8.8 معیاری کونیات سرد تاریک مادہ اور کونیاتی مستقل کے ساتھ

ہوم ／ باب:8 وہ نظریات جو توانائی کے ریشوں کا نظریہ چیلنج کرے گا

تین مرحلوں میں مقصد
یہ سمجھانا کہ معیاری کونیات جس میں سرد تاریک مادہ اور کونیاتی مستقل شامل ہیں طویل عرصے تک حوالہ جاتی ڈھانچہ کیوں رہی ہے؛ کن مشاہداتی شعبوں اور سائنسی دلائل میں اسے رکاوٹیں پیش آتی ہیں؛ اور نظریہ توانائی کے ریشے کس طرح تاریک ذرات کے سہارے اور کونیاتی مستقل اور میٹرک پھیلاؤ کی سہ ترکیب کو توانائی کے سمندر اور ٹینسر نقشے کی ایک متحد زبان سے بدل دیتا ہے اور بیک وقت کثیر پروب کے قابل آزمائش اشارے مہیا کرتا ہے۔

I. موجودہ پیراڈائم کیا کہتا ہے

1. بنیادی دعوے

• نقطہ آغاز مضبوط کونیاتی اصول اور عمومی اضافیت کی پس منظر جیومیٹری ہے۔
• ترکیب یہ کہ سرد تاریک مادہ ڈھانچوں کی افزائش چلاتا ہے؛ عام مادہ فلکی اجسام کو روشن کرتا ہے؛ کونیاتی مستقل آخری دور کی تیز رفتاری لاتا ہے۔
• سرخی منتقلی اور فاصلے کے باہمی ربط اور کائناتی ارتقا کا انحصار سکیل عامل یعنی میٹرک پھیلاؤ پر ہے۔
• کم تعداد میں عالمی پیرامیٹر مل کر کونیاتی خرد موجی پس منظر کے صوتی ابھار، نوع اول اے سپر نوا، برائونی صوتی ارتعاشات، کمزور عدسیہ کاری اور بڑے پیمانے کی ساخت کو یکجا طور پر فٹ کر دیتے ہیں۔

2. یہ کیوں پسند کی جاتی ہے

• پیرامیٹر کم مگر متعدد ڈیٹا مجموعوں کے درمیان ربط مضبوط۔
• انجنیئرنگ سطح پر استحکام کیونکہ نقلی اوزار اور تجزیاتی عمل پختہ ہو چکے ہیں۔
• تدریس اور ترسیل میں آسانی کیونکہ کہانی کا دھارا واضح اور لاگت کم۔

3. اسے کیسے سمجھا جائے

• یہ پہلی درجہ کی مظہریاتی اساس ہے؛ نہ کونیاتی مستقل اور نہ ہی سرد تاریک مادے کے مفروضہ ذرات خرد پیمانے پر براہ راست ثابت ہوئے ہیں۔ جیسے جیسے درستی اور ڈیٹا کا افق پھیلتا ہے پروب کے باہمی توافق کو اکثر فیڈ بیک، نظامی اثرات یا اضافی آزادیوں کے سہارے برقرار رکھنا پڑتا ہے۔

II. مشاہداتی مشکلات اور زیر بحث نکات

1. نزدیک دور تناؤ اور فاصلہ افزائش کا اختلاف

• مختلف فاصلاتی سیڑھیاں مسلسل طور پر عالمی ڈھلوان میں فرق دکھاتی ہیں۔
• فاصلہ جاتی پروب سے اخذ شدہ پس منظر کی جھلک اکثر کمزور عدسیہ کاری، جھرمٹوں کی گنتی اور سرخی منتقلی کی فضا میں بگاڑ سے نکلی افزائش کی مقدار اور شرح کے ساتھ ہلکا تناؤ رکھتی ہے۔

2. چھوٹے پیمانے کا بحران اور بہت جلد بہت بھاری

• سیٹلائٹ کی تعداد، مرکز ہالہ کثافت پروفائل کی صورتیں اور حد درجہ گھنی بونی کہکشائیں عموماً مضبوط فیڈ بیک اور نزاکت کے ساتھ ٹٰیوننگ مانگتی ہیں۔
• آغازِ کائنات میں کثرت سے بھاری اور بالغ کہکشاؤں کا ملنا کارکردگی پر مبنی توجیہات کو مشکل میں ڈالتا ہے۔

3. کونیاتی خرد موجی پس منظر میں بڑے زاویے کی بے قاعدگیاں اور لینز قوت کی تعبیر

• کم کثیر قطبی سطحوں کی ہم رخ ترتیب، نصف آسمانی عدم تقارن اور سرد دھبہ ایک ہی پیکج کے طور پر نمودار ہوتے ہیں۔
• کونیاتی خرد موجی پس منظر میں پسندیدہ عدسیہ قوت کمزور عدسیہ کاری اور افزائش کے اشاریوں سے ماخوذ نتائج سے ہمیشہ ہم آہنگ نہیں ہوتی۔

4. حقیقت اور طبعی موزونیت

• کونیاتی مستقل کی خرد بنیادی وجہ کو فطری انداز میں سمجھانا دشوار ہے جیسے خلا کی توانائی کا خلا اور اتفاقی میل کا مسئلہ۔
• سرد تاریک مادہ نہ تو تجربہ گاہوں میں اور نہ براہِ راست سراغ رسانی سے غیر مبہم طور پر ثابت ہوا ہے۔

مختصر نتیجہ
یہ ماڈل پہلی سطح پر غیر معمولی طور پر کامیاب ہے؛ تاہم جب سمت اور ماحول کی وابستگیاں، افزائش کے پیمانے اور چھوٹے پیمانے کی حرکیات کو ایک ساتھ رکھا جاتا ہے تو پروب کے توافق کو قائم رکھنے کے لیے مزید اور مزید پیوند درکار ہوتے ہیں۔

III. نظریہ توانائی کے ریشے میں از سر نو بیان اور وہ تبدیلیاں جو قاری محسوس کرے گا

ایک جملے کا خلاصہ
نظریہ توانائی کے ریشے کونیاتی مستقل اور سرد تاریک مادے کے ذرات اور میٹرک پھیلاؤ کے مجموعے کو توانائی کے سمندر اور ٹینسر نقشے کی ایک بنیاد ی رامصورت سے بدل دیتا ہے۔

• سرخی منتقلی صرف دو ٹینسر اثرات سے جنم لیتی ہے؛ ایک ٹینسر امکانی سرخی منتقلی جو منبع اور مبصر کے بیس لیول کے فرق کو ظاہر کرتی ہے؛ دوسری ارتقائی راستہ جاتی سرخی منتقلی جو بدلتے ہوئے ٹینسر نقشے سے گزرتے وقت بغیر پھیلاؤ کے خالص تعددی تبدیلی کو جمع کرتی ہے۔
• اضافی کشش شماریاتی ٹینسر کشش ثقل سے حاصل ہوتی ہے نہ کہ تاریک ذرات کے کسی سہارے سے۔
• آخری دور کی دکھائی دینے والی تیزی ٹینسر پس منظر کی سست روی سے آنے والی تبدیلی کا نتیجہ ہے جو فاصلے اور حرکت کی کھاتہ بندی میں بیک وقت نمایاں ہوتی ہے جیسا کہ حصہ 8.5 میں ہے۔
• ابتدائی ہم آہنگی اور بیج بونا بلند ٹینسر شدت میں سست اترائی اور ٹینسر پس منظر میں انتخابی جمنے سے آتا ہے جیسا کہ حصے 8.3 اور 8.6 میں ہے۔

بامعنی مثال
کائنات کو ایک ایسے سمندر کی سطح سمجھیں جو آہستہ آہستہ ڈھیلی ہو رہی ہے۔

• یہ ڈھیل جھریاں ہموار کرتی ہے اور سارے نظام کو ہلکے سے از سر نو ٹھہراتی ہے یعنی ٹینسر سرخی منتقلی کی دو قِسمیں۔
• سطح کا نقش جو ٹینسر نقشہ ہے مادے کے جمع ہونے اور بکھرنے کو منظم کرتا ہے اور ڈھانچوں کی افزائش کے لیے پوشیدہ پٹریاں مہیا کرتا ہے یعنی شماریاتی ٹینسر کشش ثقل۔
• مختلف مشاہدات اسی ٹینسر امکانی نقشے کے مختلف رخ پڑھتے ہیں۔

از سر نو بیان کی تین مرکزی جہات

1. کم ادارے ایک ہی بنیا دی نقشہ

• نہ کونیاتی مستقل کی کوئی مادہ اور نہ سرد تاریک مادے کے ذرات۔
• یہی ٹینسر امکانی نقشہ فاصلاتی پیمائشیں، عدسیہ کاری، گردش کی منحنیات اور ڈھانچے کی افزائش کی جزئیات واضح کرتا ہے۔

2. فاصلہ اور افزائش کی گرہ کھولنا

• فاصلے کی صورت حال پر دونوں اقسام کی ٹینسر سرخی منتقلی کے وقتی مجموعے کی حکمرانی ہے۔
• افزائش کی صورت حال کو شماریاتی ٹینسر کشش ثقل نرمی سے ڈھالتی ہے۔
  لہٰذا فاصلے اور افزائش سے نکلی توضیحات میں چھوٹے اور پیش بینی کے قابل فرق روا ہیں اور پہلے سے موجود تناؤ کم ہوتا ہے۔

3. بقایاجات کو چھپانے کے بجائے نقشہ بنانا

• وہ معمولی انحرافات جو سمت کے اعتبار سے ہم آہنگ ہوں اور ماحول کے ساتھ بدلیں غلطی کی بالٹی میں ڈالنے کے بجائے اسی نقشے پر ٹینسر منظر کے پکسل کی صورت درج ہوتے ہیں۔
• اگر ہر ڈیٹا مجموعہ اپنی علیحدہ پیوندی نقشہ مانگے تو نظریہ توانائی کے ریشے کا متحد از سر نو بیان قائم نہیں رہتا۔

قابل آزمائش اشارے مثالیں

• پھیلاؤ سے خالی شرط؛ سرخی منتقلی کے جھکاؤ بصری قریب تحت الحمراء اور ریڈیو بَینڈ میں اکٹھے سرکتے ہیں؛ نمایاں رنگی بہاؤ ارتقائی راستہ جاتی سرخی منتقلی کے موافق نہیں۔
• پسندیدہ سمتوں کی ہم رُخی؛ سپرنوا کی حبّل باقیات برائونی صوتی ارتعاشات کی پیمانہ چھڑی کے چھوٹے فرق کمزور عدسیہ کاری کی بڑے پیمانے پر ہمگرائی اور کونیاتی خرد موجی پس منظر کے کم کثیر قطبی اطوار ایک ہی سمت میں معمولی جھکاؤ دکھاتے ہیں۔
• ایک نقشہ کئی مصرف؛ یہی ٹینسر امکانی نقشہ ایک ساتھ کونیاتی پس منظر کی عدسیہ کاری اور کمزور عدسیہ کاری کے بقایاجات گھٹاتا ہے؛ گردش منحنیات کے بیرونی کنارے کی کشش اور کمزور عدسیہ کاری کی مقدار کم کرتا ہے؛ مضبوط عدسیہ کاری میں زمانی تاخیر اور متعلقہ سرخی منتقلی کے بقایاجات میں ہم چال دکھاتا ہے۔
• ماحول کی پیروی؛ نظر کی وہ لکیریں جو زیادہ مالدار فوق ساخت سے گزرتی ہیں فاصلے اور عدسیہ کاری کے بقایاجات کو معمولی بڑھا دیتی ہیں؛ نصف آسمان بمقابلہ نصف آسمان میں فرق ایک فیصد سے کم رہتے ہیں اور بنیادی نقشے کی سمت کے موافق ہوتے ہیں۔
• ابتدائی تیز بلوغت؛ بلند سرخی منتقلی پر گھنی اور بھاری کہکشاؤں کی کثرت اس امر کی مقدار اور مدت کے ساتھ میل کھاتی ہے جو بلند ٹینسر شدت میں سست اترائی کے لیے اخذ کی گئی ہے۔

وہ تبدیلیاں جو قاری کو محسوس ہوں گی

• خیال کی سطح پر تاریک ذرات اور کونیاتی مستقل اور خلائی کھنچاؤ سے ایک ٹینسر امکانی نقشہ دو ٹینسر سرخی منتقلیاں اور شماریاتی ٹینسر کشش ثقل تک منتقلی۔
• طریقہ کار کی سطح پر بقایاجات ہموار کرنے کے بجائے بقایاجات کی تصویربندی سے ٹینسر منظر کی تعمیر اور ایک نقشہ کئی پروب کے اصول کی جانچ۔
• توقعات کی سطح پر چھوٹے ہم سمت اور ماحول تابع نمونوں اور بے پھیلاؤ دستخطوں پر دھیان اور صرف ایسے عالمی پیرامیٹروں پر تکیہ نہ کرنا جو تمام ڈیٹا کو باندھ دیتے ہیں۔

عام غلط فہمیوں کی مختصر وضاحتیں

• کیا نظریہ توانائی کے ریشے معیاری کونیات کی کامیابی سے انکار کرتا ہے؛ نہیں۔ یہ ڈیٹا سے ہم آہنگ بڑی جھلکیاں برقرار رکھتا ہے مگر سبب کو کم مفروضوں اور ایک نقشے سے بیان کرتا ہے۔
• کیا یہ ترمیم شدہ کشش ثقل یا موند جیسے نمونوں کی مانند ہے؛ مختلف ہے۔ اضافی کشش شماریاتی ٹینسر کشش ثقل سے آتی ہے اور اصل آزمائش یہی ہے کہ متعدد پروب اسی نقشے پر یکجا ہو جائیں۔
• میٹرک پھیلاؤ کے بغیر کیا اندازاً قانون حبّل مل سکتا ہے؛ ہاں۔ کم سرخی منتقلی پر دونوں ٹینسر سرخی منتقلیاں تقریباً خطی طور پر جمع ہو جاتی ہیں اور مانوس تعلق واپس ملتا ہے۔
• سرد تاریک مادے کے ذرات کے بغیر بڑے پیمانے کی ساخت کیسے بنتی ہے؛ ٹینسر منظر اور شماریاتی ٹینسر کشش ثقل مل کر افزائش کے سہارے فراہم کرتے ہیں اور گردش منحنیات کی پیمانہ بندی اور عدسیہ کاری کی درستی بھی سمجھاتے ہیں۔

خلاصہ یہ کہ
معیاری کونیات اب بھی درجہ صفر کی سب سے کامیاب اساس ہے جس میں پیرامیٹر کم اور مشاہدات زیادہ ہیں۔ مگر جب سمت اور ماحول کے بقایاجات، افزائش کی تشخیص اور چھوٹے پیمانے کی حرکیات کو ساتھ رکھا جائے تو پیوندوں کی ضرورت بڑھتی ہے۔ نظریہ توانائی کے ریشے نسبتاً سادہ ہستی اور ٹینسر امکانی نقشے کی ایک ہی بنیاد پیش کرتا ہے؛ فاصلے کی جھلک ٹینسر امکانی سرخی منتقلی اور ارتقائی راستہ جاتی سرخی منتقلی سے آتی ہے؛ اضافی کشش شماریاتی ٹینسر کشش ثقل اٹھاتی ہے؛ اور کونیاتی پس منظر عدسیہ کاری گردش منحنیات اور ڈھانچوں کی افزائش اصول ایک نقشہ کئی پروب کے تحت ہم آہنگ ہو جاتے ہیں۔