શું છે આ મલ્ટીવર્સ? (ભાગ-૧)
ઇટાલીનું રળિયામણું શહેર વેનીસ. એનો સેન્ટ માર્ક્સ સ્કવેર નામનો વિસ્તાર. હાથમાં મોટી રિંગ સાથે કેટલીક યુવતીઓ ત્યાં રમી રહી છે. એક મીટર વ્યાસની એ રિંગો સાથેની રમત જોવા દસ મીટરના વ્યાસનું વર્તુળ બને એટલું ટોળુ જમા થયું છે. હવે અહીંથી ક્રમશ: દસ ગણું ઉપર જતાં જઇએ અર્થાત સતત દસ ગણું ઝુમ આઉટ કરતા રહીએ તો, ૧૦૦ મીટરમાં આખું સેન્ટ માર્ક્સ; ૧૦૦૦ મીટરમાં આખું સીટી સેન્ટર; ૧૦,૦૦૦ મીટરમાં વેનીસ શહેર તથા તેની આસપાસના ટાપુઓ સહિત આખું ઉત્તર ઇટાલી; ૧,૦૦,૦૦૦ મીટરે તો આખું યુરોપ અને ૧૦,૦૦,૦૦૦ મીટરે ઉપર ઉઠતાં તો આપણા ઘર પૃથ્વીને છોડીને આગળ વધી જવાય. ૧૦,૦૦,૦૦,૦૦૦ મીટરે ચંદ્ર અને એકની પાછળ ૧૩ મીંડા લગાવો ત્યારે આપણું સુર્યમંડળ પાર કરીને આપણે આગળ વધી જઇએ. હવે આગળ વધવા પ્રકાશવર્ષનો એકમ જરૂરી થઇ જાય છે. આગળ વધતાં આપણે આપણી આકાશગંગા ઉર્ફે દૂધગંગા ઉર્ફે મંદાકિની, કે જેમાં આપણા સુર્ય જેવા ૧૦૦ અબજથી ય વધુ તારાઓ આવેલા છે, ને પણ પાર કરી જઇએ છીએ. આગળ આપણા જેવી અનેક આકાશગંગાઓ (લગભગ ૧૦૦ અબજ આકાશગંગાઓ) પાર કરી આપણે દૃશ્ય બ્રહ્માંડની સરહદો સુધી પહોંચી જઇએ છીએ. ત્યારપછી સવાલ થાય છે કે આનાથી આગળ શું??
ઇ.સ.૧૯૯૬માં આવેલી મોર્ગન ફ્રીમાનના નેરેશન વાળી આઇમેક્સ શોર્ટ ડોક્યુમેન્ટરી ફિલ્મ ‘કોસ્મીક વોયેજ’ નું આ અદ્ભૂત દૃશ્ય હતું. બ્રહ્માંડના લાર્જ સ્કેલ વર્ણનમાં હંમેશા, આનાથી આગળ શું, એ સવાલ આપણને ક્યારેક ને ક્યારેક થયો જ હશે. અમુક ધાર્મિક વર્ણનોમાં ઇશ્વરને સહસ્ત્ર બ્રહ્માંડોનો સ્વામી બતાવવામાં આવે છે. અહીં તરત જ પ્રશ્ન ઉભો થાય કે શું ખરેખર એક કરતાં વધારે બ્રહ્માંડો હશે? શું ખરેખર Uni-Verse ની જગ્યાએ Multi-Verse હોઇ શકે છે? સ્ટ્રીંગ થિયરી પરના રિસર્ચથી ખ્યાતિ મેળવનાર વિશ્વવિખ્યાત ક્વોન્ટમ ભૌતિકવિજ્ઞાની, વર્લ્ડ સાયન્સ ફેસ્ટીવલના પ્રણેતા અને ‘ધ એલીગન્ટ યુનિવર્સ’ તથા ‘ધ ફેબ્રીક ઓફ ધ કોસ્મોસ’ નામના બેસ્ટસેલર પુસ્તકોના લેખક બ્રાયન ગ્રીન એમના એક TED talk માં આ વિષય પર કંઇક આવો જોક મારે છે.
બ્રાયન (એમની ચાર વર્ષની દીકરી સોફીયાને): સોફીયા, આ Universe માં હું તને સૌથી વધુ પ્રેમ કરૂં છું.
સોફીયા: પાપા. Universe માં કે Multiverse માં?
જોક્સ અપાર્ટ, શું આપણું બ્રહ્માંડ એકલું છે કે એક વિશાળ વાસ્તવિકતાનો નાનકડો ભાગ માત્ર છે? અસ્તિત્વના મહાનતમ પ્રશ્નોનો વિજ્ઞાન દ્વારા તાગ કાઢવા મથતા કાળા માથાના માનવી માટે તાર્કિક દૃષ્ટીએ, વૈચારિક દૃષ્ટીએ, તત્વચિંતનની દૃષ્ટીએ અને આધ્યાત્મીક દૃષ્ટીએ આ પ્રશ્ન અતિ મહત્વનો સાબિત થાય છે. વિજ્ઞાનના ઇતિહાસના પાનાઓ ઉલેચીને જરાક વિસ્તૃતમાં ભૌતિક વિજ્ઞાનના દૃષ્ટિકોણથી આનો જવાબ મેળવીએ.
ઇ.સ.૧૯૨૯માં અમેરિકન ખગોળવિજ્ઞાની એડવિન હબલે શોધ્યું કે બ્રહ્માંડમાં બધી જ આકાશગંગાઓ એકબીજાથી દૂર જઇ રહી છે. શું? બધી આકાશગંગાઓ એકબીજાથી દૂર જઇ રહી છે?? એ કઇ રીતે?? એ એક જ રીતે શક્ય છે. ફુલાવ્યા વગરના ફુગ્ગા પર દસેક ટપકાં કરો અને પછી ફુગ્ગાને ફુલાવવામાં આવે તો એ તમામ ટપકાંઓ એકબીજાથી દૂર જાય છે. અર્થાત આકાશગંગાઓ એકબીજાથી દૂર જવા પાછળ પણ એક જ કારણ શક્ય હતું. બ્રહ્માંડ પોતે ફુગ્ગાની જેમ ફુલી રહ્યું હતું. સહેજ વધુ વૈજ્ઞાનિક ભાષામાં કહીએ તો બ્રહ્માંડ વિસ્તરી રહ્યું હતું અને સતત વિસ્તરે જતું હતું. હવે જો ફિલ્મની આ પટ્ટીને રિવાઇન્ડ કરો તો બ્રહ્માંડ સંકોચાતું જવાનું. એને સતત સંકોચાવા દઇએ તો ગાણિતિક ગણતરીઓ મુજબ ૧૩.૬ અબજ વર્ષ પહેલાં એક એવો સમય આવે જ્યારે બ્રહ્માંડ એક બિંદુમાં કેન્દ્રીત હતું. એક નાનકડું બિંદુ, જેમાં અત્યારે હાલ બ્રહ્માંડમાં મોજુદ તમામ ઉર્જા અને પદાર્થ કેન્દ્રીત થયાં હતાં. ફિલ્મની પટ્ટી ત્યાંથી પાછળ જઇ શકતી નથી. કારણ કે ત્યાં એનો અંત આવી જાય છે. એનાથી આગળ સ્પેસ કે ટાઇમ અસ્તિત્વ ધરાવતા નથી. હવે આ શરૂઆતથી એને ફરીથી પ્લે કરીએ, એની મૂળ ઝડપ મુજબ જ, તો કેન્દ્રસ્થ ઉર્જાથી ખદબદતું અતિ ઘટ્ટ એવું પેલું બિંદુ, જેને ‘કોસ્મીક એગ’ (બ્રહ્માંડીય ઇંડુ) તરીકે ઓળખવામાં આવે છે તે, જરાક અસ્થિર થતું દેખાય છે. ઇંડાની શરૂઆત અને એનાં અસ્તિત્વના કારણો સંપૂર્ણત: સ્પષ્ટ નથી અને એટલે એની અસ્થિરતાનું કારણ પણ સંપૂર્ણત: સ્પષ્ટ ન હોય એ સ્વાભાવિક છે, પરંતુ 1053 kg/cm3 જેટલી ઘનતા ધરાવતું (અર્થાત ૧ સેમી૩ જેટલા નાનકડા સમઘનમાં એકની પાછળ ૫૩ મીંડા લગાવો એટલા કિગ્રા પદાર્થ ઠાંસોઠાંસ ભર્યો હોય એવું) એ ઇંડુ અસ્થિર ન બને તો નવાઇ લાગે. આખરે એ ઇંડુ ફાટ્યું અને બિગ-બેંગ તરીકે ઓળખાતો મહાવિસ્ફોટ થયો, જેણે આપણા બ્રહ્માંડને જન્મ આપ્યો.
વિસ્ફોટ પછી સતત વિસ્તરે જતું બ્રહ્માંડ ક્રમશ: એનું વિસ્તરણ ધીમું કરતું જાય એ અતિ સ્વાભાવિક અને થર્મોડાઇનેમિક્સના નિયમોનુસાર આવશ્યક બાબત છે. એ ન્યાયે બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ પણ ધીમું પડતું રહ્યું. આજે ૧૩.૬ અબજ વર્ષ પછી એ ખાસ્સું ધીમું પડ્યું છે. કમ સે કમ આપણે તો એવું જ માનીએ છીએ. બ્રહ્માંડનો એવરેજ ગરમાટો પણ વિસ્તરણની સાથે ઘટવો રહ્યો, જે ઘટે છે, એવું આપણે માનીએ છીએ. ઇ.સ.૧૯૬૪માં આર્નો પેન્ઝીઆસ અને રોબર્ટ વિલ્સન નામના વૈજ્ઞાનિકોને અનાયાસે જ બ્રહ્માંડનો એવરેજ ગરમાટો મળી આવ્યો. આ ગરમાટાએ બિગ-બેંગ થિયરીને સમર્થન અને પેન્ઝીયાસ-વિલ્સનને ઇ.સ.૧૯૭૮નું નોબેલ પ્રાઇઝ અપાવ્યું. બસ, એ સમયથી બ્રહ્માંડના એવરેજ ગરમાટા, જેને વૈજ્ઞાનિક ભાષામાં કોસ્મીક બેકગ્રાઉન્ડ રેડિએશન કહે છે, પર સંશોધનો શરૂ થયા. બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ થઇ રહ્યું છે, પણ એ વિસ્તરણ સમય સાથે ક્રમશ: ધીમુ પડવું રહ્યું, એ સાચું પણ આ વિસ્તરણ ધીમું પડવાનો દર શું હશે? એ પ્રશ્ન ઉપસ્થિત થયો. ખાંખાખોળા કર્યાં કરતાં વૈજ્ઞાનિકો માટે સંશોધનનો આ નવો વિષય મળ્યો. હવે એ વિસ્તરણ ધીમુ પડવાનો દર માપવાના પ્રયત્નો શરૂ થયાં, જેના ભાગરૂપે ઇ.સ.૧૯૮૯માં નાસાએ કોસ્મીક બેકગ્રાઉન્ડ એક્સપ્લોરર (CoBE) નામનો ઉપગ્રહ અવકાશમાં તરતો મુક્યો. ઇ.સ.૨૦૦૧માં વળી પાછો WMAP (Wilkinson Microwave Anisotropy Probe) નામનો ઉપગ્રહ તરતો મુકવામાં આવ્યો. થોડા સમય સુધી બ્રહ્માંડમાંથી આવતાં વિદ્યુતચુંબકીય તરંગોનું સઘન સ્કેનિંગ કર્યાં બાદ એનો ડેટા તારવવામાં આવ્યો.
ક્યારેક કોઇ અનપેક્ષિત સમાચાર સાંભળી પગ તળેથી જમીન સરકી જાય એવું કંઇક બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાન (કોસ્મોલોજી) સાથે સંકળાયેલાં વૈજ્ઞાનિકોએ અનુભવ્યું. જે વિસ્તરણ સાવ સીધા સાધા તર્ક મુજબ ધીમુ પડવું જ જોઇએ, એ ધીમું નહોતું પડી રહ્યું. બલ્કે ઓર ઝડપી ઓર તેજ થઇ રહ્યું હતું. જી હા. વિસ્તરણ ઝડપી બની રહ્યું હતું. આ બ્રહ્માંડ વિજ્ઞાનના ઇતિહાસની સૌથી મોટી ખોજ હતી. અશક્ય, અહીં શક્ય બની રહ્યું હતું. હવે બ્રહ્માંડનું વિસ્તરણ ધીમા પડવાનો દર નહી પણ વિસ્તરણ ઝડપી થવાના દરને માપવાનો વારો આવ્યો હતો. બ્રહ્માંડના વિસ્તરણનો દર ઝડપી થવા પાછળ કોઇ તર્ક હતો નહી, પણ એના માટે કોઇ અજાણ્યું પરિબળ, કોઇ અદૃશ્ય ઉર્જા કારણભૂત હોવાની સંભાવના પુરેપુરી હતી એટલે એને ‘ડાર્ક એનર્જી’ એવું નામ અપાયું. બ્રહ્માંડમાં કંઇક એવું અદૃશ્ય તત્વ હતું જે બધ્ધે બધ્ધા દૃશ્ય તત્વોના ટોટલ ગુરૂત્વાકર્ષણને આંટી જઇ બ્રહ્માંડના વિસ્તરણના એક્સીલરેટર પર પગ દબાવી રહ્યું હતું. આવું ગુરૂત્વાકર્ષણ વિરોધી એટલે કે પ્રતિ-ગુરૂત્વાકર્ષણવાળું પરિબળ લાવવું ક્યાંથી?
હવે વારો હતો ભૌતિકવિજ્ઞાનના એક સુપરસ્ટારને યાદ કરવાનો. આલ્બર્ટ આઇનસ્ટાઇન નામના એ બુધ્ધીના જાદુગરે ઇ.સ.૧૯૦૫માં સ્પેશ્યલ રિલેટીવીટી અને ઇ.સ.૧૯૧૬માં જનરલ રિલેટીવીટી આપી ત્યારથી એની આ બંને થિયરીઓ એક્ટીવ વોઇસમાં કે પેસીવ વોઇસમાં ક્યાંક ને ક્યાંક ભૌતિકવિજ્ઞાનના દરેકે દરેક પેટાક્ષેત્રોમાં એમની અસર દાખવ્યા વગર રહેતી ન હતી, તો પછી ‘ડાર્ક એનર્જી’ એમાંથી કઇ રીતે બાકાત રહી શકે?
આઇનસ્ટાઇનના જનરલ થિયરીના સમીકરણોમાં એમણે મુકેલ એક અચળાંક કઇ રીતે ડાર્ક એનર્જીનું પગેરૂં શોધવામાં સહાયક બન્યો તથા ડાર્ક એનર્જીના સમીકરણો બીજા પરિમાણો અને બીજા બ્રહ્માંડો તરફ કઇ રીતે દિશાનિર્દેશ કરતાં થયાં એની ચર્ચા બીજા ભાગમાં કરીશું.
