"ब्रह्माण्ड": अवतरणों में अंतर

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साँचा:Cosmology

ब्रह्मांड को उन सभी चीजों के द्वारा परिभाषित किया जाता है जो भौतिक रूप से उपस्थित होती हैं: स्थान और समय, द्रव्य के सभी रूप, ऊर्जा और संवेग, और भौतिक नियम और वे स्थिरांक जो उन्हें नियंत्रित करते हैं.

हालांकि, शब्द ब्रह्माण्ड का उपयोग कुछ अलग प्रासंगिक अर्थ में किया जा सकता है, जो ऐसी अवधारणाओं को व्यक्त करते हैं जैसे विश्व, दुनिया' या प्रकृति.

खगोलीय प्रेक्षण की वर्तमान व्याख्याएं बताती हैं कि ब्रह्मांड की उम्र 13.73 (± 0.12) बिलियन वर्ष है, ^[1][2] और प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड का व्यास कम से कम 93 बिलियन प्रकाश वर्ष, या 8.80 {} मीटर है.

  (ऐसा विरोधाभास प्रतीत होता है कि दो गेलेक्सियाँ केवल 13 बिलियन वर्ष में 93 बिलियन प्रकाश वर्ष दूर हो सकती हैं, क्योंकि विशेष सापेक्षवाद कहता है कि अन्तरिक्ष समय के एक स्थानीकृत क्षेत्र में द्रव्य प्रकाश कि गति से अधिक नहीं हो सकता है

हालाँकि, सामान्य सापेक्षवाद के अनुसार, अन्तरिक्ष के विस्तार कि दर कि कोई आतंरिक सीमा नहीं है; इस प्रकार, दो गेलेक्सियाँ प्रकाश की गति से भी अधिक तेजी से अलग हो सकती हैं यदि उनके बीच का स्थान बढ़ जाता है.)

यह अनिश्चित है कि ब्रह्माण्ड का आकार परिमित है या अपरिमित.

ब्रह्मांड के प्रचलित वैज्ञानिक मॉडल जिसे बिग बेंग के रूप में जाना जाता है, के अनुसार ब्रह्माण्ड एक बहुत ही गर्म सघन अवस्था, जो प्लेंक युग कहलाती है, से विस्तृत हुआ है, जिसमें प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड की सम्पूर्ण उर्जा और सम्पूर्ण द्रव्य सांद्रित था.

 प्लैंक काल से, ब्रह्मांड संभवतया ^{ब्रह्मांडीय स्फीति} की एक अल्प अवधि (10-32 सेकंड से कम) के साथ अपने मौजूदा रूप के लिए, विस्तृत होता रहा है.

कई स्वतंत्र प्रायोगिक मापन इस सैद्धांतिक विस्तार का और अधिक सामान्य रूप से बिग बैंग सिद्धांत का समर्थन करते हैं.हाल ही के प्रेक्षण सूचित करते हैं कि, यह विस्तार गहरी ऊर्जा के कारण त्वरित हो रहा है, और ब्रह्माण्ड में अधिकांश द्रव्य तथा उर्जा, पृथ्वी पर प्रेक्षित उर्जा और द्रव्य से मूल रूप से अलग है, और प्रत्यक्ष रूप से प्रेक्षण योग्य नहीं है. वर्तमान प्रेक्षणों की टिप्पणी ने ब्रह्माण्ड की अंतिम नियति की भविष्यवाणियों को बाधित किया है.

प्रयोग और प्रेक्षण बताते हैं कि ब्रह्माण्ड के पूरे इतिहास के दौरान समान भौतिक नियम और स्थिरांक इसका नियंत्रण करते रहे हैं .गुरुत्व ब्रह्माण्ड संबंधी दूरी पर प्रभावी बल है, और वर्तमान में सामान्य सापेक्षवाद गुरुत्वाकर्षण का सबसे सटीक सिद्धांत है.

शेष तीन मूलभूत बल और सभी ज्ञात कण जिस पर वे कार्य करते हैं, का वर्णन मानक मॉडल के द्वारा किया गया है.

ब्रह्माण्ड के कम से कम तीन आयाम अन्तरिक्ष के हैं और एक समय का, हालांकि प्रयोगों के द्वारा बहुत छोटे अतिरिक्त आयामों से इनकार नहीं किया जा सकता है.

अन्तरिक्ष समय समतल और साधारण रूप से जुडा हुआ प्रतीत होता है, और अन्तरिक्ष की बहुत ही छोटी माध्य वक्रता होती है, ताकि युक्लीडियन ज्यामिति पूरे ब्रह्माण्ड में औसत पर सटीक हो.

इसके विपरीत, एक क्वांटम पैमाने पर अन्तरिक्ष समय अत्यधिक परिवर्तनीय है.

शब्द ब्रह्मांड की परिभाषा आम तौर पर प्रत्येक चीज को अपनी सीमा में ले लेती है.

हालांकि, एक वैकल्पिक परिभाषा का उपयोग करते हुए, कुछ लोगों ने कहा है कि यह "ब्रह्माण्ड" कई अलग "ब्रह्मांडों" में से एक है, जिन्हें सामूहिक रूप से मल्टीवर्स कहा जाता है.

उदाहरण के लिए, बुलबुला ब्रह्माण्ड सिद्धांत में, "ब्रह्मांडों" की अनंत किस्में हैं, प्रत्येक किस्म का अलग भौतिक स्थिरांक है.

इसी तरह, अनेक संसार की परिकल्पना में, प्रत्येक क्वांटम मापन के साथ नए "ब्रह्माण्ड" उत्पन्न हुए हैं.

 ये ब्रह्माण्ड आम तौर पर हमारे ब्रह्माण्ड से पूरी तरह से अलग माने जाते हैं और इसलिए प्रयोगों के द्वारा इनका पता लगाना असंभव है.

पूरे रिकॉर्ड किये गए इतिहास के दौरान, ब्रह्माण्ड के अवलोकन के लिए कई ब्रह्माण्ड विज्ञान और ब्रह्माण्ड उत्पत्तियां प्रस्तावित की गयी हैं.

सबसे प्रारंभिक मात्रात्मक भूकेंद्री मॉडल प्राचीन यूनानियों के द्वारा विकसित किये गए, जिन्होंने प्रस्तावित किया कि ब्रह्माण्ड में अनंत स्थान है, यह अनंत काल से मौजूद है, लेकिन इसमें परिमित आकार के समकेंद्री गोलों का एक मात्र समुच्चय है-जो स्थिर तारों, सूर्य, और भिन्न ग्रहों से सम्बंधित है-जो एक गोलाकार लेकिन गतिहीन पृथ्वी के चारों और घूर्णन कर रहे हैं. सदियों के दौरान गुरुत्व के अधिक सटीक प्रेक्षणों और बेहतर सिद्धांतों ने क्रमशः कोपरनिकस के सूर्य केन्द्रीय मॉडल और न्यूटन के सौर तंत्र के मॉडल को जन्म दिया,

खगोल विज्ञान में आगे सुधार से आकाशगंगा के लक्षण स्पष्ट हुए हैं, साथ ही अन्य गेलेक्सियों की खोज और सूक्ष्म तरंग पृष्ठभूमि विकिरणों की भी खोज हुई है; इन गेलेक्सियों के वितरण का ध्यानपूर्वक अध्ययन, और उनकी स्पेक्ट्रम की रेखाओं ने अधिक आधुनिक ब्रह्माण्डविज्ञान को जन्म दिया है.

व्युत्पत्ति, समानार्थक शब्द और परिभाषाएँ

शब्द यूनिवर्स पुराने फ्रांसीसी शब्द Univers से व्युत्पन्न हुआ है, जो लैटिन शब्द universum से व्युत्पन्न हुआ है.^[2] इस लैटिन शब्द का प्रयोग सिसरो और बाद में कई लेटिन लेखकों ने समान अर्थ में किया जिसमें आधुनिक अंग्रेजी शब्द का प्रयोग किया जाता है.^[3]लैटिन शब्द की व्युत्पत्ति काव्यात्मक संकुचन Unvorsum से हुई-सबसे पहले ल्युक्रेतियस ने इसका उपयोग अपनी पुस्तक IV (पंक्ति 262) डी रेरम नेचुरा ( वस्तुओं की प्रकृति पर) में किया-जो un, uni (unus, या "एक" का संयोजन प्रारूप)' को vorsum, versum (vertere के उत्तम निष्क्रिय कृदंत से बनी हुई एक संज्ञा) से जोड़ता है, अर्थ "कुछ जो घूर्णन कर रहा हो, घूम गया हो, परिवर्तित हो गया हो) ^[3] ल्युक्रेतियस ने इस शब्द का प्रयोग इस अर्थ में किया कि "हर चीज एक ही में घूमती है, हर चीज संयोजित हो कर एक ही चीज बनाती है"

एक फोकल्ट लोलक का कलात्मक चित्रण जो दर्शाता है कि पृथ्वी स्थिर नहीं है बल्कि घूर्णन करती है.

unvorsum की एक वैकल्पिक व्याख्या है "सब चीजें एक के रूप में घूर्णन करती हैं" या "सब चीजें एक के द्वारा घूर्णन करती हैं". इस मायने में, इसे ब्रह्मांड के लिए एक प्रारंभिक अनुवाद माना जा सकता है, περιφορα, "वह चीज जो एक व्रत में स्थानांतरित होती है" मूल रूप से इसका उपयोग एक भोजन प्रक्रिया का वर्णन करने के लिए किया जाता है, भोजन खाना खाने वाले अतिथियों के लिए एक व्रत में घुमाया जा रहा है.

 ^[4] यह ग्रीक शब्द ब्रह्माण्ड के एक प्रारंभिक ग्रीक मॉडल से सन्दर्भ रखता है, जिसमें निहित सम्पूर्ण द्रव्य पृथ्वी के केंद्र पर घूर्णन करते हुए गोले के भीतर है; अरस्तु के अनुसार, सबसे बाहरी गोले का घूर्णन गति और इसके भीतर हर चीज के परिवर्तन के लिए उत्तरदायी था. ग्रीक लोगों के लिए यह मानना प्राकृतिक था कि पृथ्वी स्थिर है और आकाश पृथ्वी के चारों और घूर्णन करता है, क्योंकि सावधानीपूर्वक लिए गए खगोलीय और भौतिक मापन, (जैसे फोकाल्ट लोलक )अन्यथा को साबित करने के लिए आवश्यक हैं.

पाइथोगोरस के बाद से लेकर प्राचीन यूनानी दार्शनिकों के बीच "ब्रह्माण्ड" के लिए सबसे आम शब्द था το παν (दी आल / सभी), जिसे सम्पूर्ण द्रव्य (το ολον) और सम्पूर्ण स्थान (το κενον)के रूप में परिभाषित किया गया.

^[5]^[6][4] प्राचीन यूनानी दार्शनिकों के बीच ब्रह्मांड के लिए अन्य समानार्थी शब्दों में शामिल हैं κοσμος (अर्थातदुनिया, दी कोसमोस यानि ब्रह्माण्ड) और φυσις (अर्थात प्रकृति, जिससे हम शब्द भौतिकी को व्युत्पन्न करते हैं)

^[7] वही समानार्थक शब्द लैटिन लेखकों में (टोटम, मन्दस, नेचुरा) में पाए जाते हैं ^[8] ^[9] और आधुनिक भाषाओं में जीवित हैं जैसे जर्मन शब्द दास आल, वेल्ताल, और ब्रह्माण्ड के लिए प्रकृति.

वही समानार्थक शब्द अंग्रेजी में पाए जाते हैं, जैसे एवरीथिंग (जैसा कि एवरीथिंग के सिद्धांत में), दी कोसमोस, (जैसा कि ब्रह्मांड विज्ञान या कोस्मोलोजी में), दी वर्ल्ड (कई दुनिया की परिकल्पना में) और नेचर (जैसा कि प्राकृतिक नियमों और प्राकृतिक दर्शन में)

^[10] ^[11]

सबसे व्यापक परिभाषा: वास्तविकता और प्रायिकता

ब्रह्मांड की सबसे व्यापक परिभाषा मध्य युगीन दार्शनिक जोहानीज स्कोटस एरियूजेना के द्वारा लिखित डी डिवीजने नेचुरा में दी गयी है, जिन्होंने इसे साधारण रूप से हर चीज के रूप में परिभाषित किया: हर चीज जिसका अस्तित्व है, और हर चीज जिसका अस्तित्व नहीं है.

एरियूजेना की परिभाषा में समय को महत्त्व नहीं दिया गया है; इस प्रकार से उनकी परिभाषा में वह हर चीज शामिल है जिसका अस्तित्व है, अस्तित्व था, और अस्तित्व होगा. और साथ ही जिसका अस्तित्व नहीं है, जिसका कभी भी अस्तित्व नहीं रहा है, और न ही कभी इसका अस्तित्व होगा.

सब लोगों के द्वारा स्वीकृत इस परिभाषा को बाद के अधिकांश दार्शनिकों ने नहीं अपनाया, लेकिन ऐसा कुछ जो पूरी तरह से असमान है क्वांटम भौतिकी में पुनः प्रकट होता है, संभवतया स्पष्ट रूप से फेमेन के पथ एकीकरण निर्माण में पाया जाता है.^[12][6] इस निर्माण के अनुसार एक तंत्र की पूर्ण रूप से परिभाषित अवस्था के लिए दिए गए एक प्रयोग के भिन्न परिणामों हेतु प्रायिकता आयाम का निर्धारण सभी संभव पथों के योग के द्वारा किया जाता है जिसके द्वारा तंत्र प्रारंभिक से अंतिम अवस्था तक प्रगति करता है.

 स्वाभाविक रूप से, एक प्रयोग का एक ही परिणाम हो सकता है, दूसरे शब्दों में, इस ब्रह्माण्ड में केवल एक संभव परिणाम वास्तविक बना है, जो क्वांटम मापन की रहस्यमय प्रक्रिया के माध्यम से होता है, यह तरंग फलन के पतन के रूप में भी जाना जाता है. (लेकिन नीचे मल्टीवर्स भाग में देखें कई दुनिया की परिकल्पना)

   इस भली प्रकार परिभाषित गणितीय अर्थ में, यहाँ तक कि जिसका अस्तित्व नहीं होता है, (सभी संभव पथ) वह उस को प्रभावित कर सकता है जो अंत में अस्तित्व में होता है (प्रयोगात्मक मापन).

  एक विशिष्ट उदाहरण के रूप में, प्रत्येक इलेक्ट्रोन प्रत्येक दूसरे के लिए आंतरिक रूप से समान है; इसलिए प्रायिकता आयाम की गणना इस प्रकार से की जानी चाहिए कि वह इस सम्भावना की अनुमति दे कि वे अपनी स्थितियों का आदान प्रदान करते हैं, ऐसा कुछ जो विनिमय समरूपता के रूप में जाना जाता है.

ब्रह्मांड की यह अवधारणा, उपस्थित और अनुपस्थित दोनों को स्वीकार करती है, इसके अनुसार शून्यता व वास्तविकता के अंतरनिर्भर विकास के बौद्ध सिद्धांत और गोटफ्राइड लीबनीज की अगोचर की पहचान व संभाव्यता की अधिक आधुनिक अवधारणा सामानांतर हैं.

वास्तविकता के रूप में परिभाषा

अधिक पारंपरिक रूप से, ब्रह्माण्ड को उन सब चीजों के द्वारा परिभाषित किया जाता है जो अस्तित्व में हैं, जो अस्तित्व में रह चुकीं हैं, और जिनका अस्तित्व होगा.

इस परिभाषा और हमारी वर्तमान समझ के अनुसार, ब्रह्माण्ड तीन तत्वों से बना है: अन्तरिक्ष और समय, सामूहिक रूप से अन्तरिक्ष समय या निर्वात के रूप में जाना जाता है: द्रव्य और उर्जा के भिन्न रूप और संवेग जिसमें अन्तरिक्ष-समय मौजूद है; और भौतिक नियम जो पहले दो का नियंत्रण करते हैं.

इन तत्वों के बारे में नीचे और अधिक विस्तार से चर्चा की जाएगी. शब्द ब्रह्मांड की एक सम्बंधित परिभाषा है हर चीज जिसका ब्रह्माण्ड विज्ञान के समय के एक मात्र क्षण पर अस्तित्व होता है, जैसे वर्तमान में, जैसे कि इस वाक्य में "अब ब्रह्माण्ड समान रूप से सूक्ष्म तरंगी विकिरण प्राप्त करता है."

ब्रह्मांड के तीन तत्व (अन्तरिक्ष समय, द्रव्य उर्जा, और भौतिक नियम) मोटे तौर पर अरस्तु के विचारों से सम्बन्ध रखते हैं.

अपनी पुस्तक दी फिजिक्स में (Φυσικης जिससे हम शब्द फिजिक्स व्युत्पन्न करते हैं), अरस्तु ने το παν (सब कुछ) को मोटे तौर पर तीन अनुरूप तत्वों में विभाजित किया:द्रव्य (पदार्थ जिससे ब्रह्माण्ड बना है) , रूप (अन्तरिक्ष में उस द्रव्य की व्यवस्था) , और परिवर्तन (द्रव्य कैसे अपने गुणों का निर्माण करता है, उन्हें नष्ट करता है और उनमें परिवर्तन लता है और समान रूप से कैसे रूप में परिवर्तन आता है).

भौतिक नियमों को द्रव्य के गुणों, उसके रूप और उनमें परिवर्तनों को नियंत्रित करने वाले नियमों के रूप में स्वीकृत किया जाता है.

बाद में दार्शनिक जैसे ल्युक्रेतियस, एवेरोज, एविसेन्ना और बरुच स्पिनोजा ने इन विभाजनों में परिवर्तन किया और उन्हें परिष्कृत किया; उदाहरण के लिए एवेरोज और स्पिनोजा ने नेचुरा नेचुरेंस (सक्रिय सिद्धांत जो ब्रह्माण्ड का नियंत्रण करते हैं)को नेचुरा नेचुरेटा से पहचाना, निष्क्रिय तत्व जिस पर पहले वाला कार्य करता है.

प्रेक्षण योग्य वास्तविकता के रूप में परिभाषा

अभी भी एक और प्रतिबंधी परिभाषा के अनुसार, ब्रह्माण्ड वह सब कुछ है जो हमारे सम्बंधित अन्तरिक्ष समय में है, और जो हमारे साथ अंतर्क्रिया कर सकता है और इसका विपरीत भी संभव है.

सापेक्षवाद के सामान्य सिद्धांत के अनुसार, अन्तरिक्ष का कुछ स्थान, हमारे साथ कभी भी अंतर्क्रिया नहीं कर सकता है, यहाँ तक की ब्रह्माण्ड के पूरे जीवन काल में ऐसा संभव नहीं है, इसका कारण है प्रकाश की परिमित गति और अन्तरिक्ष का लगातार होता विस्तार.

उदाहरण के लिए, धरती से भेजे गए रेडियो संदेश अन्तरिक्ष के किसी स्थान पर कभी भी नहीं पहुँच सकते हैं, चाहे ब्रह्माण्ड हमेशा के लिए जीवित रहे, प्रकाश जिस गति से अन्तरिक्ष को पार करता है उससे ज्यादा तेज गति से अन्तरिक्ष का विस्तार हो सकता है.

इस बात पर बल दिया जा सकता है कि अन्तरिक्ष के वे स्थान अस्तित्व में हैं और उतने ही वास्तविक हैं जितने कि हम; फिर भी हम उनके साथ कभी भी अंतर्क्रिया नहीं कर सकते हैं.

स्थानिक क्षेत्र जिसके भीतर हम प्रभाव डाल सकते हैं और प्रभावित हो सकते हैं, उसे प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड के रूप में चिन्हित किया जाता है.

सच पूछिये तो, इस प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड प्रेक्षक की स्थिति पर निर्भर करता है.

यात्रा से,एक प्रेक्षक अन्तरिक्ष समय के एक बड़े क्षेत्र से संपर्क बना सकता है जबकि वह प्रेक्षक जो स्थिर रहता है, वह छोटे क्षेत्र से संपर्क बना सकता है, अतः प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड दूसरे प्रेक्षक की तुलना में पहले वाले प्रेक्षक के लिए अधिक बड़ा है

फिर भी, यहां तक कि सबसे तेजी से यात्रा करने वाला प्रेक्षक भी पूरे अन्तरिक्ष के साथ अंतर्क्रिया करने में समर्थ नहीं हो सकता है.

आमतौर पर, प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड को, आकाशगंगा गेलेक्सी में हमारे सुविधाजनक बिंदु से प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड के माध्य के रूप में लिया जाता है.

आकार, आयु, अवयव, संरचना, और नियम

ब्रह्मांड बहुत बड़ा है और संभवतया इसका आयतन अनंत है; प्रेक्षण योग्य द्रव्य कम से कम 93 बिलियन प्रकाश वर्ष के स्थान में फैला है.^[14][12]तुलना के लिए, एक प्रारूपिक गेलेक्सी का व्यास केवल 30,000 प्रकाश वर्ष है, और दो पास की गेलेक्सियों के बीच की प्रारूपिक दूरी केवल 3 मिलियन प्रकाश वर्ष है.

 ^[15]^[16] एक उदाहरण के रूप में, हमारी आकाश गंगा गेलेक्सी का व्यास  लगभग 100,000 प्रकाश वर्ष है,^[17][13]और हमारी समीपतम गेलेक्सी एनड्रोमेडा, 2.5 मिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित है. ^[18][14] संभवतया प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड में 100  (10¹¹)बिलियन से ज्यादा गेलेक्सियां हैं.[15]प्रारूपिक गेलेक्सियाँ की रेन्ज बौनी गेलेक्सियों जिनमें 10 मिलियन  (10⁷)[16] तारे हैं, से लेकर दानवाकार गेलेक्सियों तक है जिनमें एक ट्रीलियोन [17] (10¹²) तारे हैं, सभी का कक्ष गेलेक्सी का द्रव्यमान केंद्र है.

ऐसा माना जाता है की ब्रह्माण्ड मुख्यतया गहरे द्रव्य और गहरी उर्जा से मिल का बना है, जिनमें से दोनों को ही ठीक प्रकार से समझा नहीं जाता है. ब्रह्मांड का केवल 4% ही सामान्य रवी है, जो सापेक्ष रूप से छोटा भाग है.

प्रेक्षण योग्य द्रव्य पूरे ब्रह्माण्ड में समान (समांगी) रूप से फैला है,जब इसका औसत 300 मिलियन प्रकाश वर्ष से अधिक लम्बी दूरियों के लिए लिया जाता है.^[19][18] हालांकि, छोटी दूरी के पैमाने पर द्रव्य "पिंड" बना लेता है, यानि श्रेणीबद्ध तरीके से संघनित होकर गांठें सी बन जाती हैं; कई परमाणु संघनित होकर तारे बनाते हैं, अधिकांश तारे गेलेक्सियाँ बनाते हैं, अधिकांश गेलेक्सियाँ पिंड बनती हैं, फिर सुपर पिंड बनते हैं, और अंत में, सबसे बड़े पैमाने की सरंचनाएं बनती हैं जैसे गेलेक्सियों की एक बड़ी दीवार.

ब्रह्माण्ड का प्रेक्षण योग्य द्रव्य भी समदैशिक रूप से फैला होता है, इसका अर्थ यह है कि प्रेक्षण की कोई भी दिशा दूसरी दिशा से अलग प्रतीत नहीं होती है; आकाश के प्रत्येक क्षेत्र में लगभग समान अवयव होते हैं.^[20][19]ब्रह्माण्ड उच्च समदिक् सूक्ष्म तरंगीय विकिरण प्राप्त करता है. जो अनुमानतः 2.725 केल्विन के काले निकाय के स्पेक्ट्रम के ऊष्मा साम्य से मेल खता है.^[21][20] परिकल्पना यह है कि बड़े पैमाने का ब्रह्माण्ड समांगी और समदैशिक है, यह ब्रह्माण्ड विज्ञान के सिद्धान्त के नाम से जाना जाता है, ^[22]

^[23] जो खगोलीय टिप्पणियों के द्वारा समर्थित है.

ब्रह्मांड का वर्तमान समग्र घनत्व बहुत कम है, अनुमानतः यह 9.9 × 10 ^-30 ग्राम प्रति घन सेंटीमीटर है. इस द्रव्यमान ऊर्जा में 73 प्रतिशत गहरी उर्जा, 23 प्रतिशत ठंडा गहरा द्रव्य, और 4 प्रतिशत सामान्य द्रव्य है.

इस प्रकार से परमाणुओं का घनत्व प्रत्येक चार घन मीटर आयतन के लिए एक मात्र हाइड्रोजन परमाणु के क्रम में है. ^[24][21]गहरी उर्जा और गहरे द्रव्य के गुण बड़े पैमाने पर अज्ञात हैं.

गहरा द्रव्य साधारण द्रव्य की तरह ही गुरुत्व से प्रभावित होता है, और इस प्रकार से ब्रह्माण्ड के विस्तार की गति को कम करने के लिए कार्य करता है; इसके विपरीत, गहरी उर्जा इस विस्तार को त्वरित करती है.

ब्रह्मांड पुराना है और विकसित हो रहा है. ब्रह्मांड की आयु के बारे में सबसे सटीक अनुमान है कि यह 13.73 ± 0.12 वर्ष पुराना है, ये आंकडे ब्रह्मांडीय सूक्ष्म तरंग पृष्ठ भूमि विकिरणों के प्रेक्षणों पर आधारित हैं.^[25] [22] स्वतंत्र अनुमान (मापन पर आधारित जैसे रेडियो सक्रिय काल निर्धारण) भी इससे सहमत हैं, हालाँकि ये कम सटीक हैं, इनका प्रसार 11-20 बिलियन वर्ष ^[26][23] से लेकर 13–15 बिलियन वर्ष है.^[27][24] ब्रह्माण्ड अपने पूरे इतिहास के दौरान समान नहीं रहा है; उदाहरण के लिए, क्वासर और गेलेक्सियों की सापेक्ष संख्या परिवर्तित हुई है और ऐसा प्रतीत होता है कि अन्तरिक्ष खुद भी विस्तृत हुआ है.

यह विस्तार इस बात को स्पष्ट करता है कि पृथ्वी से जुड़े हुए वैज्ञानिक 30 बिलियन प्रकाश वर्ष की दूरी पर स्थित गेलेक्सी से आने वाले प्रकाश का प्रेक्षण कैसे करते हैं.चाहे प्रकाश केवल 13 बिलियन वर्ष तक यात्रा कर चुका हो; उनके बीच का परिवर्तित होता हुआ स्थान विस्तृत हो गया है.

यह विस्तार इस प्रेक्षण के साथ स्थिर है कि भिन्न गेलेक्सियों का प्रकाश लाल विचलित हो चुका है; उत्सर्जित फोटोन अपनी यात्रा के दौरान लम्बी तरंगदैर्ध्य और कम आवृति प्राप्त करते हैं.

प्रकार IA सुपरनोवा के अध्ययन तथा अन्य आंकडों के अनुसार इस स्थानिक विस्तार की दर त्वरित हो रही है,

भिन्न रासायनिक तत्वों के सापेक्ष अनुपात- विशेष रूप से सबसे हल्के परमाणु जैसे हाइड्रोजन, ड्यूटिरियम, और हीलियम- पूरे ब्रह्माण्ड में तथा इसके पूरे प्रेक्षण योग्य इतिहास में समान प्रतीत होते हैं.^[28][25] ऐसा प्रतीत होता है कि ब्रह्माण्ड में द्रव्य अधिक है और प्रतिद्रव्य कम, संभवतया CP उल्लंघन के प्रेक्षण से सम्बंधित एक असममिति है.^[29][26] ऐसा प्रतीत होता है कि ब्रह्माण्ड में शुद्ध विद्युत आवेश नहीं है, और इसलिए ब्रह्माण्ड विज्ञान के लम्बाई के पैमाने पर गुरुत्व प्रभावी अंतर्क्रिया के रूप में महसूस होता है.

ऐसा प्रतीत होता है कि ब्रह्मांड के पास कोई शुद्ध संवेग और कोणीय संवेग नहीं है.शुद्ध आवेश और संवेग की अनुपस्थिति स्वीकृत भौतिक नियमों का अनुसरण करती (क्रमशः गाउस का नियम और तनाव ऊर्जा संवेग आभासी आतानक का गैर अपसार) यदि ब्रह्माण्ड परिमित होता.

^[30]^[31]

ऐसा प्रतीत होता है कि ब्रह्माण्ड में एक स्पष्ट अन्तरिक्ष समय कनटिनम है जो तीन स्थानिक आयामों और एक अस्थायी (समय) आयाम से बना है.

औसतन, अन्तरिक्ष को लगभग चपटा माना गया है (शून्य वक्रता के करीब), अर्थात ब्रह्माण्ड के लगभग सम्पूर्ण भाग में युक्लीड की ज्यामिति प्रयोगात्मक रूप से उच्च सटीकता के साथ सही है.

^[32]अन्तरिक्ष समय में साधारण रूप से सम्बंधित स्थान विज्ञान भी है, कम से कम प्रेक्षण योग्य ब्रह्माण्ड के लम्बाई के पैमाने पर. हालांकि, वर्तमान प्रेक्षण इन संभावनाओं को अलग नहीं कर सकते हैं कि बह्मंड की अधिक विमायें हैं, और द्वि-विमीय स्थानों के बेलनाकार स्थलाकृति के साथ तुल्य रूपता में इसके अन्तरिक्ष समय में बहुगुणित रूप से सम्बन्धित वैश्विक स्थान विज्ञान हो सकता है.^[33][27]

ब्रह्मांड एक ही प्रकार के भौतिक नियमों और भौतिक स्थिरांकों के द्वारा नियंत्रित होता है.^[34][28] भौतिकी के पूर्व प्रचलित मानक मॉडल के अनुसार, सभी द्रव्य लेपटोन और क्वार्क की तीन पीढियों से बने है, जिनमें से दोनों फरमियोन हैं.

ये प्राथमिक कण तीन मूल अंतर क्रियाओं के माध्यम से सम्पर्क बनाते हैं: विद्युत क्षीण अंतर क्रिया जिसमें विद्युत चुम्बकत्व शामिल है, और क्षीण नाभिकीय बल; प्रबल नाभिकीय बलों का वर्णन क्वांटम वर्ण गतिकी के द्वारा किया जाता है; और गुरुत्व, जिसे वर्तमान में सामान्य सापेक्षवाद के द्वारा वर्णित किया जाता है. पहली दो अंतर्क्रियायें, पुनः सामान्यीकृत क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के द्वारा वर्णित की जा सकती हैं, और इनकी मध्यस्थता गेज बोसोन्स के द्वारा की जाती है, जो विशेष प्रकार की गेज सममिति से सम्बन्ध रखते हैं.

हालांकि सामान्य सापेक्षवाद का पुनः सामान्यीकृत क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत को अब तक स्वीकृत नहीं किया गया है, यद्यपि स्ट्रिंग सिद्धांत के कई रूप अभी भी वादे करते हुए प्रतीत होते हैं.

विशेष सापेक्षता का सिद्धांत पूरे ब्रह्माण्ड पर लागू होता है, इसके अनुसार स्थानिक और अस्थायी लम्बाई के पैमाने पर्याप्त रूप से छोटे हैं; अन्यथा, सामान्य सापेक्षवाद का अधिक सामान्य सिद्धांत लागू किया जाना चाहिए.

विशेष मूल्यों के लिए कोई स्पष्टीकरण नहीं है,भौतिक स्थिरांक हमारे पूरे ब्रह्माण्ड में हैं, जैसे प्लैंक का स्थिरांक h या गुरुत्वाकर्षण का स्थिरांक  G. कई संरक्षण नियमों की पहचान की गयी है, जैसे आवेश, संवेग, कोणीय संवेग, और उर्जा का संरक्षण; कई मामलों में, ये संरक्षण के नियम सममितियों या गणितीय सर्वसमिकाओं से सम्बंधित किये जा सकते हैं.{3}

ऐतिहासिक मॉडल

ब्रह्मांड (ब्रह्माण्ड विज्ञान) और इसकी उत्पत्ति (ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति)के कई मॉडल प्रस्तावित किये गए हैं, ये उस समय उपस्थति उपलब्ध आंकडों और ब्रह्माण्ड की अवधारणाओं पर आधारित हैं.

ऐतिहासिक रूप से, ब्रह्माण्ड विज्ञान और ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति, भिन्न तरीकों से काम करने वाले देवताओं के वृतान्तों पर अधिरित है. भौतिक नियमों के द्वारा नियंत्रित एक अव्यक्तिगत ब्रह्माण्ड के सिद्धांत सबसे पहले यूनानियों और भारतीयों द्वारा प्रस्तावित किये गए थे.

सदियों से, खगोलीय प्रेक्षण में सुधार, गति और गुरुत्व के सिद्धांतों ने ब्रह्माण्ड का अधिक सही वर्णन किया है. ब्रह्माण्ड विज्ञान का आधुनिक युग अल्बर्ट आइंस्टीन के 1915 के सामान्य सापेक्षवाद के सिद्धांत के साथ हुआ, जिसने ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति, विकास, और निष्कर्ष के मात्रात्मक पूर्वानुमान को संभव बनाया.

ब्रह्माण्ड विज्ञान के अधिकांश आधुनिक सिद्धांत सामान्य सापेक्षवाद और अधिक विशिष्ट रूप से पूर्वानुमानित बिगबेंग पर आधारित हैं; हालांकि इस बात का निर्धारण करने के लिए अधिक सावधानीपूर्वक मापन करना होगा कि कौन सा सिद्धांत सही है.

निर्माण मिथक

कई संस्कृतियों में ऎसी कहानियां हैं जो विश्व की उत्पत्ति का वर्णन करती हैं, जिन्हें सामान्य प्रकारों में बांटा जा सकता है.

एक प्रकार की कहानी में, विश्व की उत्पत्ति एक विश्व के अंडे से हुई है; इन कहानियों में एक फिनिश पौराणिक कविता कालेवाला शामिल है, पंगु की चीनी कथा शामिल है, या भारतीय ब्रह्माण्ड पुराण शामिल हैं.

संबंधित कहानियों में, सृजन एक ऐसी ईकाई के द्वारा होता है जो अपने आप के द्वारा किसी चीज का उत्पादन या उत्सर्जन करती है,जैसे आदि-बुद्ध की तिब्बती बौद्ध धर्म की अवधारणा, गया की प्राचीन ग्रीक कथा (मदर अर्थ), दी एजटेक गोडडेस कोटलिक्यु या प्राचीन इजिप्त के देवता आटम.

 एक अन्य प्रकार की कहानी में, विश्व नर व मादा देवी देवताओं के मिलन से बना है, जैसा की रंगी और पापा की मेओरी कथा में दिया गया है.

अन्य कहानियों में, ब्रह्मांड पूर्व उपस्थित पदार्थों से कलात्मक प्रकार से निर्मित हुआ है, जैसे एक मृत भगवान के मृत शरीर से-जैसा कि बेबीलोन की पौराणिक कथा एनुमा एलिश में तिअमत में बताया गया है या नॉर्स पुराण में विशाल दैत्य यामिर से- या अराजक सामग्री से जैसे जापानी पुराणों में लजानागी और लजानामी में बताया गया है.

एक अन्य प्रकार की कथा में, विश्व का सृजन देवत्व की कमान के द्वारा हुआ है, जैसे प्राचीन इजिप्ट की कथा पताह में और जेनेसिस में बाइबिल के खाते में.

अन्य कहानियों में, ब्रह्माण्ड की उत्पत्ति मूल सिद्धांतों से हुई है जैसे ब्राह्मण और प्राकृत, या ताओ के यिन और यांग.

दार्शनिक मॉडल

ब्रह्मांड के सबसे प्राचीन दार्शनिक मॉडल वेदों में मिलते हैं, भारतीय दर्शन और हिन्दू दर्शन पर सबसे प्राचीन लिखित पाठ्य दूसरी सहस्राब्दी ई.पू. में मिलते हैं. वे प्राचीन हिन्दू ब्रह्माण्ड विज्ञान का वर्णन करते हैं, जिसमें ब्रह्माण्ड सृजन, विनाश, और पुनर्जन्म के चक्र से बार बार होकर गुजरता है, प्रत्येक चक्र 4,320,000 वर्षों में पूरा होता है. प्राचीन हिंदू और बौद्ध दार्शनिकों ने भी पांच पुरातन तत्वों के एक सिद्धांत का विकास किया: वायु(हवा), अप(जल), अग्नि(आग), पृथ्वी /भूमि (धरती) और आकाश (इथर).

छठी शताब्दी ई.पू. में, वैशेषिका विद्यालय के संस्थापक, कणाद, ने परमाणुवाद के एक सिद्धांत का विकास किया, और प्रस्तावित किया कि प्रकाश और ऊष्मा समान पदार्थों की किस्में हैं.

 ^[35]5 वीं शताब्दी  ई. में, बौद्ध परमाणु दार्शनिक डिगनागा ने प्रस्तावित किया कि परमाणु बिंदु के आकार के होते हैं, अवधि रहित होते हैं और उर्जा से निर्मित होते हैं.

उन्होंने पर्याप्त द्रव्य के अस्तित्व से इनकार किया, और प्रस्तावित किया कि गति में उर्जा की धारा की क्षणिक दीप्ती होती है.

^[36]

6 ठी सदी ई. से, पूर्व सुकराती यूनानी दार्शनिकों ने पश्चिमी दुनिया में ब्रह्मांड के प्राचीनतम ज्ञात दार्शनिक मॉडल विकसित किये. प्रारंभिक यूनानी दार्शनिकों ने नोट किया कि जो दिखाई देता है वो गलत हो सकता है, और दिखावे के पीछे की वास्तविकता को समझने की कोशिश की.

विशेष रूप से, उन्होंने द्रव्य की अपने रूपों को परिवर्तित करने की क्षमता को नोट किया (उदाहरण बर्फ का पानी में और पानी का भाप में बदलना) और कई दार्शनिकों ने प्रस्ताव दिया कि दुनिया के सभी अलग दिखाई देने वाले पदार्थ (लकडी, धातु आदि) एक ही पदार्थ आर्के के भिन्न रूप हैं.

ऐसा करने वाले पहले व्यक्ति थे थेल्स, जिन्होंने इस पदार्थ को जल कहा. उसके बाद, अनाक्सीमेनेस ने इसे वायु कहा, और स्थापित किया कि कुछ आकर्षण और प्रतिकर्षण के बल होने चाहियें जिनकी वजह से आर्के संघनित होता है या भिन्न रूपों में विघटित हो जाता है.

एम्पेडोक्लेस ने प्रस्तावित किया कि बहुल मौलिक पदार्थ ब्रह्माण्ड के घनत्व को स्पष्ट करने के लिए जरुरी थे. और प्रस्तावित क्या कि सभी चार पुरातन तत्व (पृथ्वी, वायु, अग्नि और जल) उपस्थित थे, ये भिन्न संयोजनों और रूपों में पाए जाते हैं.

इस चार तत्व सिद्धांत को बाद में कई दार्शनिकों के द्वारा अपनाया गया था. एम्पेडोक्लेस से पहले के कई दार्शनिकों ने आर्के के लिए कम पदार्थों की वकालत की; हिराक्लीटस ने लोगोज के लिए तर्क दिया, पाइथोगोरस ने माना कि सभी चीजें संख्याओं से बनी होती हैं, जबकि थेल्स के विद्यार्थी, एनेक्जीमेनडर ने प्रस्ताव दिया कि सब कुछ एक अराजक पदार्थ से निर्मित है जो एपेइरोन कहलाता है, जो एक क्वांटम फोम की एक आधुनिक अवधारणा से सम्बंधित है.

एपेइरोन सिद्धांत के भिन्न संशोधन प्रस्तावित किये गए, इसमें सबसे अधिक ध्यान देने योग्य था एनाक्सागोरस, जिसने प्रस्तावित किया कि विश्व में भिन्न द्रव्य एक तेजी से घूर्णित हो रहे एपेरियोन की बुनाई से बना है, जो नोउस (मस्तिष्क) के सिद्धांत के द्वारा गतिशील हो जाता है. फिर भी अन्य दार्शनिक-विशेषकर ल्युकिपस और डेमोक्रिटस- ने प्रस्तावित किया कि ब्रह्माण्ड अविभाज्य परमाणुओं से बना है जो रिक्त स्थान निर्वात में गतिशील हैं; अरस्तु ने इस दृष्टिकोण का विरोध किया,("प्रकृति एक निर्वात का निर्माण नहीं करती है") उन्होंने कहा कि गति में प्रतिरोध घनत्व के साथ बढ़ता है, जो अनंत गति की सम्भावना को जन्म देता है.

हालांकि हिराक्लीटस ने अनंत परिवर्तन पर तर्क दिया, उनके अर्ध समकालीन पारमेनीडेस ने सुझाव दिया कि सभी परिवर्तन एक भ्रम है, वास्तविक अन्तर्निहित सत्य है एक मात्र प्रकृति और अनंत रूप से परिवर्तन न होना.

पारमेनीडेस ने इस वास्तविकता को το εν (एक) के रूप में चिह्नित किया. पारमेनीडेस का सिद्धांत कई यूनानियों के लिए असंभव प्रतीत होता है, लेकिन उनके विद्यार्थी इला के जीनो ने कई प्रसिद्द विरोधाभासों के साथ उन्हें चुनौती दी. अरस्तू ने एक अनंत रूप से विभाज्य कनटीनम की धारणा को विकसित करके इन विरोधाभासों को हल करने की कोशिश की, और इसे अन्तरिक्ष और समय पर लागू किया.

प्राचीन यूनानी दार्शनिकों के विपरीत, जो मानते थे कि ब्रह्माण्ड का एक अनंत अतीत है जिसकी कोई शुरुआत नहीं है, मध्य युगीन दार्शनिकों और ब्रह्मविज्ञानियों ने ब्रह्माण्ड की एक ऐसी अवधारणा का विकास किया जिसका परिमित अतीत है और एक शुरुआत भी है.

यह दृष्टिकोण अब्राहमिक धर्मों के द्वारा अपनाई गयी निर्माण मिथक के द्वारा प्रेरित था: यहूदी, ईसाई और इस्लाम.

ईसाई दार्शनिक, जॉन फिलोपोनस, ने एक परिमित इतिहास की प्राचीन ग्रीक धारणा के खिलाफ पहला ऐसा तर्क पेश किया. हालांकि, एक अपरिमित अतीत के खिलाफ सबसे ज्यादा परिष्कृत मध्य युगीन तर्क प्रारंभिक मुस्लिम दार्शनिक अल-किंदी (अल्किन्दस); यहूदी दार्शनिक, सादिया गाँव (सादिया बेन जोसेफ); और मुस्लिम ब्रह्मविज्ञानी अल घजली (अलगजल)के द्वारा विकसित किया गया. उन्होंने एक परिमित अतीत के खिलाफ दो तर्कपूर्ण मुद्दे उठाये, पहला "एक वास्तविक अपरिमित के अस्तित्व की असम्भाव्यता से तर्क", जो कहता है.^[37][32]

"एक वास्तविक असीम का अस्तित्व नहीं हो सकता है."

"घटनाओं की एक अनंत सांसारिक वापसी एक वास्तविक अनंत है"

\therefore

\इसलिए घटनाओं की एक अनंत सांसारिक वापसी का अस्तित्व नहीं हो सकता है."

दूसरा तर्क, "उत्तरोत्तर संस्करण के द्वारा एक वास्तविक अनंत की असम्भाव्यता से तर्क" कहता है: ^[37]

"उत्तरोत्तर संस्करण के द्वारा एक वास्तविक अनंत को पूरा नहीं किया जा सकता है"

"अतीत की घटनाओं की एक सांसारिक श्रृंखला उत्तरोत्तर संस्करण के द्वारा पूरी की गयी है"

\therefore

\इसलिए अतीत की घटनाओं की सांसारिक श्रृंखला वास्तविक अनंत नहीं हो सकती है."

दोनों तर्कों को बाद में ईसाई दार्शनिकों और ब्रह्मविज्ञानियों के द्वारा अपना लिया गया, और विशेष रूप से दूसरा तर्क तब अधिक प्रसिद्द हो गया जब इसे इम्मेन्युल कान्त ने अपनाया. उन्होंने इसे पहले विरोधी संदर्भित समय की थीसिस में अपनाया.

^[37]

खगोलीय मॉडल

फ़्लेमेरियोन वुडकट का हस्त- रंजित संस्करण, जो अरस्तु के ब्रह्माण्ड के बारे में अवधारणा का वर्णन करता है, यह कोपरनिकस और थॉमस दिगेज के मोडल का चित्रण करता है.

जब बेबीलोन के खगोल विज्ञानियों के साथ खगोल विज्ञान की शुरुआत हुई, इसके ठीक बाद ब्रह्मांड के खगोलविज्ञानीय मॉडलों को प्रस्तावित किया गया. इन खगोल विज्ञानियों ने ब्रह्माण्ड को एक चपटी विम्ब माना जो समुद्र में तैर रही है, और यह प्रारंभिक ग्रीक नक्शों जैसे एनेक्सीमेनडर और मिलेटस के हिकतियस के नक्शों के लिए आधार रूप बनाती है.

बाद में यूनानी दार्शनिकों, ने आकाशीय निकायों की गतियों का प्रेक्षण किया, वे ब्रह्माण्ड के ऐसे विकासशील मॉडलों से सम्बन्ध रखते थे जो अनुभवजन्य साक्ष्य पर अधिक गहराई से निर्भर करते थे.

पहला संसक्त मॉडल निडोस के यूडोक्सस के द्वारा प्रस्तावित किया गया था.इस मॉडल के अनुसार स्थान और समय अनंत और अपरिमित हैं, पृथ्वी गोल और स्थिर है, और सभी अन्य द्रव्य घूर्णन करते हुए सांद्रित गोलों तक सीमित हैं.

यह मॉडल को कैलीपस और अरस्तू ने परिष्कृत किया और टोल्मी ने इसे खगोलीय प्रेक्षणों के साथ लगभग पूर्ण रूप से सम्बन्धित किया.

इस मॉडल की सफलता काफी हद तक इस गणितीय तथ्य के कारण है कि किसी भी फलन (जैसे एक ग्रह की स्थिति) को वृताकार फलनों के समूह में वियोजित किया जा सकता है.(फोरियर मोड)

लेकिन, सभी ग्रीक वैज्ञानिकों ने ब्रह्मांड के भूकेन्द्री मॉडल को स्वीकार नहीं किया. ग्रीक खगोलविज्ञ सामोस के एरिसटारकस पहले खगोल विज्ञानी थे जिन्होंने एक सूर्य केंद्री सिद्धांत का प्रस्ताव रखा. यद्यपि मूल पाठ नहीं मिल पाया है, आर्किमिडीज की पुस्तक में एक सन्दर्भ दी सेंड रिकोनर एरिसटारकस के सूर्य केंद्री सिद्धांत का वर्णन करता है.

आर्किमिडीज ने लिखा: (अंग्रेजी में अनुवाद)

आप राजा गेलन जानते हैं 'ब्रह्माण्ड' एक ऐसा नाम है जो अधिकांश खगोल विज्ञानियों ने इस गोले को दिया है, जिसका केंद्र पृथ्वी का केंद्र है, जबकि इसकी त्रिज्या सूर्य के केंद्र तथा पृथ्वी के केंद्र के बीच की सीधी रेखा के बराबर है.
यह एक आम बात है जो आपने खगोलविदों से सुनी है. लेकिन एरिसटेरकस ने एक पुस्तक दी जिसमें विशेष परिकल्पनाएं हैं, जहां यह एक अनुमान के परिणाम के रूप में प्रकट होती है कि, ब्रह्माण्ड के आकार का जितना उल्लेख किया गया है 'ब्रह्माण्ड' उससे कई गुना अधिक बड़ा है.
उनकी परिकल्पनाएं है कि स्थिर तारे और सूर्य गति नहीं करते हैं, और पृथ्वी व्रत की परिधि पर सूर्य के चारों और घूर्णन करती है, सूर्य कक्षा के मध्य में होता है, और स्थिर तारों का गोला, सूर्य वाले केंद्र पर ही स्थित होता है, जिस व्रत में पृथ्वी के घूर्णन की कल्पना की जाती है वह इतना बड़ा है कि इसमें स्थिर तारों से दूरी का उतना ही अनुपात है जितना कि गोले के केंद्र का इसकी सतह से.

इस प्रकार से एरिसटेरकस का विश्वास है कि तारे बहुत दूरी पर हैं, इसे वे इस कारण के रूप में देखते हैं कि, वहां कोई दृश्य लंबन दिखाई नहीं देता है, अर्थात, तारों की प्रेक्षित गति उसी प्रकार से एक दूसरे के सापेक्ष है जैसे कि पृथ्वी सूर्य के चारों और घूर्णन करती है.

वास्तव में तारे उस दूरी से भी अधिक दूरी पर स्थित हैं जिसकी आम तौर पर प्राचीन काल में कल्पना की जाती थी, इसीलिये तारकीय लंबन को केवल दूरबीन से ही देखा जा सकता है.

इस भूकेंद्री मॉडल, ग्रहों के लंबन के अनुरूप है, इसकी कल्पना तारकीय लंबन, की सामानांतर घटना की अप्रेक्षणीयता के लिए एक स्पष्टीकरण के रूप में की जा सकती थी.

सूर्य केंद्रीय दृष्टिकोण की अस्वीकृति काफी प्रबल रही, जैसा कि प्लुटार्च का निम्न पथ बताता है (चंद्रमा के कक्ष में दिखाई देने वाले चेहरा):

क्लेंथेस [एरिसटेरकस के एक समकालीन और स्टोइक्स के शीर्षस्थ] ने सोचा यह ग्रीक लोगों का कर्तव्य है कि ब्रह्माण्ड के ह्रदय (यानि पृथ्वी) को गतिशील बनाने के लिए समोस के एरिसटेरकस पर नास्तिकता का आरोप लगा दिया जाये,.......... ऐसा मानते हुए कि आकाश स्थिर है और पृथ्वी एक तिरछे व्रत में घूर्णन कर रही है, जब यह घूर्णन करती है अपने ही अक्ष पर एक ही समय में घूर्णन करती है. [1]

एक मात्र अन्य खगोल विज्ञानी जो पुरातनता से अपने नाम से जाना जाता है, जिसने एरिसटेरकस के सूर्य केंद्री मॉडल का समर्थन किया, वह है सेलेयुशिया के सेल्यूकस, वे एक यूनानी खगोल विज्ञानी थे जो एरिसटेरकस के बाद एक सदी तक रहे.

सन्दर्भ त्रुटि: <ref> टैग के लिए समाप्ति </ref> टैग नहीं मिला ^[38] ^[39], प्लुतार्च के अनुसार, सेल्यूकस पहले व्यक्ति थे जिन्होंने सूर्य केंद्री तंत्र को कारण</ref> के साथ साबित किया लेकिन यह ज्ञात नहीं है कि उन्होंने कौन से तर्कों का प्रयोग किया.

एक सूर्य केंद्रीय सिद्धांत के लिए सेल्यूकस के तर्क संभवतया ज्वार की घटना से जुड़े थे.^[40] स्टार्बो (1.1.9) के अनुसार, सेल्यूकस पहले ऐसे व्यक्ति थे जिन्होंने स्थापित किया कि ज्वार चंद्रमा के आकर्षण के कारण आते हैं, और ज्वार की ऊंचाई सूर्य के सापेक्ष चंद्रमा की स्थिति पर निर्भर करती है.

^[41] वैकल्पिक रूप से, उन्होंने सूर्य केंद्रीय सिद्धांत को इस सिद्धांत के लिए ज्यामितीय मॉडल के स्थिरांक के निर्धारण के द्वारा सिद्ध किया,और इसे सिद्ध करने के लिए इस मॉडल की ग्रहीय स्थिति की गणना हेतु विधियों का विकास किया, ऐसा ही कुछ निकोलस कोपरनिकस ने 16 वीं शताब्दी में किया था.

^[42] मध्य युग के दौरान, सूर्य केंद्रीय मॉडलों की प्रस्तावना भारतीय खगोल विज्ञानी, आर्यभट्ट, ^[43] और फारसी खगोल विज्ञानी एल्ब्युमासर, ^[44] व अल-सिज्जी के द्वारा भी दी गयी.

1576 में थॉमस डिग्गेस के द्वारा कोपरनिकस ब्रह्माण्ड का मॉडल, जिसमं यह संशोधन किया गया है कि तारे अब गोले के क्षेत्र तक ही सीमित नहीं हैं, बल्कि ग्रहों के चारों और पूरे अन्तरिक्ष में समान रूप से फैले हैं.

अरस्तु के मॉडल को मोटे तौर पर दो सहस्राब्दियों के लिए पश्चिमी दुनिया में स्वीकृत किया गया, जब तक कोपरनिकस ने एरिसटेरकस के इस सिद्धांत को पुनर्जीवित कर दिया कि खगोलीय आंकडों को अधिक विश्वसनीय तरीके से स्पष्ट किया जा सकता है यदि पृथ्वी अपने अक्ष पर घूर्णन करती है और यदि सूर्य ब्रह्माण्ड के केंद्र पर स्थापित है.

“	In the center rests the sun. For who would place this lamp of a very beautiful temple in another or better place than this wherefrom it can illuminate everything at the same time?	”
—Copernicus, in Chapter 10, Book 1 of De Revolutionibus Orbium Coelestrum (1543)

जैसा कि कोपर्निकस ने खुद नोट किया, यह सुझाव दिया कि धरती बहुत प्राचीन समय से घूर्णन कर रही है, यह कम से कम फिलोलास तक दिनांकित है (सी.450 ईसा पूर्व), हेराक्लिदेस पोंतिकस(सी. 350 ई.पू.) और एकफ़ेन्तस दी पाइथोगोरियन मोटे तौर कोपरनिकस से लगभग एक सदी पहले, क्रिश्चियन विद्वान कुसा के निकोलस ने भी अपनी पुस्तक में प्रस्तावित किया कि पृथ्वी अपने अक्ष पर घूर्णन करती है, लर्नड इग्नोरेंस (1440 )पर.

^[45] ^[46] आर्यभट्ट (476-550), ब्रह्मगुप्त (598-668), अल्बुमसर और अल सिज्जी, ने भी कहा कि पृथ्वी अपनी धुरी पर घूर्णन करती है. पृथ्वी के अपनी अक्ष पर घूर्णन के लिए पहला अनुभवजन्य साक्ष्य, धूमकेतु की घटना का उपयोग करते हुए, तुसी (1201-1274) और अली कुस्कू (1403-1474) के द्वारा दिया गया. तुसी वैसे अरस्तु के ब्रह्मांड का समर्थन करते रहे, कुस्कू पहले व्यक्ति थे जिन्होंने एक अनुभवजन्य आधार पर एक स्थिर पृथ्वी की अरस्तु की धारणा का खंडन किया, इसी की तरह कोपरनिकस ने बाद में पृथ्वी के घूर्णन को सही बताया.

अल बिरजंदी (मृ. 1528)ने बाद में पृथ्वी के घूर्णन को स्पष्ट करने के लिए "वृतीय जड़त्व" का एक सिद्धांत विकसित किया, यह गेलिलियो गेलीली के स्पष्टीकरण के समान था.^[47][36] ^[48][37]

जोहानिस केपलर ने रुदोल्फाइन सारणियों को प्रकाशित किया जिसमें टैको ब्राहे के मापन को अपनाते हुए, ग्रहों की सारणियों तथा तारों की सूची है.

कोपरनिकस के 'सूर्य केंद्रीय मॉडल में बताया गया कि तारे ग्रहों के चारों और (अपरिमित) अन्तरिक्ष में समान रूप से फैले हैं , ऎसी ही प्रस्तावना पाइथोगोरियन्स के सिद्धांत के अनुसार आकाशीय गोले के विवरण में थामस दिग्गेस के द्वारा दी गयी है, बाद में इसे कोपरनिकस और सिद्ध ज्यामितीय प्रदर्शनों के द्वारा संशोधित किया गया (1576).

 ^[49] ^[49]  गिओरदानो ब्रुनो  ने विचार को स्वीकार किया कि अन्तरिक्ष अनंत है और हमारे समान सौर तंत्र से भरा है; इस दृष्टिकोण के प्रकाशन के लिए उन्हें 17 फरवरी 1600 को रोम में केम्पो डी फियोरी में इस दाँव पर जला दिया गया.

 ^[49]

इस ब्रह्माण्डविज्ञान आइजक न्यूटन, क्रिश्चियन ह्युजेंस और बाद के वैज्ञानिकों के द्वारा नियोजित रूप से स्वीकार कर लिया गया, ^[49]

^[49] हालांकि कई विरोधाभास थे जिन्हें केवल सामान्य सापेक्षवाद के विकास के साथ हल किया गया.

इनमें से पहला था इसने माना कि अन्तरिक्ष और समय अपरिमित हैं, और ब्रह्माण्ड में तारे हमेशा से जल रहे हैं,; यद्यपि चूँकि तारे निरंतर उर्जा का विकिरण कर रहे हैं, एक परिमित तारा अनंत उर्जा के विकिरण के साथ असंगत प्रतीत होता है.

दूसरा, एडमंड हैली (1720) ^[50]^[51] और जीन फिलिप डी चेसौक्स (1744) ^[52][38] ने स्वतंत्र रूप नोट किया कि समान रूप से तारों से भरे हुए, एक अपरिमित अन्तरिक्ष की कल्पना, इस पूर्वानुमान को जन्म देगी कि रात के समय का आकाश उतना ही चमकीला होगा जितना कि खुद सूर्य चमकता है; यह 19 वीं शताब्दी में ओल्बर की धारणा के रूप में विख्यात हो गया.^[53][39]  तीसरा, न्यूटन ने खुद दर्शाया कि, द्रव्य से समान रूप से भरा हुआ एक अपरिमित अन्तरिक्ष अनंत बलों और अस्थायित्व का कारण होगा, जिससे द्रव्य अपने खुद के गुरुत्व के तहत अन्दर की और कुचल जायेगा.^[49]यह अस्थिरता 1902 में जीन्स अस्थिरता कसौटी द्वारा स्पष्ट की गयी.  ^[54]^[55] बाद के इन दो विरोधाभासों के लिए एक समाधान है चार्लियर ब्रह्माण्ड, जिसमें द्रव्य वर्णक्रमानुसार   (कक्षीय निकायों का तंत्र जो खुद एक बड़े तंत्र, एड इन्फिनीटम में घूम रहा है)खंडीय तरीके से व्यवस्थित है,जिसके कारण ब्रह्माण्ड का अल्प नगण्य कुल घनत्व है; ऐसा ब्रह्मांडीय मॉडल पहले 1761 में जोहान हीनरिच लेम्बर्ट के द्वारा भी प्रस्तावित किया गया था.

^[56] ^[57] ^[58] 18 वीं सदी का एक महत्वपूर्ण खगोलीय अग्रिम था थॉमस राइट, इम्मानुएल कांत और अन्य लोगों द्वारा यह आभास कि तारे अन्तरिक्ष में समान रूप से वितरित नहीं हैं; बल्कि वे गेलेक्सियों में समूहित हैं.

^[59] ^[60]

भौतिक ब्रह्माण्डविज्ञान के आधुनिक युग की शुरुआत 1917 में हुई, जब अल्बर्ट आइंस्टीन ने अपने सामान्य सापेक्षवाद के सिद्धांत को ब्रह्माण्ड की संरचना और गतिकी के मॉडल पर लागू किया.^[61][40] इस सिद्धांत और इसके तात्पर्य की चर्चा अधिक विस्तार से अगले भाग में की जायेगी.

सैद्धांतिक मॉडल

कैसिनी अंतरिक्ष जांच के द्वारा सामान्य सापेक्षवाद का परिशुद्धता परीक्षण (कलाकार की छाप): धरती के बीच रेडियो सिग्नल भेजे गए और जांच(हरी तरंग) को सूर्य के द्रव्यमान के कारण समय (नीली रेखाएं) और अन्तरिक्ष संवलन के द्वारा विलंबित किया गया.

चार मौलिक अंतर्क्रियाओं में से, गुरुत्वाकर्षण लम्बाई के पैमाने पर प्रभावी है; अर्थात, ऐसा मन जाता है कि अन्य तीन बल ग्रहों, तारों, गेलेक्सियों और बड़े पैमाने की सरंचनाओं पर सरंचनाओं के निर्धारण में नगण्य भूमिका निभाते हैं.

चूंकि सभी द्रव्य और उर्जा गुरुत्व से प्रभावित होते हैं, गुरुत्व के प्रभाव संचयी हैं; इसके विपरीत, धनात्मक और ऋणात्मक आवेशों के प्रभाव एक दूसरे को निरस्त कर देते हैं, जिससे ब्रह्माण्ड विज्ञान के लम्बाई के पैमाने पर विद्युत चुम्बकत्व सापेक्ष रूप से तुच्छ हो जाता है.

बची हुई दो अंतर क्रियाएँ, क्षीण और प्रबल नाभिकीय बल, दूरी के साथ बहुत तेजी से कम होते हैं; उनके प्रभाव उप-परमाणवीय  लम्बाई के पैमाने के लिए मुख्य रूप से सीमित हैं.

सामान्य सापेक्षवाद का सिद्धांत

ब्रह्माण्ड संबंधी ढांचे को आकार देने में गुरुत्वाकर्षण की प्रबलता, ब्रह्मांड के अतीत और भविष्य के सटीक पूर्वानुमान के लिए गुरुत्वाकर्षण के एक सटीक सिद्धांत की आवश्यकता है.

सबसे अच्छा उपलब्ध सिद्धांत है एल्बर्ट आइंस्टीन का सामान्य सापेक्षवाद, जिसने अब तक के सभी प्रयोगात्मक परीक्षणों को पास किया है. हालाँकि, ब्रह्माण्ड संबंधी लंबाई पैमाने पर कठोर प्रयोग नहीं किये गए हैं, सामान्य सापेक्षवाद के क़यास गलत हो सकते हैं.

फिर भी, प्रेक्षणों के साथ इसकी ब्रह्माण्ड संबंधी भविष्यवाणियां स्थिर प्रतीत होती हैं, इसलिए किसी अन्य सिद्धांत को अपनाने का कोई बाध्यकारी कारण नहीं दिखाई देता है.

सामान्य सापेक्षवाद अन्तरिक्ष समय मीट्रिक के लिए दस अरैखिक फलन समीकरणों का एक समुच्चय उपलब्ध कराती है, (आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरण) जिन्हें पूरे ब्रह्माण्ड में द्रव्यमान उर्जा और संवेग के वितरण से हल किया जाना चाहिए.

चूंकि सटीक विस्तार में ये अज्ञात हैं, ब्रह्माण्ड सम्बन्धी मॉडल ब्रह्माण्ड विज्ञान के सिद्धांतों पर आधारित रहे हैं, जिसके अनुसार ब्रह्मांड समांगी और सजातीय है.

प्रभाव में, यह सिद्धांत कहता है कि ब्रह्माण्ड में भिन्न गेलेक्सियों का गुरुत्वाकर्षण का प्रभाव उस प्रभाव के समतुल्य है जो ब्रह्माण्ड में समान औसत घनत्व की समांग रूप से वितरित धूल के द्वारा होता है.

एक समांग धूल की धारणा आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों को हल करने में मदद करती है और ब्रह्माण्ड विज्ञान के समय के पैमाने पर ब्रह्माण्ड के अतीत और भविष्य का अनुमान देती है.

आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों में एक ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक (Λ) शामिल है.^[62].^[61]^[63] यह खाली स्थान के एक ऊर्जा घनत्व से मेल खाती है. ^[64] ^[65] अपने चिन्ह पर निर्भर करते हुए, ब्रह्माण्ड सम्बन्धी स्थिरांक ब्रह्माण्ड के विस्तार को या तो धीमा कर सकता है (नकारात्मक Λ) या त्वरित कर सकता है (सकारात्मक Λ).

हालांकि आइंस्टीन सहित कई वैज्ञानिकों ने तुक्का लगाया कि Λ का मान शून्य है,^[66] [42] प्रकार IA सुपरनोवा के हाल ही के प्रेक्षण ने बहुत बड़ी मात्रा में "गहरी उर्जा" का पता लगाया है जो ब्रह्माण्ड के विस्तार को त्वरित कर रही है. ^[67] प्रारंभिक अध्ययन बताते हैं कि, यह गहरी उर्जा धनात्मक Λ से सम्बंधित है, यद्यपि वैकल्पिक सिद्धांतों से मुहं नहीं फेरा जा सकता है.

^[68] है, रुसी भौतिकविद् ज़ेलडोविच का सुझाव है कि Λ शून्य बिंदु उर्जा का एक माप है जो क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत के आभासी कणों से सम्बंधित है, यह उर्जा एक व्यापक निर्वात उर्जा है जो सब जगह, यहाँ तक कि निर्वात में भी पाई जाती है.^[69][43] इस प्रकार की शून्य बिंदु उर्जा के प्रमाणों को कासिमिर प्रभाव में प्रेक्षित किया जा सकता है.

विशेष सापेक्षवाद और अंतरिक्ष समय

ब्रह्मांड में कम से कम तीन स्थानिक और एक अस्थायी (समय) आयाम है.लम्बे समय से यह सोचा जाता था कि स्थानिक और अस्थायी आयाम प्रकृति में अलग होते हैं, और एक दूसरे से स्वतंत्र होते हैं.

हालांकि, सापेक्षवाद के विशेष सिद्धांत के अनुसार, स्थानिक और अस्थायी पृथक्करण एक की गति को बदलने के द्वारा अंतरपरिवर्तनशील (सीमाओं में) हैं.

इस अंतर परिवर्तनशीलता को समझने के लिए, तीन स्थानिक आयामों के अनुरूप स्थानिक पृथक्करण के समरूपी अंतर परिवर्तन पर विचार करना उपयोगी है.

L लम्बाई की एक छड़ के दो अंतिम बिन्दुओं पर विचार कीजिये. लम्बाई को एक दिए गए सन्दर्भ फ्रेम में दो अंतिम बिन्दुओं के तीन निर्देशांकों Δx, Δy और Δz में अंतर से निर्धारित किया जा सकता है.

L^{2}=\Delta x^{2}+\Delta y^{2}+\Delta z^{2}

पाइथोगोरियन प्रमेय का उपयोग करते हुए. एक घूर्णित सन्दर्भ फ्रेम में, निर्देशांकों के अंतर अलग अलग होते हैं, लेकिन वे समान लम्बाई देते हैं.

L^{2}=\Delta \xi ^{2}+\Delta \eta ^{2}+\Delta \zeta ^{2}.

इस प्रकार, निर्देशांक अंतर (Δx, Δy, Δz) और (Δξ, Δη, Δζ) छड़ के लिए आंतरिक नहीं हैं, लेकिन इसका वर्णन करने के लिए प्रयुक्त सन्दर्भ फ्रेम को प्रतिबिंबित करते हैं; इसके विपरीत, लम्बाई L छड़ का आन्तरिक गुण है.

निर्देशांक अंतर को छड़ को प्रभावित किये बिना परिवर्तित किया जा सकता है, ऐसा एक के सन्दर्भ फ्रेम को घूर्णित कर के किया जा सकता है.

अन्तरिक्ष समय में समरूपता को दो घटनाओं के बीच का अन्तराल कहा जाता है; एक घटना को अन्तरिक्ष समय में एक बिंदु, अन्तरिक्ष में एक विशेष स्थान, और समय में एक विशेष क्षण के रूप में परिभाषित किया जाता है.

दो घटनाओं के बीच अन्तरिक्ष समय अंतराल को निम्न के द्वारा दिया जाता है

s^{2}=L_{1}^{2}-c^{2}\Delta t_{1}^{2}=L_{2}^{2}-c^{2}\Delta t_{2}^{2}

जहां c प्रकाश की गति है. विशेष सापेक्षवाद के अनुसार, एक के सन्दर्भ फ्रेम को बदलकर एक स्थानिक और समय पृथक्करण को (L₁, Δ t₁) को अन्य ( L₂ Δt₂)में तब तक बदला जा सकता है, जब तक परिवर्तन अन्तरिक्ष समय अन्तराल s को बनाये रखता है.

संदर्भ फ्रेम में इस तरह के बदलाव एक की गति के परिवर्तन को बताते हैं; एक गतिशील फ्रेम में, लम्बाई और समय, एक स्थिर सन्दर्भ फ्रेम में अपने समकक्षों से अलग हैं.

सही तरीका जिसमें निर्देशांक और समय अन्तराल गति के साथ बदलते हैं, का वर्णन लोरेंटज़ रूपांतरण के द्वारा किया गया है.

आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों का हल

घूर्णन करती हुई गेलेक्सियों के बीच की दूरी समय के साथ बढती है, लेकिन हर गेलेक्सी में तारों के बीच की दूरियां उनके गुरुत्वाकर्षण अंतर्क्रिया के कारण लगभग समान रहती हैं.

एनीमेशन एक बंद फ्राइडमेन ब्रह्माण्ड को दर्शाता है जिसका ब्रह्मांड स्थिरांक Λ शून्य है; ऐसा ब्रह्माण्ड एक बिग बेंग और बिग क्रंच के बीच कम्पन करता है.

गैर कर्तेजियन (गैर वर्ग) या वक्रता निर्देशांक प्रणाली में पाइथोगोरस की प्रमेय असीमित लंबाई पैमाने पर ही रहती है, और यह अधिक सामान्य मीट्रिक आतानक _gμν के साथ संवर्धित होनी चाहिए, जो हर जगह पर अलग होती है और जो विशेष निर्देशांक प्रणाली में स्थानीय ज्यामिति का वर्णन करती है .

हालाँकि, ब्रह्माण्ड संबंधी सिद्धांत यह है कि ब्रह्मांड सब जगह समांगी और सजातीय है, अन्तरिक्ष में प्रत्येक बिंदु किसी दुसरे बिंदु की तरह है; अतः मितिरिक आतानक सब स्थानों पर समान होना चाहिए. मीट्रिक आतानक के लिए एक ही रूप देता है जिसे[[फ्राइडमेन-लेमटेर-राबर्टसन-वाकर मीट्रिक

| फ्राइड मेन-लेमेटर-रोबर्टसन-वाकर मीट्रिक]] कहा जाता है.

ds^{2}=-c^{2}dt^{2}+R(t)^{2}\left({\frac {dr^{2}}{1-kr^{2}}}+r^{2}d\theta ^{2}+r^{2}\sin ^{2}\theta \,d\phi ^{2}\right)

जहाँ (r, θ, φ) एक गोलीय निर्देशांक प्रणाली से सम्बन्ध रखता है. इस मीट्रिक में केवल दो अनिर्धारित पेरामीटर हैं: एक कुल लम्बाई का पैमाना R' जो समय के साथ बदल सकता है, और एक वक्रता सूचकांक k जो चपटी युक्लिदियन ज्यामिति, या धनात्मक या ऋणात्मक वक्रता स्थानों के अनुसार के एवल 0, 1, -1 हो सकता है.

ब्रह्माण्ड विज्ञान में, ब्रह्माण्ड के इतिहास का हल करने के लिए R की गणना  समय के फलन  के रूप में की जाती है. यहाँ k और ब्रह्माण्ड स्थिरांक Λ का मान दिया गया है,जो आइन्स्टीन के क्षेत्र समीकरण में एक (छोटा) पेरामीटर है. 
R समय के साथ कैसे बदलता है इसका वर्णन करने वाला समीकरण   फ्राइडमेन समीकरण कहलाता है, क्योंकि इसके आविष्कारक एलेक्जेंडर फ्राइडमेन हैं. ^[70][46]

[[File:Closed Friedmann universe zero Lambda.oggIMAGE_OPTIONSAnimation illustrating the [[]][47]R(t)के लिए हल  k और  Λ पर निर्भर करता है , लेकिन ऐसे हलों के कुछ मात्रात्मक लक्षण सामान्य हैं .

पहली और सबसे महत्वपूर्ण बात यह है कि ब्रह्मांड का लम्बाई का पैमाना R केवल तभी स्थिरांक रह सकता है जब ब्रह्माण्ड धनात्मक वक्रता (k = 1) के साथ पूरी तरह से समदैशिक हो और हर जगह घनत्व का एक ही सटीक मान हो, जैसा कि सबसे पहले एल्बर्ट आइन्स्टीन के द्वारा नोट किया गया था. हालाँकि, यह साम्य अस्थायी है और चूँकि ब्रह्माण्ड को छोटे पैमानों पर विषमांगी माना जाता है, सामान्य सापेक्षवाद के अनुसार R को बदलना चाहिए .

जब  R का मान परिवर्तित होता है तब ब्रह्माण्ड में सभी स्थानिक दूरियां अग्रानुक्रम में बदलती हैं; यह खुद अन्तरिक्ष का कुल संकुचन या विस्तार है .

यह इस बात को बताता है कि गेलेक्सियाँ एक दूसरे से दूर भागती हुई प्रतीत होती हैं; उनके बीच का अन्तरिक्ष खिंच रहा है.

अन्तरिक्ष का खिंचना स्पष्ट विरोधाभास को बताता है कि दो गेलेक्सियाँ एक दूसरे से 40 बिलियन प्रकाशवर्ष की दूरी पर हो सकती हैं, हालाँकि वे 13.7 बिलियन वर्ष पूर्व समान बिंदु से शुरू हुई थीं, और उनकी गति कभी भी प्रकाश की गति से तेज नहीं रही.

दूसरा, सब समाधान ये सुझाव देते हैं कि अतीत में एक गुरुत्वीय निरालापन था, जब R का मान शून्य था और द्रव्य और उर्जा अनंत रूप से घने हो गए .

ऐया प्रतीत हो सकत है कि यह निष्कर्ष अनिश्चित है, चूँकि यह सही एकरूपता और समदैशिकता (ब्रह्माण्ड विज्ञान संबंधी सिद्धांत) की संदेहास्पद मान्यताओं पर आधारित है और केवल गुरुत्वाकर्षण की अंतर्क्रिया महत्वपूर्ण है.

 हालाँकि, पेनरोस-हाकिंग अपूर्वता दर्शाती है कि अपूर्वता बहुत ही सामान्य स्थितियों में होनी चाहिए.

इसलिए, आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों के अनुसार, R का मान एक अकल्पनीय गर्म, घनी अवस्था से तेजी से बढा, यह स्थिति इस अपूर्वता के तुंरत बाद आई (जब R का मान कम और परिमित था); यह ब्रह्माण्ड के बिग बेंग मॉडल का सार है .

एक आम गलत धारणा यह है कि बिग बैंग मॉडल कहता है कि द्रव्य और उर्जा, अन्तरिक्ष और समय में एक मात्र बिंदु से विस्फोटित हुए; यह गलत है.

बल्कि, अन्तरिक्ष खुद बिग बैंग में निर्मित हुआ, और इसमें उर्जा और द्रव्य की एक निश्चित मात्रा समान रूप से वितरित थी; जैसे जैसे अन्तरिक्ष का विस्तार हुआ (अर्थात जैसे R(t) में वृद्धि हुई), उस द्रव्य और ऊर्जा का घनत्व कम हो गया.

शैली = "लिखित पाठ्य-संरेखन:बायाँ,;"

अंतरिक्ष की कोई सीमा नहीं है - अर्थात किसी भी बाहरी प्रेक्षण की तुलना में यह अनुभवजन्य रूप से अधिक निश्चित है. हालांकि, यह लागु नहीं होता है कि अन्तरिक्ष अपरिमित है....(अनुवादित, मूल जर्मन)

बर्न्हार्ड रीएमन (Habilitationsvortrag, 1854)

तीसरा, वक्रता सूचकांक k एक बिलियन प्रकाश वर्ष से अधिक पैमाने की लम्बाई पर औसत अन्तरिक्ष समय की मध्य स्थानिक वक्रता का निर्धारण करता है. यदि k= 1 है, तो वक्रता धनात्मक है और ब्रह्मांड का परिमित आयतन है. ऐसे ब्रह्मांडों को अक्सर एक त्रिविमीय गोले 'S³ के रूप में देखा जाता है, जो एक चार आयामों के स्थान में धंसा है.

इसके विपरीत,यदि k का मान शून्य या नकरात्मांक है, ब्रह्माण्ड का आयतन अपरिमित होता है, यह इसके कुल स्थान विज्ञान पर निर्भर करता है . यह सहज गणक प्रतीत हो सकता है कि एक अनंत और अनंत रूप से घना ब्रह्माण्ड एक ही बार में बिग बेंग पर निर्मित हो सकता है जब R=0, हो लेकिन इसे गणितीय रूप से अनुमानित किया जाता है जब k 1 के बराबर नहीं है .

तुलना के लिए, एक अनंत समतल की शून्य वक्रता है, लेकिन अनंत क्षेत्र है, जबकि एक अनंत बेलन एक दिशा से परिमित है और एक टोरस दोनों में परिमित है.

एक टोरस के प्रकास का ब्रह्माण्ड आवधिक सीमा स्थितियों में एक सामान्य ब्रह्माण्ड की तरह व्यवहार कर सकता है, जैसा कि "रैप-अराउंड" वीडियो गेम जैसे एस्टेरोइड में देखा जाता है; एक यात्री जो अन्तरिक्ष की बाहरी "सीमा" को पार कर रहा है बाहर की और जाते समय अन्दर की और मुडती हुई सीमा पर किसी अन्य बिंदु पर तुंरत पुनः प्रकट हो जायेगा .

[48] ब्रह्माण्ड का अंतिम भाग्य अभी भी अज्ञात है, क्योंकि यह जटिल रूप से वक्रता सूचकांक k और ब्रह्माण्ड के स्थिरांक Λ पर निर्भर करता है.

अगर ब्रह्मांड पर्याप्त रूप से घना है , k +1 के बराबर है, अर्थात इसकी औसत वक्रता धनात्मक है और ब्रह्माण्ड अंततः फिर से मिल कर एक बिग क्रंच बना लेगा, संभवतया एक नया ब्रह्माण्ड एक बिग बाउंस में शुरू होगा.

अगर ब्रह्मांड अपर्याप्त रूप से घना है , k 0 के बराबर है या -1 है और ब्रह्मांड हमेशा के लिए विस्तृत होता रहेगा, ठंडा होगा और अंत में सम्पूर्ण जीवन के लिए दुर्गम हो जायेगा, जैसे तारे मर जाते हैं, और सभी द्रव्य ब्लैक होल बना लेता है (दी बिग फ्रीज और ब्रह्माण्ड की ऊष्मा मृत्यु)

जैसा ऊपर वर्णित है, हाल ही के आंकडे कहते हैं कि ब्रह्माण्ड का विस्तार कम नहीं हो रहा है, जैसा कि मूल रूप से प्रत्याशित था, लेकिन त्वरित हो रहा है; यदि यह अपरिमित रूप से जारी रहता है, अंततः ब्रह्माण्ड अपने आप को चीर देगा (दी बिग रिप)

प्रयोगात्मक रूप से, ब्रह्माण्ड की समग्र घनत्व है, जो पुनः पतन और अनंत विस्तार के बीच जटिल मान के बहुत करीब है; अधिक सावधान खगोलीय प्रेक्षण इस प्रश्न के हल के लिए जरुरी हैं.

बिग बैंग मॉडल

[49]पूर्व प्रचलित बिग बेंग मॉडल ऊपर वर्णित बहुत से प्रयोगों के प्रेक्षणों को के लिए टिप्पणियाँ देता है. जैसे गेलेक्सियों के लाल विचलन और दूरी के बीच में सम्बन्ध, हाइड्रोजन का सार्वभौमिक अनुपात: हीलियम परमाणु और सर्वव्यापक,सम दैशिक सूक्ष्म तरंग विकिरण पृष्ठभूमि.

जैसा कि ऊपर वर्णित है, लाल विचलन अन्तरिक्ष के मीट्रिक विस्तार से उत्पन्न होता है; जब अन्तरिक्ष खुद विस्तृत होता है, अन्तरिक्ष में से होकर गुजरने वाले फोटोन की तरंग दैधर्य बढती है, उर्जा में कमी आती है.      एक फोटोन जितनी लम्बी यात्रा कर चुका होता है, उतने अधिक विस्तार के तहत यह गुजर चुका होता है; अतः अधिक दूरी की गेलेक्सियों से पुराने फोटोन सबसे अधिक लाल विचलित होते हैं.

दूरी और लाल विचलन के बीच सम्बन्ध का निर्धारण प्रयोगात्मक भौतिक ब्रह्माण्ड विज्ञान में एक महत्वपूर्ण समस्या है.

अन्य प्रयोगात्मक टिप्पणियां नाभिकीय और परमाणु भौतिकी के साथ अन्तरिक्ष के कुल विस्तार के संयोजन के द्वारा स्पष्ट की जा सकती है.

जैसे जैसे ब्रह्माण्ड का विस्तार होता है,विद्युत चुम्बकीय विकिरण का उर्जा घनत्व द्रव्य की तुलना में अधिक तेजी से कम होता है, चूँकि, फोटोन की उर्जा इसके तरंगदैर्ध्य के साथ कम होती है.

इस प्रकार, हालांकि अब ब्रह्मांड के उर्जा घनत्व पर द्रव्य का प्रभुत्व है, इस पर एक बार विकिरण  का प्रभुत्व था; काव्यात्मक रूप से सभी प्रकाश था.

जैसे जैसे ब्रह्मांड का विस्तार हुआ, इसका उर्जा घनत्व कम हुआ, और यह ठंडा हो गया; इसके साथ द्रव्य के मूल कण मिल कर बड़े संयोजन बन गए.  इस प्रकार,द्रव्य प्रभुत्व के क्षेत्र के प्रारंभिक भाग में स्थायी प्रोटोन और न्यूट्रॉन निर्मित हुए, जो मिल कर परमाणु का नाभिक बन गए.

इस स्तर पर ब्रह्मांड में द्रव्य मुख्यतया ऋणात्मक इलेक्ट्रॉन, निरावेषित न्युट्रीनो और धनात्मक नाभिकों का गर्म घाना प्लाज्मा  था.

नाभिकों के बीच नाभिकीय प्रतिक्रियाओं ने वर्तमान हल्के नाभिकों को जन्म दिया, विशेष रूप से हाइड्रोजन, ड्यूटिरियम और हीलियम. आखिरकार, इलेक्ट्रॉनों और नाभिकों के संयोजन से स्थायी परमाणु का निर्माण हुआ, जो विकिरणों के अधिकांश तरंग दैधर्य के लिए पारदर्शी हैं; इस बिंदु पर, विकिरण द्रव्य से उत्पन्न हुआ, इसने युबिक्युटोज का निर्माण किया, और समदैशिक सूक्ष्म तरंग विकिरण पृष्ठभूमि जो आज देखी जाती है, का निर्माण हुआ.

अन्य प्रेक्षणों का उत्तर ज्ञात भौतिकी के द्वारा नहीं दिया जा सकता है. मौजूदा सिद्धांत के अनुसार, प्रतिद्रव्य पर द्रव्य का एक हल्का असंतुलन ब्रह्माण्ड के निर्माण में उपस्थित था. या इसके कुछ ही समय बाद विकसित हुआ, संभवतया ऐसा CP उल्लंघन के कारण हुआ जिसे कणीय भौतिक विज्ञानियों के द्वारा प्रेक्षित किया गया है.

हालांकि द्रव्य और प्रतिद्रव्य अधिकतर एक दूसरे का विनाश करते हैं, फोटोन उत्पन्न करने वाला द्रव्य का एक छोटा जीवित अवशेष, वर्तमान द्रव्य-प्रभुत्व वाला ब्रह्माण्ड देता है.

प्रमाणों की कई रेखाओं के अनुसार, एक तीव्र ब्रह्मांडीय स्फीति इसके इतिहास में कभी कभी ही हुई है. (लगभग इसके निर्माण के 10⁻³⁵ सेकंड बाद).

हाल ही के प्रेक्षण कहते हैं कि ब्रह्मांडीय स्थिरांक (Λ) शून्य नहीं है और ब्रह्माण्ड का नेट द्रव्यमान-उर्जा अवयव पर एक गहरी उर्जा और गहरे द्रव्य का प्रभुत्व है जिसे वैज्ञानिक रूप से परिलक्षित नहीं किया गया है .

वे अपने गुरुत्वाकर्षण प्रभाव में अलग हैं. गहरे द्रव्य पर उरुत्व का वैसा ही प्रभाव होता है जैसा कि साधारण द्रव्य पर. और इस प्रकार से ब्रह्माण्ड का विस्तार धीमा हो जाता है, इसके विपरीत, गहरी उर्जा, ब्रह्माण्ड के विस्तार को त्वरित करती है.

मल्टीवर्स

कुछ अव्यवहारिक सिद्धांतों के अनुसार यह ब्रह्माण्ड अलग अलग ब्रह्मांडों का एक समुच्चय है, जो सामूहिक रूप से मल्टीवर्स के रूप में जाने जाते हैं, यह इस अवधारणा को परिवर्तित करता है कि हर चीज ब्रह्माण्ड में है.सन्दर्भ त्रुटि: <ref> टैग के लिए समाप्ति </ref> टैग नहीं मिला [51] परिभाषा के द्वारा एक ब्रह्माण्ड में किसी भी चीज के लिए ऐसा कोई संभव तरीका नहीं है जिससे यह दूसरे ब्रह्माण्ड को प्रभावित करे; यदि दो "ब्रह्माण्ड एक दूसरे को प्रभावित कर सकते हैं, तो वे एक ही ब्रह्माण्ड का भाग होंगे.

 </ref>इस प्रकार से कुछ काल्पनिक पात्र समानांतर काल्पनिक "ब्रह्मांडों" के बीच यात्रा करते हैं, कडाई कहा जाये तो यह शब्द ब्रह्माण्ड  का गलत उपयोग है.

अलग अलग ब्रह्माण्ड भौतिक रूप से स्वीकार किये जाते हैं, इस अर्थ में प्रत्येक का अपना स्थान और समय है, इसकी अपनी उर्जा और द्रव्य है, और इसके अपने भौतिक नियम हैं-यह समानांतरता की परिभाषा को भी चुनौती देता है, क्योंकि ये ब्रह्माण्ड तुल्यकालिक रूप से अस्तित्व में नहीं हैं.(चूँकि उनका अपना समय है) या एक ज्यामितीय सामानांतर रूप में भी नहीं हैं (चूँकि भिन्न ब्रह्मांडों की स्थानिक स्थितियों के बीच कोई सम्बन्ध नहीं है जिसकी व्याख्या की जा सके).

इस तरह के भौतिक रूप से अलग अलग ब्रह्माण्ड अचेतता के विकल्पी आधार की मेटा भौतिक अवधारणा से विभेदित किये जाने चाहिए.

अलग अलग ब्रह्मांडों से युक्त मल्टीवर्स की अवधारणा बहुत पुरानी है; उदाहरण के लिए, पेरिस के बिशोप एटीने टेम्पियर ने 1277 में कहा कि भगवान उतने ब्रह्माण्ड बना सकता है जितने उसे ठीक लगते हैं, एक प्रश्न जिस पर फ्रांसीसी ब्रह्मविज्ञानियों द्वारा बहुत अधिक बहस की गयी.

^[71] ^[72]

दो वैज्ञानिक अर्थों में बहुल ब्रह्मांडों की चर्चा की जा सकती है. पहला, अलग अलग अन्तरिक्ष समय निरंतरता में उपस्थित हो सकता है; संभाव्य रूप से द्रव्य और उर्जा के सभी रूप एक ब्रह्माण्ड तक सीमित हैं और उनके बीच कोई "सुरंग" नहीं हो सकती है.

इस तरह के सिद्धांत का एक उदाहरण है प्रारंभिक ब्रह्मांड की अराजक स्फीति का मॉडल.^[73][52] दूसरा, कई दुनिया की परिकल्पना के अनुसार, हर क्वांटम मापन के साथ एक समानांतर ब्रह्माण्ड उत्पन्न होता है; ब्रह्माण्ड समानांतर प्रतियों में बढ़ता है, प्रत्येक क्वांटम मापन के एक भिन्न परिणाम से सम्बंधित होता है.

हालांकि, शब्द "मल्टीवर्स" के दोनों अर्थ अव्यवहारिक हैं और अवैज्ञानिक माने जा सकते हैं; एक ब्रह्माण्ड में कोई भी प्रयोगात्मक परीक्षण किसी अन्य गैर अंतर्क्रिया युक्त ब्रह्माण्ड के गुणों या अस्तित्व को प्रकट कर सकता है.

यह भी देखें

	Astronomy प्रवेशद्वार
	Space प्रवेशद्वार

टिप्पणियाँ और संदर्भ

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बाहरी संबंध

विकिमीडिया कॉमन्स पर Space से सम्बन्धित मीडिया है।

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ब्रह्माण्ड की आयु Space. Com पर
"स्टीफन हॉकिंग का ब्रह्माण्ड"-ब्रह्माण्ड ऐसा क्यों है?
ब्रह्माण्डविज्ञान अक्सर पूछे जाने सवाल
ब्रह्मांड- "लघु ब्रह्माण्ड से गुरु ब्रह्माण्ड तक एक सचित्र आयामी यात्रा"
ग्रहों, सूर्य, और अन्य तारों के आकार की तुलना करने वाले उदाहरण.
ब्रह्माण्ड के लोगेरिथ्म नक्शे
माई सो-कॉल्ड यूनिवर्स- एक अनंत और सामानांतर ब्रह्माण्ड के लिए और इसके खिलाफ तर्क
मैक्स टेग्मार्क के द्वारा पेरेलल यूनिवर्स
दी डार्क साइड एंड दी ब्राईट साइड ऑफ़ दी यूनिवर्स, प्रिंसटन विश्वविद्यालय, शिरले हो
रिचर्ड पावेल:"एन एटलस ऑफ़ दी यूनिवर्स"-भिन्न पैमानों पर चित्र, स्पष्टीकरण के साथ.
एकाधिक बिग बैंग्स
ब्रह्मांड-अंतरिक्ष सूचना केंद्र
Nasa.gov पर ब्रह्मांड की खोज
ब्रह्मांड का आकार, मनुष्यों से शुरू करके ब्रह्माण्ड के आकार को समझना और दस की घातों के साथ जाना.

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