12. ब्रह्माण्ड
(Universe)
1. तलका प्रश्नको सही विकल्प छनोट गर्नुहोस् :
(क) ब्रह्माण्डमा रहेका आकाशीय पिण्ड कुन बलका कारणले आफ्नो स्थानमा रहेका होलान् ?
(अ) न्युक्लियर आकर्षण बल
(आ) गुरुत्वाकर्षण बल
(इ) चुम्बकीय बल
(ई) विद्युत् चुम्बकीय बल
(ख) ब्रह्माण्डको उत्पत्तिवारे सबैभन्दा तथ्यपरक सिद्धान्त कुनलाई मानिन्छ ?
(अ) हेलियोसेन्ट्रिक सिद्धान्त
(आ) जियोसेन्ट्रिक सिद्धान्त
(इ) बिग ब्याङग सिद्धान्त
(ई) न्युटनको गुरुत्वाकर्षणसम्बन्धी सिद्धान्त
(ग) बिग व्याङ सिद्धान्तअनुसार ब्रह्माण्डको उत्पत्ति कसरी भएको थियो ?
(अ) एउटा परमाणुको विस्फोटनबाट
(आ) आकाशीय पिण्डहरू एकआपसमा ठोक्किएर
(इ) ताराको विस्फोटनबाट
(ई) नेबुलाहरूको समायोजनबाट
(घ) हव्वलको सिद्धान्तअनुसार तलका मध्ये कुन तथ्य सही छ ?
(अ) तारापुञ्जहरू जति टाढा जान्छन् तिनीहरूको गति त्यति नै बढ्दैछ ।
(आ) तारापुञ्ज जति टाढा जान्छन तिनीहरूको गति त्यति नै घट्दैछ ।
(इ) तारापुञ्जको गति र दुरीमा कुनै सम्बन्ध छैन ।
(ई) तारापुञ्जहरूको आकर्षण बलले तिनीहरूको गतिमा कुनै प्रभाव पार्दैन ।
(ङ) कुन अवस्थामा खुला ब्रह्माण्डको परिकल्पना गर्न सकिन्छ ?
(अ) औसत घनत्व चरम घनत्वभन्दा बढी भएको अवस्थामा
(आ) औसत घनत्व चरम घनत्वभन्दा कम भएको अवस्थामा
(इ) औसत घनत्व र चरम घनत्व वरावर भएको अवस्थामा
(ई) औसत घनत्व र चरम घनत्व तुलना गर्न नसकिने अवस्थामा
(च) हव्वलको सिद्धान्त v = Hd मा H को अर्थ के हो ?
(अ) उचाइ
(आ) समानुपातिक स्थिराइक
(इ) गुरुत्वाकर्षण स्थिराइक
(ई) दुरी
2. फरक छुट्याउनुहोस् :
(क) बन्द ब्रह्माण्ड र खुला ब्रह्माण्ड
बन्द ब्रह्माण्ड :
(१) यदि गति शून्य हंदा गुरुत्व प्रभाव बांकी रह्यो भने ती पिण्ड एकअर्कामा नजिक आउन थाल्छन् र ब्रह्माण्डको साइज निरन्तर खुम्चिन थाल्छ र भविष्यमा गएर एउटै बिन्दुमा रूपान्तरित हने छ । यस्तो अवस्थालाई बन्द ब्रह्माण्ड भनिन्छ ।
(२) यदि ब्रह्माण्डको औसत घनत्व चरम घनत्वभन्दा धेरै रहेछ भने ब्रह्माण्डको फैलिने गति क्रमशः घट्दै जाने छ ।
खुला ब्रह्माण्ड :
(१) यदि गुरुत्व प्रभाव शून्य हुँदा पनि पिण्डको गति बाँकी रह्यो भने ती पिण्डे सधैभरि एकअर्काबाट टाढा गइरहन्छन् र ब्रह्माण्डको साइज निरन्तर बढिरहन्छ । यस्तो अवस्थालाई खुला ब्रह्माण्ड भनिन्छ ।
(२) यदि ब्रह्माण्डको औसत घनत्व चरम घनत्व भन्दा कम रहेछ भने आपसी गुरुत्वाकर्षण बलले फैलिने क्रमलाई थेग्न सक्दैन ।
(ख) समतल ब्रह्माण्ड र बन्द ब्रह्माण्ड
समतल ब्रह्माण्ड :
(१) गुरुत्व प्रभाव र पिण्डको गति एकै समयमा शून्य भएको अवस्थामा उक्त पिण्ड जुन स्थानमा छ सोही स्थानमा रहन्छ र ब्रह्माण्ड स्थिर रहन्छ । यस्तो अवस्थालाई समतल ब्रह्माण्ड भनिन्छ ।
(२) यदि ब्रह्माण्डको औसत घनत्व चरम घनत्व सित बराबर रहेछ भने लगातार फैलिंदै गरेको ब्रह्माण्डको फैलिने क्रम क्रमशः घट्दै जाने छ र अन्ततः रोकिने छ ।
बन्द ब्रह्माण्ड :
(१) यदि गति शून्य हंदा गुरुत्व प्रभाव बांकी रह्यो भने ती पिण्ड एकअर्कामा नजिक आउन थाल्छन् र ब्रह्माण्डको साइज निरन्तर खुम्चिन थाल्छ र भविष्यमा गएर एउटै बिन्दुमा रूपान्तरित हुने छ । यस्तो अवस्थालाई बन्द ब्रह्माण्डै भनिन्छ ।
(२) यदि ब्रह्माण्डको औसत घनत्व चरम घनत्वभन्दा धेरै रहेछ भने ब्रह्माण्डको फैलिने गति क्रमशः घट्दै जाने छ ।
३. कारण दिनुहोसः
(क) आकाशीय पिण्डबिचको दुरी जति बढ्दै जान्छ त्यति घट्दै जान्छ ।
उत्तरः यस ब्रह्माण्डमा रहेका पिण्डहरूको औसत घनत्व (Mean density) अथवा चरम घनत्व (Critical density) को कारणले गर्दा आकाशीय पिण्ड बिचको दुरी जति बढ्दै जान्छ त्यति तिनीहरूको वेग घट्दै जान्छ ।
(ख) आकाशीय पिण्डहरू ब्रह्माण्डमा आफ्नो यथास्थानमा रहिरहन्छन् ।
उत्तर:आकाशीय पिण्डहरू आफ्नो गुरुत्वाकर्षण शक्तिले गर्दा एक अर्कालाई आकर्षित गरिरहेका हुन्छन् । जसले गर्दा तिनीहरू एक अर्काबाट छुट्टिएर टाढा नगरिरहे जाँदैनन् । फलस्वरूप आकाशीय पिण्डहरू ब्रह्माण्डमा आफ्नो यथास्थानमा रहिरहन्छन् ।
4. निम्न प्रश्नहरुको जवाफ दिनुहोस् :
(क) ब्रह्माण्ड भनेको के हो?
उत्तर : हाम्रो वरपर रहेको विशाल क्षेत्रलाई ब्रह्माण्ड भनिन्छ ।
ख) बिग ब्याङग सिद्धान्त बताउनुहोस्।
उत्तर: बिग ब्याङग सिद्धान्तले बताउँछ ब्रह्माण्ड लगभग 13.8 बिलियन वर्ष पहिले निकै तातो र घना अवस्थाबाट सुरु भएको थियो । यस अवस्थामा ब्रह्माण्डका सबै पदार्थ र ऊर्जा एउटै बिन्दुमा उपस्थित थिए। त्यसपछि अचानक एक धेरै शक्तिशाली विस्फोट भयो र ब्रह्माण्ड विस्तार हुन थाल्यो। ब्रह्माण्ड विस्तार हुँदै जाँदा यसमा रहेको पदार्थ र ऊर्जा पनि विस्तार हुन थाल्यो । ब्रह्माण्डको विस्तार आज पनि जारी छ र यो निरन्तर चिसो भइरहेको छ । भन्ने बिग ब्याङग सिद्धान्त भन्दछ ।
(ग) हबलको अध्ययनको निष्कर्ष लेख्नुहोस् ।
उत्तर: एडविन हबलले 1929 मा ब्रह्माण्ड विस्तार भइरहेको देखाउनुभयो । आकाशगंगाहरू जति टाढा छन्, त्यति नै चाँडो तिनीहरू हामीबाट टाढा भइरहेका छन् भनी उहाँले देखाउनुभयो । यस खोजले ब्रह्माण्डको इतिहास र भविष्यको हाम्रो बुझाइलाई परिवर्तन गर्यो । हबलको अध्ययनले ब्रह्माण्डको आयु लगभग १३.८ बिलियन वर्ष रहेको पनि देखाएको छ । यो संख्या ब्रह्माण्डको विस्तारको दर र टाढाको आकाशगंगाहरूको दूरी नाप्ने गरी प्राप्त गरिएको हो । हबलको अध्ययनले ब्रह्माण्डको हाम्रो बुझाइलाई गहिरो रूपमा परिवर्तन गरेको छ । यसले हामीलाई ब्रह्माण्ड कसरी अस्तित्वमा आयो र भविष्यमा कसरी विकास हुनेछ भनेर बुझ्न मद्दत गर्छ । भन्ने हबलको अध्ययनको निष्कर्ष हो ।
(घ) बिग ब्याङग सिद्धान्त अनुसार ब्रह्माण्ड निरन्तर विस्तार भइरहेको छ । के ब्रह्माण्डको विस्तारमा कुनै सीमा छैन? आफ्ना तर्कहरू व्याख्या गर्नुहोस्।
उत्तर: बिग ब्याङ्ग सिद्धान्त अनुसार ब्रह्माण्ड निरन्तर विस्तार भइरहेको छ । यो विस्तार यति छिटो हुन्छ कि ब्रह्माण्डका टाढाका भागहरू एकअर्काबाट टाढा सर्दैछन्। ब्रह्माण्डको विस्तारको कुनै सीमा छैन । यद्यपि, केही वैज्ञानिकहरूले ब्रह्माण्डको विस्तार एक दिन रोकिनेछ र त्यसपछि संकुचित हुन थाल्छ भनी विश्वास गर्छन्। यसको कारण ब्रह्माण्डमा गुरुत्वाकर्षण बल पनि रहेको छ, जसले ब्रह्माण्डको विस्तारलाई कम गरिरहेको छ। यदि गुरुत्वाकर्षणको विस्तार-ढिलो प्रभाव विस्तार रोक्न पर्याप्त छ भने, ब्रह्माण्ड एक दिन संकुचित हुन सुरु हुनेछ। यदि गुरुत्वाकर्षणको विस्तार-ढिलो प्रभाव विस्तार रोक्न पर्याप्त छैन भने, ब्रह्माण्डको विस्तार अनन्तकालको लागि जारी रहनेछ। ब्रह्माण्डको विस्तारको कुनै सीमा छ वा छैन भन्ने प्रश्न हो जसको ठोस उत्तर अझै छैन। यो एक प्रश्न हो जुन ब्रह्माण्डको भविष्यको अध्ययन गरेर मात्र जवाफ दिन सकिन्छ ।
(ङ) ब्रह्माण्डमा आकाशीय पिण्डहरूको स्थानमा गुरुत्वाकर्षण बलको महत्त्व लेख्नुहोस् ।
उत्तरः गुरुत्वाकर्षण बलले ब्रह्माण्डमा आकाशीय पिण्डहरूको स्थान निर्धारण गर्नमा महत्त्वपूर्ण भूमिका खेल्छ । गुरुत्वाकर्षण एक आधारभूत बल हो जसले वस्तुहरूलाई एकअर्का तर्फ आकर्षित गर्दछ । यसले ताराहरू, ग्रहहरू र आकाशगंगाहरू जस्ता आकाशीय पिण्डहरूका बीचमा बाध्यकारी शक्तिको रूपमा कार्य गर्दछ । गुरुत्वाकर्षण बलले यी खगोलीय पिण्डहरूको गति र परिक्रमालाई नियन्त्रण गर्दछ । यसले ग्रहहरूलाई ताराहरूको वरिपरि परिक्रमामा राख्छ, चन्द्रमाहरूलाई ग्रहहरूको परिक्रमामा राख्छ, र आकाशगंगाहरूलाई क्लस्टरहरूमा सँगै राख्छ । गुरुत्वाकर्षण बल बिना, आकाशीय पिण्डहरूले आफ्नो स्थान कायम राख्न सक्षम हर्ने थिएन र ब्रह्माण्डमा हामीले अवलोकन गर्ने संरचनाहरू अवस्थित हुने थिएनन् ।
(च) पृथ्वी सूर्यको वरिपरि घुम्छ; चन्द्रमा पृथ्वीको वरिपरि घुम्छ । तिनीहरूको गुरुत्वाकर्षण बल र तिनीहरू बीचको गुरुत्वाकर्षण बल छ, तर तिनीहरू एकअर्कासँग कहिल्यै टक्कर गर्दैनन् । यसको कारण सहित प्रष्ट पार्नुहोस् ।
उतर: सूर्य र चन्द्रमा पृथ्वीको वरिपरि परिक्रमा बिना टक्कर आफ्नो सम्बन्धित कक्षा र गुरुत्वाकर्षण बल को संयोजन को कारण हो । पृथ्वी र चन्द्रमा बीचको गुरुत्वाकर्षण बल र वेग बीचको सन्तुलनले तिनीहरूलाई एकअर्कासँग टक्कर हुनबाट रोक्छ । यदि गुरुत्वाकर्षण बल धेरै कम भएको भए भने, पृथ्वी र चन्द्रमा एकअर्काबाट टाढा जान्छन् । यदि गुरुत्वाकर्षण बल धेरै बढी भएको भए भने, पृथ्वी र चन्द्रमा एकसाथ टाँसिने थियो । तर गुरुत्वाकर्षण बल र गति एकअर्कासँग सन्तुलनमा रहेकाले पृथ्वी र चन्द्रमा आ-आफ्नो कक्षमा घुम्छन् र एकअर्कासँग टक्कर गर्दैनन् ।
(छ) ब्रह्माण्डको भविश्यको अवधारणामा आधारित भएर समतल ब्रह्माण्डको अवधारणा स्पष्ट पार्नुहोस् ।
उत्तरः समतल ब्रह्माण्डको अवधारणामा, ब्रह्माण्डको स्थानिय ज्यामितिलाई यूक्लिडियन विमान जस्तै समतल मानिन्छ । यसको मतलब स्पेसको ज्यामितिले इक्लिडियन ज्यामितिको नियमहरू पालन गर्दछ, जहाँ समानान्तर रेखाहरू कहिल्यै मिल्दैनन् र त्रिभुजको कोणहरू 180 डिग्री सम्म जोड्छन् । समतल ब्रह्माण्डमा, ठाउँको विस्तार सबै दिशाहरूमा समान रूपमा हुन्छ । समतल ब्रह्माण्डमा स्पेसको वक्रता शून्य छ, र समग्र ज्यामिति समतल सतहसँग मिल्दोजुल्दो छ । यो अवधारणा विभिन्न ब्रह्माण्ड सम्बन्धी मोडेलहरूको एक महत्त्वपूर्ण घटक हो र ब्रह्माण्ड माइक्रोवेव पृष्ठभूमि विकिरणको मापन सहित अवलोकन डेटा द्वारा समर्थित छ ।
(ज) तपाईको विचारमा, ब्रह्माण्डको भविष्य के हुन सक्छः खुला, समतल वा बन्द ? उपयुक्त तर्क संग आफ्नो जवाफ व्याख्या गर्नुहोस् ।
उत्तरः ब्रह्माण्डको भविष्यको बारेमा तीनवटा प्रमुख सिद्धान्तहरू छन्: खुला, समतल र बन्द । खुला ब्रह्माण्डमा, ब्रह्माण्डको विस्तार सधैं बढ्नेछ नेछ र अन्ततः सबै ताराहरू र आकाशगंगाहरू ओइलिनेछन् र ब्रह्माण्ड अँध्यारो र खाली ठाउँमा परिणत हुनेछ । समतल ब्रह्माण्डमा, ब्रह्माण्डको विस्तार निरन्तर दरमा बढ्दै जानेछ र ब्रह्माण्ड सधैं अस्तित्वमा रहनेछ । बन्द ब्रह्माण्डमा, ब्रह्माण्डको विस्तार एक निश्चित बिन्दुमा रोकिनेछ र त्यसपछि संकुचित हुन थाल्छ, अन्ततः सबै तारा र आकाशगंगाहरू एकसाथ टक्कर हुनेछन् र ब्रह्माण्ड एक सुपर पिस्फोट हुनेछ । अब अन्य बलहरूको तुलनामा गुरुत्वाकर्षण बल कैति बलियो छ भन्ने कुरामा ब्रह्माण्डको भविष्य निर्भर हुन्छ । यदि गुरुत्वाकर्षण बल अन्य बलहरूको तुलनामा धेरै बलियो छ भने, ब्रह्माण्ड बन्द हुनेछ । यदि गुरुत्वाकर्षण बल अन्य बलहरू भन्दा धेरै कम बलियो थियो भने, ब्रह्माण्ड खुला हुनेछ । यदि गुरुत्वाकर्षण बल अन्य बलहरूको तुलनामा पूर्ण छ भने, ब्रह्माण्ड समतल हुनेछ । ब्रह्माण्डको भविष्य के हो भनेर वैज्ञानिकहरूलाई अझै थाहा छैन । यद्यपि, तिनीहरूले ब्रह्माण्डको विस्तारको दर नाप्ने र ब्रह्माण्डमा रहेको गुरुत्वाकर्षण बलको बल अनुमान गरेर भविष्यवाणी गर्न सक्षम भएका छन् । हालको तथ्याङ्कको आधारमा, वैज्ञानिकहरूले ब्रह्माण्ड एक समतल ब्रह्माण्ड हुन सक्छ भन्ने विश्वास गर्छन् । यद्यपि, यो सम्भव छ कि ब्रह्माण्ड बन्द वा खुला हुन सक्छ ।
