियादी सिद्धांतों पर आधारित हर चीज का सिद्धांत विकसित करने में सक्षम होंगे।

और अगर वे ब्रह्मांड के बहुत ही ताने-बाने में अंतर्निहित नहीं हैं, तो हमारे अस्तित्व के लिए भौतिकी के नियमों को कितना सूक्ष्मता से देखने की आवश्यकता है? हमारे मौके क्या हैं?

मुझे ब्रह्मांड की सूक्ष्मता के बारे में एक विशिष्ट प्रश्न का अनुमान लगाने दें। प्रकाश 299,792,458 मीटर प्रति सेकंड की गति से क्यों यात्रा करता है? जैसा कि हमने देखा, संक्षिप्त उत्तर यह है कि यह कहना अधिक उचित है कि प्रकाश प्रति सेकंड एक प्रकाश की गति से यात्रा करता है और मीटर को ऐतिहासिक जिज्ञासा के रूप में परिभाषित करने के प्रश्न को छोड़ देता है।

दूसरे शब्दों में, कुछ इकाइयों में व्यक्त किए गए मापदंडों के मान लगभग कभी भी प्रासंगिक नहीं होते हैं, क्योंकि जाहिर है, वे इस बात पर निर्भर करते हैं कि आप किन इकाइयों को चुनते हैं। मैं इसे इसलिए लाया क्योंकि भौतिक स्थिरांक को संयोजित करने के कई तरीके हैं ताकि सभी इकाइयाँ रद्द हो जाएँ। यहां, उदाहरण के लिए, तथाकथित ठीक संरचना स्थिरांक (संक्षेप में पीटीएस) है, जो बिना किसी इकाई के केवल एक संख्या है।



ये पत्र क्या हैं? इस समीकरण में एक इलेक्ट्रॉन का प्रभार है, साथबेशक, प्रकाश की गति है, और ћ डिराक स्थिरांक है, जिसे घटा हुआ प्लैंक स्थिरांक भी कहा जाता है 46
यदि आप अपनी अगली कॉकटेल पार्टी में आकस्मिक रूप से उसका उल्लेख करते हैं, तो इसे देखने से न चूकें! - इसे "ऐश-क्रॉस आउट" कहें। पेशेवर तुरंत समझ जाएंगे।

जहां भी क्वांटम यांत्रिकी शामिल है, यह रेंगता है।

ठीक संरचना स्थिरांक का मान लगभग 1⁄137.03599908 है, और यह भौतिकी के इतिहास में सबसे सटीक परिकलित स्थिरांक में से एक है। और इतनी सटीकता के साथ, हमें नहीं पता कि यह कहां से आया है। शुद्ध गणित में संख्याओं के साथ ऐसा नहीं है। उदाहरण के लिए, संख्या p को मूल सिद्धांतों से आसानी से निकाला जा सकता है, भले ही आपने अपने जीवन में कभी भी वृत्त न देखा हो। यहां बताया गया है कि रिचर्ड फेनमैन इसे कैसे कहते हैं:

हम अच्छी तरह से जानते हैं कि इस संख्या को बहुत उच्च सटीकता के साथ मापने के लिए प्रयोगों में कौन से नृत्य किए जाने चाहिए, लेकिन हम यह नहीं समझते हैं कि इस नंबर को प्राप्त करने के लिए कंप्यूटर पर कौन से नृत्य किए जाने चाहिए - सिवाय गुप्त रूप से इसे दर्ज करने के!

पीआरटी विद्युत चुम्बकीय बल की ताकत का एक उपाय है और जैसा कि आपने देखा होगा, यह एकता से बहुत कम है। वस्तुनिष्ठ दृष्टिकोण से विद्युत चुम्बकीय बल बहुत कमजोर होता है। दूसरी ओर, अन्य इंटरैक्शन की तुलना में, विद्युत चुंबकत्व अविश्वसनीय रूप से मजबूत है। जरा इस तथ्य के बारे में सोचें कि हमारे स्नीकर्स और फर्श के बीच इलेक्ट्रोस्टैटिक प्रतिकर्षण पूरी पृथ्वी के गुरुत्वाकर्षण खिंचाव को आसानी से पार कर लेता है!

ब्रह्मांड विज्ञान और कण भौतिकी के हमारे मानक मॉडल में कम से कम 25 अलग-अलग आयाम रहित और स्पष्ट रूप से स्वतंत्र पैरामीटर हैं। मान लीजिए कि हम केवल एक टीसीपी लेते हैं और बदलते हैं। क्या होगा?

यदि PCF, उदाहरण के लिए, 0.1 से अधिक (मापा गया मान का लगभग 14 गुना) था, तो कार्बन - और इसलिए कार्बन से भारी सभी तत्व - सितारों में उत्पन्न नहीं हो सकते थे। यह कार्बन जीवन रूपों के लिए एक आपदा होगी।

या एक और पैरामीटर लेते हैं - मजबूत परमाणु संपर्क की ताकत, जिसके कारण परमाणुओं के नाभिक उखड़ते नहीं हैं। यदि हम मजबूत बल स्थिरांक में केवल चार प्रतिशत की वृद्धि करते हैं, तो प्रोटॉन जल्दी से एक साथ बंध जाते हैं और हीलियम -2 का निर्माण करते हैं, एक आइसोटोप जिसमें कोई न्यूट्रॉन नहीं होता है। तारे जल्दी से जल जाते थे और केवल निष्क्रिय हीलियम का उत्पादन करते थे - और उस तरह से कुछ भी दिलचस्प नहीं होता।

ऐसा लगता है कि अधिकांश मौलिक स्थिरांक के लिए यही स्थिति है। हम एक ऐसे ब्रह्मांड में रहते हैं जहां मापदंडों का अनुपात ऐसा है कि यह हमारे अस्तित्व को सुनिश्चित करता है। यह हमें निष्कर्ष के लिए केवल तीन विकल्प निकालने की अनुमति देता है - और वे सभी बहुत आकर्षक नहीं हैं।

1. ब्रह्मांड विशेष रूप से लोगों के लिए या सामान्य रूप से जटिल जीवन के लिए बनाया गया था।

2. ब्रह्मांड के पैरामीटर स्वाभाविक रूप से भौतिकी के कुछ अभी तक अनदेखे नियमों का पालन करते हैं, और हम बहुत भाग्यशाली हैं कि यह कानून हमारे अस्तित्व की अनुमति देता है।

3. मल्टीवर्स में पैरामीटर अलग-अलग होते हैं, और आवश्यकता से हम उन क्षेत्रों में से एक में रहते हैं (शायद बहुत दुर्लभ) जो जीवन के लिए स्थितियां प्रदान करने में सक्षम है (क्योंकि अन्यथा हम नहीं होंगे)।

पहले विकल्प का भौतिकी से कोई लेना-देना नहीं है, इसलिए मुझे यह पसंद नहीं है। दूसरा विकल्प सत्य प्रतीत होता है, लेकिन भौतिकविदों ने अभी तक सब कुछ के सिद्धांत की खोज नहीं की है। इस बीच, इस बारे में बहुत कम कहा जा सकता है, और इसलिए दूसरा विकल्प मुझे गहरे असंतोष की भावना के साथ छोड़ देता है। तीसरे विकल्प के बारे में क्या कहा जा सकता है?

यह पूछने के बजाय कि क्या होगा यदि पीटीएस (या कोई अन्य पैरामीटर) बदल गया है, तो कोई सवाल पूछ सकता है कि अवलोकन जवाब देंगे- क्या यह बिल्कुल बदलता है- और ऐसा करने के लिए, किसी को अंतरिक्ष के अस्थियों को देखना होगा।

यदि हम यह देखना चाहते हैं कि ब्रह्मांड हमसे दूर ब्रह्मांडीय दूरी पर कैसे बदलता है, तो हमें उन वस्तुओं को देखकर शुरू करना होगा जो हमसे अरबों प्रकाश वर्ष दूर हैं। सौभाग्य से, प्रकृति ने हमें आदर्श बीकन - क्वासर प्रदान किए हैं। संक्षेप में, क्वासर विशाल ब्लैक होल हैं जो भारी मात्रा में पदार्थ को अवशोषित करते हैं। जैसे ही पदार्थ उनके पास निकट-प्रकाश गति से गिरता है, यह गर्म हो जाता है और ब्रह्मांड के दूर-दराज में दिखाई देने के लिए पर्याप्त विकिरण उत्पन्न करता है।

हमारे और क्वासर के बीच का स्थान गैस के बादलों से भरा हुआ है, और यह गैस हमारे रास्ते में आने वाले कुछ विकिरण को अवशोषित कर लेती है। बादल केवल एक निश्चित तरंग दैर्ध्य में प्रकाश को अवशोषित करते हैं, और ये तरंग दैर्ध्य पीटीएस के मूल्य से निर्धारित होते हैं। यह पीटीएस को बदलने लायक है, और यह सीमा भी बदलेगी।

1999 से, न्यू साउथ वेल्स विश्वविद्यालय के जॉन वेब और उनके सहयोगी परीक्षण कर रहे हैं कि क्या पीटीएस बहुत दूर के बादलों में विभिन्न प्रकार के लोहे और मैग्नीशियम आयनों द्वारा अवशोषित फोटॉनों को देखकर समय और दूरी के साथ बदलता रहता है। अवशोषित फोटॉनों के सापेक्ष तरंग दैर्ध्य का अध्ययन करके, वैज्ञानिक ब्रह्मांड संबंधी दूरी पर पीटीएस की तुलना पृथ्वी पर प्रयोगशाला माप से प्राप्त की गई चीज़ों से करने में सक्षम हैं।

परिणाम बेहद अप्रत्याशित थे। आकाश के एक क्षेत्र में दूर की आकाशगंगाओं के अवलोकन के डेटा से पता चलता है कि वहां का पीटीएस लगभग एक सौ-हजारवां है अधिकपृथ्वी की तुलना में, और दूसरे क्षेत्र में - एक सौ-हज़ारवां कम.

यदि ये परिणाम सही हैं, तो उनका महत्व बहुत बड़ा है। यह पता चला है कि किसी कारण से पीटीएस ब्रह्मांड के विभिन्न क्षेत्रों में भिन्न होता है - और हमें यह नहीं भूलना चाहिए कि सबसे पहले, हम नहीं जानते कि पीटीएस का मूल्य कहां से आता है। यह ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत के सामने एक तमाचा है।

दो बेहद महत्वपूर्ण तथ्य। पहला, भले ही यह परिणाम सही हो, विचलन असामान्य रूप से छोटा है। वेब और उनके सहयोगियों ने जो कुछ भी देखा वह अवलोकन योग्य ब्रह्मांड के किसी भी छोर को मानव जीवन के लिए अनुपयुक्त नहीं बनाता है। ऐसा करने के लिए, किसी को अथाह रूप से आगे चढ़ना होगा। दूसरा, अधिकांश भौतिक विज्ञानी अभी तक आश्वस्त नहीं हैं कि परिणाम सही है। संकेत अपेक्षाकृत कमजोर है, और कई अन्य शोध समूह इसकी पुष्टि नहीं करते हैं। व्यक्तिगत रूप से, मैं अभी तक अपनी पाठ्यपुस्तकों को स्ट्रोक करेक्टर की एक बड़ी बोतल के साथ नहीं लेने जा रहा हूं। यदि ब्रह्मांड के भीतर भौतिकी के नियम बदलते हैं, तो बहुत, बहुत कम।

हालांकि, टार के इस बैरल में एक चम्मच शहद भी होता है। भले ही यह विचलन वास्तव में मौजूद हो, यह इतना महत्वहीन है कि हम एक और समरूपता का परिचय दे सकते हैं।

अनुवाद समरूपता:ब्रह्मांड में हर जगह भौतिकी के नियम बिल्कुल एक जैसे हैं।

ब्रह्मांड की संरचना की बड़े पैमाने पर एकरूपता-सामान्य एकरूपता दिखाती है, या कम से कम सुझाव देती है कि ब्रह्मांड में अनुवाद संबंधी समरूपता है।

भौतिकी पसंद नहीं है? आपने अभी डेव गोल्डबर्ग की किताबें नहीं पढ़ी हैं! यह पुस्तक आपको आधुनिक भौतिकी के सबसे दिलचस्प विषयों में से एक - मौलिक समरूपता से परिचित कराएगी। दरअसल, हमारे सुंदर ब्रह्मांड में, लगभग हर चीज - एंटीमैटर और हिग्स बोसोन से लेकर आकाशगंगाओं के विशाल समूहों तक - छिपी हुई समरूपता के आधार पर बनती है! यह उनके लिए धन्यवाद है कि आधुनिक वैज्ञानिक अपनी सबसे सनसनीखेज खोज करते हैं।

क्या सूचना के तात्कालिक प्रसारण के लिए एक उपकरण बनाना संभव है? यदि पृथ्वी को ब्लैक होल में चूसा जाए तो क्या होगा? स्कूल के पाठों में समय और स्थान के बारे में क्या नहीं पढ़ाया जाता है? आगे पढ़िए और आपको इन सवालों के जवाब मिल जाएंगे। यह समझ में आता है, यह आकर्षक है, यह मज़ेदार हो सकता है - इस तरह आप अब भौतिकी के बारे में सोचेंगे।

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डेव गोल्डबर्ग

रियरव्यू मिरर में ब्रह्मांड। क्या भगवान दाहिने हाथ थे? या छिपी समरूपता, एंटीमैटर और हिग्स बोसोन

© 2013 डेव गोल्डबर्ग द्वारा

© Brodotskaya A. रूसी में अनुवाद, 2015

© एलएलसी एएसटी पब्लिशिंग हाउस, 2015

पुस्तक समीक्षाएं

"द यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर"

रियर व्यू में ब्रह्मांड किसी के लिए भी यह समझने के लिए एक महान पठन है कि हमारा ब्रह्मांड इतना जटिल और इतना अद्भुत क्यों है ... गोल्डबर्ग एक महान साथी हैं जो आपको ब्रह्मांड की सुंदरता को निहारने के आपके गंतव्य तक ले जाएंगे।

प्रकृति भौतिकी

गणितीय समरूपता कई सवालों के जवाब रखती है, लेकिन गोल्डबर्ग, अपनी मजाकिया और हल्की किताब के दौरान, पाठक को ऐसे मील के पत्थर प्रदान करते हैं जो गणितीय गणनाओं के साथ अतिभारित नहीं होते हैं। युक्ति: हाईब्रो हास्य से भरे कई फ़ुटनोट याद न करें!

खोज करना

गोल्डबर्ग के पास हास्य और बेतुकापन की एक सूक्ष्म भावना है - और वह यह समझाने में उत्कृष्ट है कि हम जो कुछ भी लेते हैं, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान की समानता वास्तव में बहुत अजीब है और कम से कम स्पष्ट नहीं है ... यह पुस्तक है टॉल्किन के मोरिया के माध्यम से निर्मित एक डैशिंग रोलर कोस्टर की तरह।

नया वैज्ञानिक

वाह, क्या, यह पता चला है, समरूपता का विषय दिलचस्प हो सकता है! भौतिक विज्ञानी डेव गोल्डबर्ग पाठक को बड़े पैमाने पर भौतिकी अवधारणाओं के भंवर में ले जाते हैं, फिर भी वह जहाज को इतनी चतुराई से चलाते हैं कि पाठक डूबने का जोखिम नहीं उठाता।

प्रकृति

जानकारीपूर्ण, गणित के साथ अतिभारित नहीं और भौतिकी में समरूपता की अवधारणा के बारे में असामान्य रूप से आकर्षक पुस्तक ... गोल्डबर्ग की पुस्तक शुरू से अंत तक एक सुलभ और विनोदी तरीके से लिखी गई है ... लेखक ने उदारतापूर्वक लोकप्रिय संस्कृति के संदर्भों के साथ अपने स्पष्टीकरणों का मौसम - से डॉक्टर हू और लुईस कैरोल टू एंग्री बर्ड्स - और प्रस्तुति के आकर्षक तरीके के लिए धन्यवाद सबसे जटिल विषयों को भी सरल बना देता है।

प्रकाशक साप्ताहिक

गोल्डबर्ग ब्रह्मांड के दस सबसे मौलिक गुणों के बारे में एक ही हास्य के साथ और एक ही समय में सूक्ष्म, गहराई से और स्पष्ट रूप से बात करते हैं।

किर्कस समीक्षा

यह पुस्तक बुनियादी भौतिकी अवधारणाओं का एक मजेदार और मनोरंजक अन्वेषण है, जिसमें अन्य बातों के अलावा, भौतिकी की गुमनाम नायिकाओं में से एक की कहानी शामिल है, जिसके कंधों पर कई भौतिक विज्ञानी खड़े हैं - एमी नोथर!

डेव गोल्डबर्ग आकर्षक जिज्ञासाओं, गूढ़ विरोधाभासों और सूक्ष्म हास्य के एक वास्तविक मनोरंजन पार्क की व्यवस्था करते हैं ... वे पाठक को पूरी तरह से समझाते हैं कि भौतिकी, खगोल विज्ञान और गणित में समरूपता की क्या भूमिका है। एक सुंदर ब्रह्मांड के बारे में एक अद्भुत कहानी!

मत तोड़ो! यह पुस्तक किसी भी पाठक के लिए एक वास्तविक उपहार है जो हमारे अद्भुत ब्रह्मांड के सभी आश्चर्यों के बारे में उत्सुक है। यदि स्कूलों में भौतिक विज्ञान की मूलभूत अवधारणाओं और नियमों को स्पष्ट और मजेदार तरीके से पढ़ाया जाता है, जिसका वर्णन डेव गोल्डबर्ग ने अपनी पुस्तक में किया है, तो हम युवाओं को विज्ञान की ओर आकर्षित करने में अधिक सक्षम होंगे।

प्रियंवाड़ा नटरायण, येल विश्वविद्यालय में महिला शिक्षण मंच के भौतिकी और खगोल विज्ञान प्रभागों के अध्यक्ष

यह पुस्तक विषय-वस्तु में लगभग उतनी ही व्यापक है जितनी कि भौतिक ब्रह्मांड के बारे में यह इतनी आश्चर्यजनक है। लेकिन मुख्य बात, शायद, यह है कि गोल्डबर्ग एमी नोथर की कम करके आंकी गई खूबियों के बारे में विस्तार से लिखते हैं। उसका प्रमेय, जिसके अनुसार प्रत्येक समरूपता एक संरक्षित मात्रा से मेल खाती है, भौतिकी के सबसे विविध क्षेत्रों को एकीकृत करती है, और गोल्डबर्ग बताते हैं कि कैसे और क्यों।

जॉन एलन पॉलोस, टेंपल यूनिवर्सिटी में गणित के प्रोफेसर, "इनमेरेसी" के लेखक

डेव गोल्डबर्ग इस बारे में बात करते हैं कि कैसे समरूपता इस तरह के कौशल के साथ ब्रह्मांड को आकार देती है कि उनकी पुस्तक को पढ़ना एक वास्तविक आनंद है। कौओं के कोन से लेकर चीटियों के साम्राज्य तक हिग्स बोसोन के बारे में उपद्रव तक, उनकी कहानियाँ अप्रतिरोध्य हैं, और साथ ही वे असामान्य रूप से जानकारीपूर्ण हैं।

जे. रिचर्ड गोटो, प्रिंसटन विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के व्याख्याता

इस पुस्तक को पढ़ना दुनिया के सबसे अद्भुत भौतिकी शिक्षक का व्याख्यान सुनने जैसा है! गोल्डबर्ग आपको वह सब कुछ बताता है जो आप भौतिकी के बारे में जानना चाहते थे, लेकिन यह पूछने में बहुत शर्म आ रही थी, उदाहरण के लिए, क्या टार्डिस बनाया जा सकता है, या क्या होगा यदि पृथ्वी को ब्लैक होल में चूसा जाता है। ब्रह्मांड की प्रकृति को समझने की इच्छा रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए इसे पढ़ना चाहिए - और साथ ही हंसना चाहिए!

एमिली, विला और लिली को समर्पित - आप मेरी जिंदगी, प्यार और प्रेरणा हैं

यह याद रखना चाहिए कि हम जो देखते हैं वह प्रकृति नहीं है, बल्कि प्रकृति हमारे प्रश्न पूछने के तरीके के अधीन है।

वर्नर हाइजेनबर्ग

परिचय

जिसमें मैं आपको बताता हूं कि क्या और कैसे, इसलिए बेहतर है कि इसे स्क्रॉल न करें

दुनिया में कुछ क्यों है और कुछ नहीं? भविष्य अतीत जैसा क्यों नहीं है? एक गंभीर व्यक्ति ऐसे सवाल क्यों उठाता है?

जब आप लोकप्रिय विज्ञान के बारे में बात करते हैं, तो आप दीक्षा के एक प्रकार के साहसी संदेह में पड़ जाते हैं। इन सभी ट्वीट्स और ब्लॉगों को पढ़कर, किसी को यह आभास हो जाता है कि सापेक्षता का सिद्धांत किसी पार्टी में किसी दोस्त की बेकार की बकबक से ज्यादा कुछ नहीं है, और मानव जाति के इतिहास में सबसे सफल भौतिक सिद्धांतों में से एक नहीं है, जिसने सभी प्रयोगात्मकों को झेला है। और सौ साल के लिए अवलोकन परीक्षण। ।

अशिक्षित के दृष्टिकोण से, भौतिकी सभी प्रकार के कानूनों और सूत्रों के साथ दर्द से भरी हुई है। क्या यह तेज़ नहीं हो सकता? और भौतिक विज्ञानी स्वयं अक्सर अपने डिजाइनों की अलग जटिलता में रहस्योद्घाटन करते हैं। जब सौ साल पहले सर आर्थर एडिंगटन से पूछा गया कि क्या यह सच है कि दुनिया में केवल तीन लोग आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को समझते हैं, तो उन्होंने एक पल के लिए सोचा, और फिर लापरवाही से टिप्पणी की: "मैं यह पता लगाने की कोशिश कर रहा हूं कि तीसरा कौन है। एक है।" आज, सापेक्षता का सिद्धांत हर भौतिक विज्ञानी के मानक शस्त्रागार में शामिल है, इसे दिन-प्रतिदिन पढ़ाया जाता है, और यहां तक ​​कि आज के स्कूली बच्चों को भी। तो यह अहंकारी विचार को त्यागने का समय है कि ब्रह्मांड के रहस्यों को समझना केवल प्रतिभाओं के लिए उपलब्ध है।

हमारी दुनिया कैसे काम करती है, इस बारे में गहरी अंतर्दृष्टि लगभग कभी भी एक नए फॉर्मूले का परिणाम नहीं होती है, चाहे आप एडिंगटन हों या आइंस्टीन। इसके विपरीत, सफलताएँ लगभग हमेशा तब होती हैं जब हमें एहसास होता है कि हम सोचते थे कि वे अलग चीजें हैं, लेकिन वास्तव में वे एक ही चीज हैं। यह समझने के लिए कि सब कुछ कैसे काम करता है, आपको समरूपता को समझने की जरूरत है।

20वीं सदी के महान भौतिक विज्ञानी, नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनमैन ने भौतिकी की दुनिया की तुलना शतरंज के खेल से की। शतरंज समरूपता से भरा खेल है। बोर्ड को आधा मोड़ें - यह बिल्कुल शुरुआत में जैसा ही दिखेगा। एक तरफ की आकृतियाँ, रंग को छोड़कर, दूसरी तरफ आकृतियों की लगभग एक आदर्श दर्पण छवि हैं। यहां तक ​​कि खेल के नियम भी सममित हैं। यहां बताया गया है कि फेनमैन इसे कैसे कहते हैं:

नियमों के अनुसार, बिशप केवल तिरछे बिसात पर चलता है। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि चाहे कितनी भी चालें चली हों, एक निश्चित बिशप हमेशा एक सफेद वर्ग पर रहेगा ... तो यह होगा, और काफी लंबे समय तक - लेकिन अचानक हम पाते हैं कि बिशप एक काले वर्ग पर समाप्त हो गया (वास्तव में, ऐसा ही हुआ था: इस समय के लिए बिशप खाया गया था, लेकिन प्यादों में से एक अंतिम पंक्ति में पहुंच गया और एक काले वर्ग पर बिशप बन गया)। तो यह भौतिकी के साथ है। हमारे पास एक ऐसा कानून है जो सार्वभौमिक रूप से लंबे, लंबे समय तक काम करता है, यहां तक ​​कि जब हम सभी विवरणों का ट्रैक नहीं रख सकते हैं, और फिर एक क्षण आता है जब हम खोज सकते हैं नया कानून.

वर्तमान पृष्ठ: 1 (कुल पुस्तक में 20 पृष्ठ हैं) [सुलभ पठन अंश: 12 पृष्ठ]

डेव गोल्डबर्ग

रियरव्यू मिरर में ब्रह्मांड। क्या भगवान दाहिने हाथ थे? या छिपी समरूपता, एंटीमैटर और हिग्स बोसोन

© 2013 डेव गोल्डबर्ग द्वारा

© Brodotskaya A. रूसी में अनुवाद, 2015

© एलएलसी एएसटी पब्लिशिंग हाउस, 2015

पुस्तक समीक्षाएं

"द यूनिवर्स इन द रियरव्यू मिरर"

रियर व्यू में ब्रह्मांड किसी के लिए भी यह समझने के लिए एक महान पठन है कि हमारा ब्रह्मांड इतना जटिल और इतना अद्भुत क्यों है ... गोल्डबर्ग एक महान साथी हैं जो आपको ब्रह्मांड की सुंदरता को निहारने के आपके गंतव्य तक ले जाएंगे।

गणितीय समरूपता कई सवालों के जवाब रखती है, लेकिन गोल्डबर्ग, अपनी मजाकिया और हल्की किताब के दौरान, पाठक को ऐसे मील के पत्थर प्रदान करते हैं जो गणितीय गणनाओं के साथ अतिभारित नहीं होते हैं। युक्ति: हाईब्रो हास्य से भरे कई फ़ुटनोट याद न करें!

गोल्डबर्ग के पास हास्य और बेतुकापन की एक सूक्ष्म भावना है - और वह यह समझाने में उत्कृष्ट है कि हम जो कुछ भी लेते हैं, उदाहरण के लिए, गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान की समानता वास्तव में बहुत अजीब है और कम से कम स्पष्ट नहीं है ... यह पुस्तक है टॉल्किन के मोरिया के माध्यम से निर्मित एक डैशिंग रोलर कोस्टर की तरह।

वाह, क्या, यह पता चला है, समरूपता का विषय दिलचस्प हो सकता है! भौतिक विज्ञानी डेव गोल्डबर्ग पाठक को बड़े पैमाने पर भौतिकी अवधारणाओं के भंवर में ले जाते हैं, फिर भी वह जहाज को इतनी चतुराई से चलाते हैं कि पाठक डूबने का जोखिम नहीं उठाता।

जानकारीपूर्ण, गणित के साथ अतिभारित नहीं और भौतिकी में समरूपता की अवधारणा के बारे में असामान्य रूप से आकर्षक पुस्तक ... गोल्डबर्ग की पुस्तक शुरू से अंत तक एक सुलभ और विनोदी तरीके से लिखी गई है ... लेखक ने उदारतापूर्वक लोकप्रिय संस्कृति के संदर्भों के साथ अपने स्पष्टीकरणों का मौसम - से डॉक्टर हू और लुईस कैरोल टू एंग्री बर्ड्स - और प्रस्तुति के आकर्षक तरीके के लिए धन्यवाद सबसे जटिल विषयों को भी सरल बना देता है।

प्रकाशक साप्ताहिक

गोल्डबर्ग ब्रह्मांड के दस सबसे मौलिक गुणों के बारे में एक ही हास्य के साथ और एक ही समय में सूक्ष्म, गहराई से और स्पष्ट रूप से बात करते हैं।

यह पुस्तक बुनियादी भौतिकी अवधारणाओं का एक मजेदार और मनोरंजक अन्वेषण है, जिसमें अन्य बातों के अलावा, भौतिकी की गुमनाम नायिकाओं में से एक की कहानी शामिल है, जिसके कंधों पर कई भौतिक विज्ञानी खड़े हैं - एमी नोथर!

डेव गोल्डबर्ग आकर्षक जिज्ञासाओं, गूढ़ विरोधाभासों और सूक्ष्म हास्य के एक वास्तविक मनोरंजन पार्क की व्यवस्था करते हैं ... वे पाठक को पूरी तरह से समझाते हैं कि भौतिकी, खगोल विज्ञान और गणित में समरूपता की क्या भूमिका है। एक सुंदर ब्रह्मांड के बारे में एक अद्भुत कहानी!

मत तोड़ो! यह पुस्तक किसी भी पाठक के लिए एक वास्तविक उपहार है जो हमारे अद्भुत ब्रह्मांड के सभी आश्चर्यों के बारे में उत्सुक है। यदि स्कूलों में भौतिक विज्ञान की मूलभूत अवधारणाओं और नियमों को स्पष्ट और मजेदार तरीके से पढ़ाया जाता है, जिसका वर्णन डेव गोल्डबर्ग ने अपनी पुस्तक में किया है, तो हम युवाओं को विज्ञान की ओर आकर्षित करने में अधिक सक्षम होंगे।

प्रियंवदा नटरायण, येल विश्वविद्यालय में महिला शिक्षण मंच के भौतिकी और खगोल विज्ञान प्रभागों की अध्यक्ष

यह पुस्तक विषय-वस्तु में लगभग उतनी ही व्यापक है जितनी कि भौतिक ब्रह्मांड के बारे में यह इतनी आश्चर्यजनक है। लेकिन मुख्य बात, शायद, यह है कि गोल्डबर्ग एमी नोथर की कम करके आंकी गई खूबियों के बारे में विस्तार से लिखते हैं। उसका प्रमेय, जिसके अनुसार प्रत्येक समरूपता एक संरक्षित मात्रा से मेल खाती है, भौतिकी के सबसे विविध क्षेत्रों को एकीकृत करती है, और गोल्डबर्ग बताते हैं कि कैसे और क्यों।

जॉन एलन पॉलोस, टेम्पल यूनिवर्सिटी में गणित के प्रोफेसर, इनन्यूमेरेसी के लेखक

डेव गोल्डबर्ग इस बारे में बात करते हैं कि कैसे समरूपता इस तरह के कौशल के साथ ब्रह्मांड को आकार देती है कि उनकी पुस्तक को पढ़ना एक वास्तविक आनंद है। कौओं के कोन से लेकर चीटियों के साम्राज्य तक हिग्स बोसोन के बारे में उपद्रव तक, उनकी कहानियाँ अप्रतिरोध्य हैं, और साथ ही वे असामान्य रूप से जानकारीपूर्ण हैं।

जे रिचर्ड गॉट, प्रिंसटन विश्वविद्यालय में खगोल भौतिकी के प्रोफेसर

इस पुस्तक को पढ़ना दुनिया के सबसे अद्भुत भौतिकी शिक्षक का व्याख्यान सुनने जैसा है! गोल्डबर्ग आपको वह सब कुछ बताता है जो आप भौतिकी के बारे में जानना चाहते थे, लेकिन यह पूछने में बहुत शर्म आ रही थी, उदाहरण के लिए, क्या टार्डिस बनाया जा सकता है, या क्या होगा यदि पृथ्वी को ब्लैक होल में चूसा जाता है। ब्रह्मांड की प्रकृति को समझने की इच्छा रखने वाले किसी भी व्यक्ति के लिए इसे पढ़ना चाहिए - और साथ ही हंसना चाहिए!

एनाली न्यूट्ज़, संपादक और टाइम वॉर्प फील्ड ऑपरेटर http://i09.com . पर

एमिली, विला और लिली को समर्पित - आप मेरी जिंदगी, प्यार और प्रेरणा हैं

यह याद रखना चाहिए कि हम जो देखते हैं वह प्रकृति नहीं है, बल्कि प्रकृति हमारे प्रश्न पूछने के तरीके के अधीन है।

वर्नर हाइजेनबर्ग

परिचय

जिसमें मैं आपको बताता हूं कि क्या और कैसे, इसलिए बेहतर है कि इसे स्क्रॉल न करें

दुनिया में कुछ क्यों है और कुछ नहीं? भविष्य अतीत जैसा क्यों नहीं है? एक गंभीर व्यक्ति ऐसे सवाल क्यों उठाता है?

जब आप लोकप्रिय विज्ञान के बारे में बात करते हैं, तो आप दीक्षा के एक प्रकार के साहसी संदेह में पड़ जाते हैं। इन सभी ट्वीट्स और ब्लॉगों को पढ़कर, किसी को यह आभास हो जाता है कि सापेक्षता का सिद्धांत किसी पार्टी में किसी दोस्त की बेकार की बकबक से ज्यादा कुछ नहीं है, और मानव जाति के इतिहास में सबसे सफल भौतिक सिद्धांतों में से एक नहीं है, जिसने सभी प्रयोगात्मकों को झेला है। और सौ साल के लिए अवलोकन परीक्षण। ।

अशिक्षित के दृष्टिकोण से, भौतिकी सभी प्रकार के कानूनों और सूत्रों के साथ दर्द से भरी हुई है। क्या यह तेज़ नहीं हो सकता? और भौतिक विज्ञानी स्वयं अक्सर अपने डिजाइनों की अलग जटिलता में रहस्योद्घाटन करते हैं। जब सौ साल पहले सर आर्थर एडिंगटन से पूछा गया कि क्या यह सच है कि दुनिया में केवल तीन लोग आइंस्टीन के सापेक्षता के सामान्य सिद्धांत को समझते हैं, तो उन्होंने एक पल के लिए सोचा, और फिर लापरवाही से टिप्पणी की: "मैं यह पता लगाने की कोशिश कर रहा हूं कि तीसरा कौन है। एक है।" आज, सापेक्षता का सिद्धांत हर भौतिक विज्ञानी के मानक शस्त्रागार में शामिल है, इसे दिन-प्रतिदिन पढ़ाया जाता है, और यहां तक ​​कि आज के स्कूली बच्चों को भी। तो यह अहंकारी विचार को त्यागने का समय है कि ब्रह्मांड के रहस्यों को समझना केवल प्रतिभाओं के लिए उपलब्ध है।

हमारी दुनिया कैसे काम करती है, इस बारे में गहरी अंतर्दृष्टि लगभग कभी भी एक नए फॉर्मूले का परिणाम नहीं होती है, चाहे आप एडिंगटन हों या आइंस्टीन। इसके विपरीत, सफलताएँ लगभग हमेशा तब होती हैं जब हमें एहसास होता है कि हम सोचते थे कि वे अलग चीजें हैं, लेकिन वास्तव में वे एक ही चीज हैं। यह समझने के लिए कि सब कुछ कैसे काम करता है, आपको समरूपता को समझने की जरूरत है।

20वीं सदी के महान भौतिक विज्ञानी, नोबेल पुरस्कार विजेता रिचर्ड फेनमैन ने भौतिकी की दुनिया की तुलना शतरंज के खेल से की। शतरंज समरूपता से भरा खेल है। बोर्ड को आधा मोड़ें - यह बिल्कुल शुरुआत में जैसा ही दिखेगा। एक तरफ की आकृतियाँ, रंग को छोड़कर, दूसरी तरफ आकृतियों की लगभग एक आदर्श दर्पण छवि हैं। यहां तक ​​कि खेल के नियम भी सममित हैं। यहां बताया गया है कि फेनमैन इसे कैसे कहते हैं:

नियमों के अनुसार, बिशप केवल तिरछे बिसात पर चलता है। हम यह निष्कर्ष निकाल सकते हैं कि चाहे कितनी भी चालें चली हों, एक निश्चित बिशप हमेशा एक सफेद वर्ग पर रहेगा ... तो यह होगा, और काफी लंबे समय तक - लेकिन अचानक हम पाते हैं कि बिशप एक काले वर्ग पर समाप्त हो गया (वास्तव में, ऐसा ही हुआ था: इस समय के लिए बिशप खाया गया था, लेकिन प्यादों में से एक अंतिम पंक्ति में पहुंच गया और एक काले वर्ग पर बिशप बन गया)। तो यह भौतिकी के साथ है। हमारे पास "भौतिकी पर फेनमैन व्याख्यान" पढ़ने से 1 बेहतर है - बस उन्हें सुनें। उद्धरण कैलिफोर्निया इंस्टीट्यूट ऑफ टेक्नोलॉजी में दिए गए व्याख्यान फेनमैन की ऑडियो रिकॉर्डिंग से लिया गया है। वास्तव में, वह नए लोगों को व्याख्यान देने जा रहे थे, लेकिन सेमेस्टर के अंत तक, सभी सीटें, जाहिरा तौर पर, उनके सहयोगियों द्वारा ली गई थीं।

एक कानून है जो सार्वभौमिक रूप से लंबे, लंबे समय तक काम करता है, यहां तक ​​कि जब हम सभी विवरणों का ट्रैक नहीं रख सकते हैं, और फिर एक क्षण आता है जब हम एक नया कानून खोज सकते हैं।

खेल को कुछ और बार देखें और यह अचानक आप पर आ जाएगा कि बिशप एक ही रंग के वर्गों पर रहता है क्योंकि यह केवल तिरछे चलता है। रंग के संरक्षण का नियम आमतौर पर काम करता है, लेकिन एक गहरे कानून के लिए एक गहरी व्याख्या की आवश्यकता होती है।

प्रकृति में समरूपता लगभग हर जगह दिखाई देती है - भले ही वह अचूक हो या स्पष्ट और साधारण। तितली के पंख एक दूसरे का आदर्श प्रतिबिंब हैं। उनके कार्य समान हैं, लेकिन मुझे दो बाएं या दो दाएं पंखों वाली बेचारी तितली के लिए वास्तव में खेद होगा - वह एक घेरे में असहाय होकर उड़ जाएगी। प्रकृति में समरूपता और विषमता, एक नियम के रूप में, एक दूसरे के साथ प्रतिस्पर्धा करने के लिए मजबूर हैं। अंततः, समरूपता एक ऐसा उपकरण है जिसके द्वारा हम न केवल कानून बनाते हैं, बल्कि यह भी समझते हैं कि वे क्यों काम करते हैं।

मान लीजिए कि स्थान और समय उतने भिन्न नहीं हैं जितना यह लग सकता है। वे तितली के दाएं और बाएं पंखों की तरह हैं। उनके बीच समानता ने विशेष सापेक्षता का आधार बनाया - और सभी भौतिकी में सबसे प्रसिद्ध सूत्र को जन्म दिया। जाहिर है, भौतिकी के नियम समय के साथ नहीं बदलते हैं - यह समरूपता हमें यह निष्कर्ष निकालने की अनुमति देती है कि ऊर्जा संरक्षित है। और यह भी अच्छा है: यह ऊर्जा के संरक्षण के लिए धन्यवाद है कि हमारी विशाल बैटरी - सूर्य - पृथ्वी पर सभी जीवन को खिलाने का प्रबंधन करती है।

हम में से कई (ठीक है, भौतिकविदों) के लिए, भौतिक ब्रह्मांड का अध्ययन करते समय पाए जाने वाले समरूपता के नियम हीरे की समरूपता, बर्फ के टुकड़े, या पूरी तरह से सममित मानव चेहरे के आदर्श सौंदर्य के रूप में सुंदर हैं।

गणितज्ञ मार्कस डू सोटॉय इस बारे में उल्लेखनीय रूप से लिखते हैं:

केवल सबसे योग्य, स्वास्थ्यप्रद पौधों में ऊर्जा का भंडार होता है जो उन्हें अपना रूप बनाने में संतुलन बनाए रखने की अनुमति देता है। एक सममित फूल असममित फूलों से बेहतर प्रदर्शन करता है, और यह इस तथ्य में परिलक्षित होता है कि यह अधिक अमृत पैदा करता है और इस अमृत में अधिक चीनी होती है। समरूपता मधुर है।

समरूपता हमारे सामने जो कार्य निर्धारित करती है वह हमारे दिमाग को अवर्णनीय रूप से प्रसन्न करती है। अमेरिकी वर्ग पहेली, एक नियम के रूप में, काले और सफेद वर्गों का एक पैटर्न है, जो पूरी तस्वीर को आधा मोड़ने या दर्पण में देखने पर नहीं बदलता है। पेंटिंग और वास्तुकला की कई उत्कृष्ट कृतियाँ समरूपता पर बनी हैं - पिरामिड, एफिल टॉवर, ताजमहल।

यह चेतना के पिछवाड़े की खोज के लायक है - और आपको निश्चित रूप से पांच प्लेटोनिक ठोस याद होंगे। समान चेहरों वाले केवल पाँच नियमित पॉलीहेड्रा हैं: एक टेट्राहेड्रोन (चार चेहरे), एक क्यूब (छह), एक ऑक्टाहेड्रोन (आठ), एक डोडेकेहेड्रोन (बारह) और एक इकोसाहेड्रोन (बीस)। कुछ विद्वान बोर, मेरे जैसे, बचपन को याद करेंगे और महसूस करेंगे कि यह डंगऑन और ड्रेगन सेट में पासा जैसा दिखता था।

2 नेर्डी ब्लैक बेल्ट्स इंगित करेंगे कि मैं उल्लेख करना भूल गया था

डेकाहेड्रल हड्डी। तो, जान लें कि डेकाहेड्रॉन एक प्लेटोनिक ठोस नहीं है। यह प्रतिपिरामिडों के वर्ग से संबंधित है और इसे पंचकोणीय समलंब चतुर्भुज भी कहा जाता है।

कभी-कभी, रोज़मर्रा की बातचीत में, शब्द "समरूपता" का अर्थ है कि कैसे वस्तुएं एक-दूसरे से "मिलती हैं" या "प्रतिबिंबित" होती हैं, लेकिन वास्तव में इस अवधारणा की एक सटीक परिभाषा है। इस पुस्तक के पन्नों पर हम जिस सूत्रीकरण पर भरोसा करेंगे, वह गणितज्ञ हरमन वील का है:

किसी वस्तु को सममिति कहा जाता है यदि उसमें किसी प्रकार से हेर-फेर किया जा सके और उसके बाद वह पहले जैसी ही दिखेगी।

एक समबाहु त्रिभुज पर विचार करें। आप इस त्रिभुज के साथ कुछ भी कर सकते हैं - और यह अभी भी पहले जैसा ही रहेगा। आप इसे एक तिहाई मोड़ घुमा सकते हैं और यह पहले जैसा दिखेगा। और आप इसे दर्पण में देख सकते हैं - और प्रतिबिंब बिल्कुल मूल जैसा ही होगा।

समभुज त्रिकोण

वृत्त एक पूर्ण सममित वस्तु है। त्रिभुजों के विपरीत, जो केवल एक निश्चित कोण से घुमाए जाने पर समान दिखते हैं, एक वृत्त को आप जैसे चाहें घुमा सकते हैं और यह वही रहता है। मैं स्पष्ट को धक्का नहीं देना चाहता, लेकिन इस तरह पहिया काम करता है।

इससे पहले कि हम समझते कि ग्रह कैसे चले गए, अरस्तू ने सुझाव दिया कि उनकी कक्षाएँ गोल होनी चाहिए - ठीक एक सममित आकार के रूप में वृत्त की "पूर्णता" के कारण। अरस्तू गलत था - और कोई आश्चर्य नहीं: वह भौतिक दुनिया से संबंधित लगभग हर चीज में गलत था।

प्रलोभन महान है, पूर्वजों का उपहास करना, मधुर शालीनता में डूबना, लेकिन अरस्तू एक में सही था, लेकिन बहुत महत्वपूर्ण था। यद्यपि ग्रह वास्तव में सूर्य के चारों ओर दीर्घवृत्ताकार चक्कर लगाते हैं, लेकिन उन्हें सूर्य की ओर खींचने वाला गुरुत्वाकर्षण बल सभी दिशाओं में समान होता है। गुरुत्वाकर्षण सममित है। इस धारणा से, और दूरी के साथ गुरुत्वाकर्षण कैसे कमजोर होता है, इस बारे में एक सरल अंतर्दृष्टि से, सर आइजैक न्यूटन ने ग्रहों की गति के बारे में सही निष्कर्ष निकाला। विशेष रूप से, यही कारण है कि आप इस नाम से इतने परिचित हैं, हालांकि इसके कई कारण हैं। आंकड़े जो एक वृत्त के रूप में बिल्कुल सही नहीं दिखते - ग्रहों की अण्डाकार कक्षाएँ - बहुत गहरी समरूपता का परिणाम हैं।

समरूपता हमें प्रकृति के सच्चे सिद्धांतों की ओर इशारा करती है। जब तक रोसलिंड फ्रैंकलिन ने डीएनए का एक्स-रे नहीं लिया, तब तक कोई भी यह नहीं समझ सका कि आनुवंशिकता का तंत्र कैसे काम करता है, जिसने जेम्स वाटसन और फ्रांसिस क्रिक को डबल हेलिक्स संरचना की खोज करने की अनुमति दी। और दो पूरक सर्पिल धागों से बनी इस संरचना ने हमें नकल और वंशानुक्रम की विधि को समझने की अनुमति दी।

डीएनए डबल हेलिक्स

यदि आप उन मंडलियों में घूमते हैं जो वैज्ञानिक सनकी के जीवन से पूरी तरह से संपर्क से बाहर हैं, तो आपने शायद उनमें से एक को इस या उस सिद्धांत को "प्राकृतिक" या "सुंदर" कहते सुना होगा। इसका आमतौर पर मतलब यह है कि जिस धारणा पर सिद्धांत आधारित है वह इतनी सरल है कि उसे बस सच होना है। दूसरे शब्दों में, एक बहुत ही सरल नियम से शुरू करके, सभी प्रकार की जटिल प्रणालियों का वर्णन किया जा सकता है, जैसे कि ब्लैक होल के आसपास गुरुत्वाकर्षण या प्रकृति के मूलभूत नियम।

यह समरूपता के बारे में एक किताब है, यह कैसे प्रकृति में खुद को प्रकट करता है, यह हमारे अंतर्ज्ञान को कैसे निर्देशित करता है और यह कैसे क्रॉल करता है जहां आप इसकी उम्मीद नहीं करते हैं। नोबेल पुरस्कार विजेता फिल एंडरसन ने इसे सबसे संक्षेप में कहा:

यह कहना थोड़ा अतिशयोक्ति होगी कि भौतिकी समरूपता का अध्ययन है।

कभी-कभी समरूपता इतनी स्पष्ट होती है कि यह पूरी तरह से सामान्य लगती है - लेकिन अविश्वसनीय रूप से प्रतिकूल परिणाम देती है। जब आप एक रोलर कोस्टर की सवारी करते हैं, तो शरीर यह भेद करने में सक्षम नहीं होता है कि इसे सीट में क्या दबाया जा रहा है - गुरुत्वाकर्षण या ट्रॉली का त्वरण: ऐसा ही लगता है। जब आइंस्टीन ने सुझाव दिया कि "वही महसूस करता है" का अर्थ है "और वही है," उन्होंने उन नियमों को घटाया जिनके द्वारा गुरुत्वाकर्षण संचालित होता है, और बाद में इससे ब्लैक होल के अस्तित्व की परिकल्पना हुई।

या कहें, यह तथ्य कि आप एक ही प्रकार के दो कणों की अदला-बदली कर सकते हैं, अनिवार्य रूप से इस बात की समझ की ओर ले जाता है कि भाग्य हमारे सूर्य की प्रतीक्षा कर रहा है, और रहस्यमय पाउली अपवर्जन सिद्धांत, और अंततः न्यूट्रॉन सितारों और दुनिया में सभी रसायन विज्ञान के कामकाज के लिए। .

लेकिन दूसरी ओर, समय का प्रवाह उतना ही स्पष्ट रूप से असममित लगता है। अतीत भविष्य से अलग है, यह निश्चित है। हालांकि, अजीब तरह से, भौतिकी के नियम समय अक्ष के बारे में कुछ भी नहीं जानते हैं - वे इसके बारे में बताना भूल गए। सूक्ष्म स्तर पर, लगभग हर कल्पनीय प्रयोग उल्लेखनीय रूप से आगे-पीछे होता है।

यहां सामान्यीकरण की इच्छा के आगे झुकना और यह मान लेना आसान है कि दुनिया में सब कुछ सममित है। मैं आपसे परिचित नहीं हूं, पाठक, और इसलिए मैं सबसे आक्रामक धारणा बनाने के लिए तैयार हूं। हाई स्कूल में या संस्थान में, क्या आपने कम से कम एक बार "क्या होगा अगर, दोस्तों, हमारा ब्रह्मांड किसी विशाल, विशाल ब्रह्मांड में एक परमाणु है?"

क्या आप तब से बड़े हो गए हैं? इसे स्वीकार करें, आप अच्छी तरह से जानते हैं कि फिल्म "मेन इन ब्लैक" किस बारे में है, और याद रखें कि कैसे आप एक बच्चे के रूप में "हार्टन द एलीफेंट हियर्स समवन" पढ़ते हैं - लेकिन अब भी आप अनजाने में आश्चर्य करते हैं कि कहीं कोई लघु ब्रह्मांड है या नहीं हमारी धारणा से बहुत दूर।

नहीं, मेरे दोस्त, इसका उत्तर नहीं है - लेकिन यहाँ हमें थोड़ा गहरा प्रश्न पूछना चाहिए: क्यों?

अगर आप किसी चीज को बदले बिना बढ़ा या घटा सकते हैं, तो हमारे पास एक खास तरह की समरूपता है। आप में से जिन लोगों ने गुलिवर को पढ़ा है, उन्हें शायद याद होगा कि जैसे ही हम लिलिपुटियन से मिले, लिलिपुटियन सभी आयामों में गुलिवर से बारह गुना छोटे हैं। दस से गुणा और भाग करना बहुत आसान है, इसलिए सादगी के लिए, मैंने सब कुछ गोल और सरल करने का फैसला किया। आपको धन्यवाद देने की जरूरत नहीं है।

जोनाथन स्विफ्ट के लिए गुलिवर और लिलिपुटियन के बीच की ऊंचाई के अंतर से और फिर गुलिवर और ब्रोबडिंगनाग दिग्गजों के बीच की सबसे लंबी और सबसे विस्तृत चर्चा में प्रवेश करता है। यहां स्विफ्ट ने स्पष्ट रूप से इसे पूरा किया - वह दुनिया में हर चीज के आकार का अनुपात लिखता है, कदम की लंबाई से लेकर स्थानीय जानवरों की संख्या तक जो गुलिवर को पर्याप्त प्राप्त करने की आवश्यकता होती है।

हालांकि, पहले से ही स्विफ्ट के समय में, किसी को संदेह नहीं था कि ऐसे देशों और लोगों का अस्तित्व (मैं आमतौर पर घोड़ों की बात करने के बारे में चुप हूं) भौतिकी के नियमों का खंडन करता हूं। एक सदी पहले, गैलीलियो गैलीली ने "टू न्यू साइंसेज" लिखा था, जहां उन्होंने वैज्ञानिक दृष्टिकोण से दिग्गजों के अस्तित्व की संभावना का पता लगाया था। बहुत विचार-विमर्श के बाद, उन्होंने निष्कर्ष निकाला कि यह धारणा झूठी थी - इस प्रकार आने वाली पीढ़ियों को मौज-मस्ती करने के अवसर से वंचित कर दिया। परेशानी यह है कि लंबाई में दोगुनी होने वाली हड्डी आठ गुना भारी हो जाती है, जबकि इसकी सतह केवल चार गुना बढ़ जाती है। तो यह टूट जाएगा, अपने वजन का समर्थन करने में असमर्थ। यहाँ बताया गया है कि गैलीलियो स्वयं इसके बारे में कैसे लिखते हैं:

दो सौ हाथ ऊँचा एक बांज वृक्ष अपनी शाखाओं को धारण नहीं कर सकता यदि वे सामान्य ऊँचाई के वृक्ष की तरह समान रूप से वितरित किए जाते; और प्रकृति एक साधारण घोड़े के आकार का बीस गुना, या एक साधारण आदमी के आकार का दस गुना बड़ा घोड़ा नहीं ला सकती, सिवाय उसके शरीर के अनुपात में चमत्कारिक रूप से या बहुत परिवर्तन करके, विशेष रूप से हड्डियों को, जो बहुत बड़ा होना चाहिए साधारण।

4 अपने समय और प्रतिभा के योग्य उपयोग, कहने के लिए कुछ नहीं।

इसलिए एक छोटा कुत्ता कभी-कभी अपने आकार के दो या तीन कुत्तों को अपनी पीठ पर ले जा सकता है, लेकिन मुझे लगता है कि एक घोड़ा एक ही घोड़े में से एक को भी नहीं ले जा सकता।

इसलिए स्पाइडर मैन इतना बुरा विचार है। वह संभवतः आनुपातिक रूप से मकड़ी की ताकत नहीं बढ़ा सकता था। नहीं तो वह इतने विशाल निर्माण का होता कि उसे कुचलना भी नहीं पड़ता। गुरुत्वाकर्षण सब कुछ अपने आप कर लेगा। जैसा कि जीवविज्ञानी जे.बी.एस. हल्दाने अपने निबंध "ऑन बीइंग द राइट साइज़" (जे.बी.एस. हल्दाने) में लिखते हैं:

5 यह लंबे समय से सिद्ध हो चुका है कि यदि आप किसी वैज्ञानिक से काफी देर तक बात करते हैं, तो वह उसकी तह तक जाकर कुछ भी बर्बाद कर देगा। यही कारण है कि हम अक्सर एकाकी शामों के लिए किस्मत में होते हैं।

इसलिए एक कीट गुरुत्वाकर्षण से नहीं डरता है - यह गिर सकता है और अहानिकर रह सकता है, यह आश्चर्यजनक रूप से कम प्रयास के साथ छत से चिपक सकता है ... . यह सतही तनाव है ... एक कीट जो पीने का फैसला करता है, उसी तरह खतरे में है जैसे भोजन की तलाश में एक अथाह रसातल के किनारे से लटका हुआ व्यक्ति। एक बार एक कीट पानी के सतह तनाव के जाल में फंस जाता है - यानी, बस गीला हो जाता है - और सबसे अधिक संभावना है कि यह बाहर निकलने और डूबने में सक्षम नहीं होगा।

वास्तव में, समस्या विशाल हड्डियों की तन्य शक्ति और कीड़ों की आनुपातिक ताकत से कहीं अधिक गहरी है। ऐसा लगता है कि किसी व्यक्ति के आकार की तुलना में सभी वस्तुओं को आनुपातिक रूप से कम किया जा सकता है और बिना किसी नुकसान के बड़ा किया जा सकता है - एक छह-मीटर हत्यारा रोबोट, जाहिरा तौर पर, इसके तीन-मीटर मॉडल के समान उपकरण के साथ, दो बार भी काम करेगा - लेकिन अगर आप परमाणुओं और अणुओं के पैमाने पर स्विच करते हैं, तो सभी भविष्यवाणियां उचित नहीं रह जाती हैं। परमाणुओं की दुनिया भी क्वांटम यांत्रिकी की दुनिया है, जिसका अर्थ है कि हमारे स्थूल अस्तित्व की संक्षिप्तता अचानक अनिश्चितता से बदल जाती है।

दूसरे शब्दों में, स्केलिंग के कार्य का प्रकृति की समरूपता से कोई लेना-देना नहीं है। आकाशगंगाओं के ब्रह्मांडीय नेटवर्क का नक्शा न्यूरॉन्स की एक तस्वीर जैसा दिखता है, लेकिन यह कुछ महान सार्वभौमिक समरूपता नहीं है। यह एक संयोग है। मैं एक-एक करके समरूपता के विभिन्न मामलों का वर्णन करता रह सकता था, लेकिन मुझे आशा है कि मैंने आम तौर पर समझाया है कि क्या है। कुछ परिवर्तन मायने रखते हैं, अन्य नहीं। इस पुस्तक में, मैंने निम्नलिखित दृष्टिकोण लेने का निर्णय लिया: प्रत्येक अध्याय को एक अलग प्रश्न के लिए समर्पित करने के लिए, जो कि, जैसा कि यह पता चला है, एक उत्तर है, यद्यपि अप्रत्यक्ष रूप से, और ब्रह्मांड की इसकी मौलिक समरूपता इसे देती है।

दूसरी ओर, किसी व्यक्ति का दाहिना हाथ भी बाएं से भिन्न होता है। मुख्य रहस्यों में से एक जिसके बारे में लोग सोचते हैं, वह यह है कि कुछ अर्थों में ब्रह्मांड सममित नहीं है। आपका दिल आपकी छाती के बाईं ओर है, भविष्य अतीत जैसा नहीं है, आप पदार्थ से बने हैं, एंटीमैटर नहीं। तो यह किताब भी टूटी हुई और अपूर्ण समरूपता के बारे में एक किताब है, शायद पूर्ण समरूपता से भी ज्यादा। लोक ज्ञान कहता है कि फ़ारसी कालीन अपनी अपूर्णता में परिपूर्ण और अपूर्णता में परिपूर्ण है। वास्तविक, पारंपरिक कालीनों पर पैटर्न थोड़ा गलत है, और समरूपता का टूटना पूरे टुकड़े को और अधिक व्यक्तित्व देता है। प्रकृति के नियमों के साथ भी ऐसा ही होता है - और यह ठीक है: एक पूरी तरह से सममित ब्रह्मांड बहुत उबाऊ होगा। और आप हमारे ब्रह्मांड को उबाऊ नहीं कह सकते।

रियरव्यू मिरर में हम जो ब्रह्मांड देखते हैं, वह जितना दिखता है, उससे कहीं अधिक करीब है, और यह सब कुछ बदल देता है। लेकिन आइए पीछे मुड़कर न देखें - हम ब्रह्मांड की लंबी यात्रा पर जा रहे हैं। और हमारा मार्गदर्शक समरूपता होगा, लेकिन जब यह टूट जाता है, तो हमारे पास घर पर लिखने के लिए कुछ होगा।

अध्याय पहले। antimatter

जिससे हम सीखते हैं कि दुनिया में कुछ क्यों है और कुछ नहीं

विज्ञान के बारे में कुछ नया सीखने की उम्मीद में विज्ञान-कथा फिल्में देखना आम तौर पर व्यर्थ है। अन्य बातों के अलावा, आपको एक बहुत ही विकृत विचार मिलेगा, उदाहरण के लिए, अंतरिक्ष में विस्फोट कैसे गड़गड़ाहट करते हैं (वे चुप हैं), सुपरल्यूमिनल गति विकसित करना कितना आसान है (लेकिन बिल्कुल नहीं), कितने अंग्रेजी बोलने वाले और काफी नहीं ह्यूमनॉइड, लेकिन फिर भी शैतानी रूप से आकर्षक एलियंस अंतरिक्ष में हैं (वे सभी विवाहित हैं)। हालांकि, सभी प्रकार के "स्टार वार्स" और "स्टार ट्रेक्स" ने हमें एक बहुत ही सही विचार के साथ प्रेरित किया: एंटीमैटर के साथ चुटकुले खराब हैं।

एंटीमैटर में इतनी अद्भुत शक्ति होती है कि प्रलोभन का विरोध करना असंभव है, और यदि एक विज्ञान कथा लेखक अपने काढ़े में "वास्तविक भौतिकी" जोड़ना चाहता है, तो वह लगभग हमेशा एक चुटकी एंटीमैटर तक पहुंचता है: यह आंखों में वजन जोड़ देगा पाठक। अंतरिक्ष यान "एंटरप्राइज" के इंजन ने पदार्थ और एंटीमैटर की परस्पर क्रिया पर काम किया। इसहाक असिमोव ने अपने रोबोटों को एक पॉज़िट्रॉनिक मस्तिष्क दिया - और पॉज़िट्रॉन, एंटीमैटर के एक कण को ​​एक विज्ञान-फाई मैकगफिन में बदल दिया।

यहां तक ​​​​कि डैन ब्राउन के एंजल्स एंड डेमन्स में, एक किताब जो शायद ही सच्चे विज्ञान कथा के रूप में योग्य है, एंटीमैटर एक तरह की राक्षसी मशीन के रूप में कार्य करता है। खलनायक आधा ग्राम एंटीमैटर चुराते हैं - और यह राशि पहले परमाणु बमों की तुलना में एक विस्फोट को तुलनीय बनाने के लिए पर्याप्त है। इस तथ्य के अलावा कि डैन ब्राउन दो बार अंकगणितीय गणना में गलत थे, पूरी तरह से यह नहीं समझ पाए कि कण त्वरक में वास्तव में क्या हो रहा था, और लगभग एक ट्रिलियन बार चूक गए जब वह अनुमान लगा रहे थे कि वैज्ञानिक के साथ कितना एंटीमैटर संग्रहीत और परिवहन किया जा सकता है। उसका हिस्सा सब कुछ ठीक है।

यह पता चला है कि हम लगातार एंटीमैटर का सामना करते हैं - लेकिन हम पूरी तरह से गलत समझते हैं कि यह क्या है। यह पदार्थ किसी भी तरह से अजेय हत्यारा नहीं है कि आप इतने सालों से अविश्वास के आदी हो गए हैं। यदि एंटीमैटर को छुआ नहीं जाता है, तो यह काफी शांति से व्यवहार करता है। एंटीमैटर सामान्य पदार्थ की तरह है जिसे आप जानते हैं और प्यार करते हैं - इसका द्रव्यमान समान है, उदाहरण के लिए - ठीक विपरीत: विपरीत चार्ज और विपरीत नाम। इसमें तली हुई गंध तभी आती है जब आप साधारण पदार्थ के साथ एंटीमैटर मिलाते हैं।

6 पटकथा लेखन में, मैकगफिन एक निश्चित वस्तु है जिसके चारों ओर प्लॉट बनाया गया है - उदाहरण के लिए, आर्थरियन चक्र में ग्रेल या इलफ़ और पेट्रोव की द ट्वेल्व चेयर्स में बारह कुर्सियाँ। - लगभग। अनुवाद

7 जब एंटीमैटर "बकवास-बैंग" चला जाता है, तो पदार्थ की समान मात्रा गायब हो जाती है। ब्राउन जाहिर तौर पर इस बारे में भूल गया।

न केवल एंटीमैटर सामान्य पदार्थ से अधिक विदेशी नहीं है, यह लगभग सभी महत्वपूर्ण स्थितियों में बिल्कुल वैसा ही दिखता है और व्यवहार करता है। यदि ब्रह्मांड के सभी कणों को अचानक उनके विरोधी-संस्करण द्वारा बदल दिया जाए, तो आप कुछ भी नोटिस नहीं करेंगे। सीधे शब्दों में कहें, भौतिक विज्ञान के नियम पदार्थ और एंटीमैटर से कैसे निपटते हैं, इसमें समरूपता है, और फिर भी उन्हें थोड़ा अलग होना चाहिए: आखिरकार, आप और आपके जानने वाले सभी लोग एंटीमैटर से नहीं बने हैं, बल्कि सामान्य पदार्थ से बने हैं।

हम यह सोचना पसंद करते हैं कि कोई संयोग नहीं है, कि कोई वैश्विक कारण है कि आप वर्तमान में मानव-विरोधी से भरे कमरे में क्यों नहीं बैठे हैं। यहां मामला क्या है, इसे समझने के लिए हम अतीत में जाएंगे।

चलो, वे, मानव-विरोधी, मैं कहाँ से आया हूँ?

यह समझाना मुश्किल हो सकता है कि कुछ कहां से आया है। रेडियोधर्मी मकड़ी के काटने, मूल ग्रह के विस्फोट, या यहां तक ​​​​कि एक लाश के पुनरुद्धार (विज्ञान के लिए, आप समझते हैं) के लिए सब कुछ बड़े करीने से करना हमेशा संभव नहीं होता है। हमारी अपनी उत्पत्ति की कहानी एक पेचीदा है, लेकिन आपको यह जानकर प्रसन्नता होगी कि हम (हल्क की तरह) अंततः गामा विकिरण के संपर्क का परिणाम हैं। यह एक लंबी कहानी है।

भौतिकी अभी तक इस सवाल का जवाब भी नहीं दे पाई है कि ब्रह्मांड खुद कहां से आया है, लेकिन उसके बाद जो हुआ उसके बारे में हम बहुत कुछ कह सकते हैं। अस्तित्वगत संकट पैदा करने के जोखिम पर, हम कम से कम दर्शनशास्त्र के महान प्रश्नों में से एक का उत्तर देने का प्रयास कर सकते हैं, जो कि इसके पंथ में एक बहुत बड़ा शॉट है: "दुनिया में कुछ क्यों है और कुछ भी नहीं है?"

सवाल उतना गूंगा नहीं है जितना यह लग सकता है। प्रयोगशाला में हम जो कुछ भी देखते हैं, उसके आधार पर आपका अस्तित्व नहीं होना चाहिए। व्यक्तिगत कुछ नहीं। मुझे या तो अस्तित्व में नहीं होना चाहिए, और न ही सूर्य, आकाशगंगा आकाशगंगा, या ट्वाइलाइट मूवी (कई कारणों से)।

यह समझने के लिए कि आपको अस्तित्व में क्यों नहीं होना चाहिए, हमें दर्पण ब्रह्मांडों, एंटीमैटर ब्रह्मांडों और अपने स्वयं के ब्रह्मांड को सबसे छोटे पैमाने पर देखने की जरूरत है। केवल छोटे पैमाने पर ही पदार्थ और एंटीमैटर के बीच का अंतर दिखाई देता है, और तब भी यह स्पष्ट नहीं है।

सबसे छोटे पैमाने पर ब्रह्मांड काफी अलग है। हम जो कुछ भी देखते हैं वह अणुओं से बना होता है, जिनमें से सबसे छोटा आकार में एक मिलीमीटर का लगभग दस लाखवाँ भाग होता है। मानव पैमाने के मूल्यों की तुलना में, एक मानव बाल लगभग एक लाख अणु मोटे होते हैं। हां, अणु बहुत छोटे होते हैं, लेकिन वे कितने भी छोटे क्यों न हों, वे और भी छोटे कणों से बने होते हैं। और यह भी अच्छा है - अगर हम दुनिया में कम से कम कुछ आदेश खोजने में रुचि रखते हैं। रॉयल सोसाइटी ऑफ केमिस्ट्री के अनुसार, हम लगभग 20 मिलियन विभिन्न प्रकार के अणुओं को जानते हैं, और नए यौगिकों की खोज इतनी बार की जाती है कि यह एक सटीक संख्या देने की कोशिश करने लायक भी नहीं है। अगर हम यह नहीं समझते कि अणु किसी छोटी चीज से बने होते हैं, तो हम उन्हें सूचीबद्ध करने में उलझे रहेंगे।

8 मुझे आशा है कि आपने परिचय को याद नहीं किया। वहां बहुत सारी अच्छी चीजें हैं।

9 अर्नेस्ट रदरफोर्ड, जिन्होंने, स्पष्ट रूप से, पदार्थ की संरचना की व्याख्या करने के लिए किसी और से अधिक किया, ने स्पष्ट रूप से कहा: "सभी विज्ञानों को सार्वभौमिक व्यवस्था के लिए सौभाग्य से विभाजित किया गया है, यदि आप छोटे और छोटे पैमाने लेते हैं, तो नई संरचनाएं दिखाई देती हैं। एक मीटर के दस अरबवें हिस्से से कम के पैमाने पर, हम अलग-अलग परमाणुओं में अंतर करना शुरू करते हैं। हम केवल 118 रासायनिक तत्वों के बारे में जानते हैं, और उनमें से अधिकांश प्रकृति में बिल्कुल भी नहीं होते हैं या केवल ट्रेस मात्रा में पाए जाते हैं।

मैक्रोस्कोपिक पैमाने पर हम जो देखते हैं, वह हमें अलग-अलग परमाणुओं के आकार में नीचे आने पर हमारे सामने आने के लिए तैयार करने के लिए कुछ भी नहीं करता है, क्योंकि वह तब होता है जब क्वांटम यांत्रिकी खेल में आती है। मैं अभी वास्तविकता की क्वांटम प्रकृति के बारे में बात नहीं करूंगा, मैं केवल एक ही बात कहूंगा: वहां एक अप्रिय अनिश्चितता का शासन है। फिलहाल तो आप इसे नज़रअंदाज़ कर सकते हैं, लेकिन थोड़ी देर बाद आपको अपने कानों तक इस दलदल में उतरना होगा।

यहां तक ​​​​कि अगर आप नहीं जानते कि परमाणु क्या हैं, तब भी आप उनमें से समझ सकते हैं। यह वह है जो रूसी रसायनज्ञ दिमित्री मेंडेलीव ने 19 वीं शताब्दी में खोजा था। यदि आप अपने जीवन में कम से कम एक बार स्कूल के रसायन विज्ञान या भौतिकी के कमरे में घूमे हैं तो आप उनकी मुख्य उपलब्धि से परिचित हैं। मेंडलीफ ने आवर्त सारणी का आविष्कार किया था।

यह सिर्फ एक लंबी सूची नहीं है। मेंडलीफ ने सिद्ध किया कि तालिका के प्रत्येक स्तंभ के तत्वों में बहुत समान रासायनिक गुण हैं। उदाहरण के लिए, तांबा, प्राणीभौतिकी और डाक टिकट संग्रह। 1908 में रसायन विज्ञान में नोबेल पुरस्कार प्राप्त करना उनके लिए कितना अपमानजनक रहा होगा!

10 मेंडेलीव इस पुस्तक के कई पात्रों में से पहले हैं, जिनका नोबेल पुरस्कार उनसे लगभग छीन लिया गया है। उनके मामले में, राजनीतिक साज़िशों के कारण उन्हें 1907 में रसायन विज्ञान में पुरस्कार नहीं मिला - इस तथ्य के बावजूद कि आवर्त सारणी सभी आधुनिक रसायन विज्ञान और परमाणु भौतिकी को रेखांकित करती है।

लोट्टो और चांदी एक ही कॉलम में हैं, और ये सभी बहुत उच्च चालकता वाली धातुएं हैं। अंतराल को भरकर, मेंडेलीव प्रयोगशाला में खोजे जाने से पहले तत्वों के गुणों की भविष्यवाणी करने में सक्षम थे!

यह विचार कि परमाणु पदार्थ के अदृश्य आधार का निर्माण करते हैं, ढाई हजार साल पहले ही तैयार हो चुके थे, हालांकि यह काफी आदिम रूप में था। ल्यूसिपस, डेमोक्रिटस और प्राचीन यूनानी परमाणुवादियों ने 5वीं शताब्दी ईसा पूर्व में इस विचार को व्यक्त किया था। ई।, और यह आसानी से माना जा सकता है कि हमने इसे अंतिम रूप से हम तक पहुँचाने के लिए पिछले दो हज़ार साल बिताए हैं। व्यक्तिगत रूप से, मुझे लगता है कि पूर्वजों का बहुत अधिक सम्मान है।

सामान्य तौर पर, पहले परमाणुवादियों ने केवल इतना कहा कि पदार्थ को अनिश्चित काल तक विभाजित करना असंभव है। उन्हें पता नहीं था कि परमाणु कितने छोटे हैं, उनकी क्या संरचना है, और उन्हें और भी विभाजित किया जा सकता है (इस तथ्य के बावजूद कि "परमाणु" शब्द का शाब्दिक अर्थ "अविभाज्य" है)।

पिछले दो सौ वर्षों में ही हमने यह समझना शुरू कर दिया है कि परमाणु क्या हैं, जिसकी परिणति आइंस्टीन के 1905 में ब्राउनियन गति के शानदार विश्लेषण में हुई। 80 साल पहले, वनस्पतिशास्त्री रॉबर्ट ब्राउन ने एक माइक्रोस्कोप के तहत एक तरल में उत्तेजित पराग का अध्ययन किया था। ब्राउन ने नोट किया कि तस्वीर के शांत होने के लिए वह कितना भी इंतजार कर लें, पराग कण गलत तरीके से उपद्रव करते रहे।

आइंस्टीन ने सही ढंग से माना कि अलग-अलग अणु पराग कणों को अलग-अलग दिशाओं में बेतरतीब ढंग से धकेल रहे थे - और इससे वह यह निष्कर्ष निकालने में सक्षम थे कि परमाणु वास्तव में मौजूद हैं, और यहां तक ​​​​कि उनके आकार का अनुमान भी लगाते हैं।

अकेले इस बात के पुख्ता सबूत कि परमाणुओं का अस्तित्व होना चाहिए, आइंस्टीन को 20वीं सदी के महानतम वैज्ञानिकों में से एक बनाने के लिए पर्याप्त से अधिक होगा, लेकिन यह माना जाता है कि यह केवल एक ही वर्ष में की गई तीसरी सबसे महत्वपूर्ण खोज है। एक वास्तविक चमत्कार हुआ, शायद इतिहास में ऐसा पहले कभी नहीं हुआ है कि एक के बाद एक शानदार खोजों ने इतनी आवृत्ति के साथ पीछा किया, और यह कुछ भी नहीं है कि 1905 को आइंस्टीन की जीवनी में "अद्भुत वर्ष" कहा जाता है - यह तब था जब लेखों की एक श्रृंखला थी प्रकाशित किए गए थे जिसमें वैज्ञानिक ने न केवल यह साबित किया कि परमाणु मौजूद हैं, बल्कि यह भी प्रदर्शित किया कि प्रकाश में कण होते हैं (जिसके लिए उन्हें 1921 में नोबेल पुरस्कार मिला), और वैज्ञानिक समुदाय को "सापेक्षता का सिद्धांत" नामक एक ट्रिफ़ल भी प्रस्तावित किया। , धन्यवाद जिसके लिए आप, सबसे अधिक संभावना है, उसका नाम जानते हैं।

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