1.5 तन्यता प्रकाश की गति तय करती है

सूची ／ अध्याय 1: ऊर्जा फ़िलामेंट सिद्धांत

प्रकाश “ऊर्जा के समुद्र” में चलने वाला व्यवधानों का एक पैकेट है। इसकी अधिकतम गति कोई एक सार्वत्रिक संख्या नहीं होती, बल्कि हर स्थान और हर क्षण वहाँ के माध्यम के स्थानीय तनाव से तय होती है। तनाव जितना अधिक होगा, स्थानीय प्रसार-सीमा उतनी ही ऊँची होगी; तनाव जितना कम होगा, सीमा उतनी ही नीची होगी। मार्ग के साथ-साथ तनाव का जैसा वितरण होगा, कुल यात्रा-समय उसी के अनुसार बदल जाएगा।

प्रयोगशाला में जब हम स्थानीय पैमाने और घड़ियाँ लेकर मापते हैं, तो ये उपकरण अपने वातावरण के साथ सह-स्केल हो जाते हैं। इसलिए पढ़ा गया मान लगभग स्थिर रहता है—इसे मापी गई प्रकाश-गति कहते हैं।

दोनों बातें साथ-साथ सत्य रह सकती हैं: स्थानीय प्रकाश-गति तनाव के साथ बदलती है, जबकि पर्याप्त रूप से स्थानीय प्रयोगों में मापी गई गति स्थिर रहती है।

दैनिक सहज बोध (सरल उपमान):

• उसी ढोल की सतह पर जितना अधिक खिंचाव होगा, गूँज उतनी तेज़ी से चलेगी।
• उसी तार पर जितना अधिक खिंचाव होगा, तरंग-शिखर उतनी जल्दी आगे बढ़ेंगे।
• अधिक “कठोर” माध्यम में ध्वनि तेज़ चलती है।

सहज निष्कर्ष एक-सा है: अधिक तनाव और अधिक तीव्र पुनर्स्थापन ⇒ तेज़ प्रसार।

I. अधिक तनाव से गति क्यों बढ़ती है (तीन सहज बिंदु)

• साफ़-सुथरा रिले: उच्च तनाव पर माध्यम सीधा और तना रहता है। व्यवधान के बाद पुनर्स्थापन-बल अधिक और कम संकोची होता है, इसलिए विस्थापन अगले सूक्ष्म-तत्व तक शीघ्र पहुँचता है और तरंग-मुख तेजी से आगे बढ़ता है।
• पार्श्व विकृति कम: कम तनाव पर व्यवधान उभर कर किनारों की ओर फैलता है। उच्च तनाव ऐसी भटकनों को दबाता है, ऊर्जा को आगे की दिशा में समेटता है और दक्षता बढ़ाता है।
• पुनर्स्थापन बनाम घसीट का अनुपात बड़ा: “सामग्री” बराबर रहने पर अधिक तनाव पुनर्स्थापन को सशक्त और सुस्ती/घसीट को कम करता है। सामूहिक प्रभाव—अधिक गति।

संक्षेप में: उच्च तनाव = अधिक पुनर्स्थापन + कम विलंब + कम पार्श्व-भटकन ⇒ तेज़ प्रसार।

II. स्थानीय रूप से अपरिवर्तित, क्षेत्रों के पार परिवर्तनीय (सापेक्षता से संगति)

• स्थानीय सहमति: पर्याप्त छोटे पड़ोस में, हर पर्यवेक्षक अपने स्थानीय पैमाने और घड़ियों से वही c मान पढ़ता है—क्योंकि मानक वातावरण के साथ एक-सा स्केल होते हैं।
• पथ-निर्भर परिवर्तन: विभिन्न तनाव वाले क्षेत्रों से गुजरते समय स्थानीय सीमा माध्यम के साथ धीरे-धीरे बदल सकती है। हम यह मानते हैं कि संकेत कहीं भी उस सीमा तक पहुँचे या उसे पार न करे; बदलती है सीमा स्वयं, न कि संकेत “सीमा से तेज़” हो जाता है।
• मज़बूत गुरुत्व के पास विलंब फिर भी धनात्मक क्यों: विशाल पिंडों के पास तनाव अधिक होता है और स्थानीय सीमा ऊँची; परंतु प्रकाश-पथ अधिक मुड़कर लंबा हो जाता है। यह मार्ग-वृद्धि उतना धीमा कर देती है जितना सीमा-वृद्धि तेज़ नहीं कर पाती, इसलिए कुल समय फिर भी बढ़ता है—देखे गए गुरुत्वीय विलंब के अनुरूप।

III. प्रयोगशाला में हमेशा वही c क्यों मिलता है

• पैमाने और घड़ियाँ तंत्र से बाहर नहीं हैं: वे स्थानीय पदार्थ से बनी हैं। वातावरण का तनाव बदलते ही परमाणु-ऊर्जा स्तर, स्वाभाविक आवृतियाँ और पदार्थ-प्रतिक्रिया पुनः-स्केल हो जाती हैं।
• सह-स्केल उपकरणों से मापन: ऐसे मानकों के साथ वही स्थानीय सीमा बार-बार उसी संख्या के रूप में पढ़ी जाती है।
• अतः: भौतिक स्थानीय सीमा परिवर्तनीय हो सकती है, जबकि मापा गया मान स्थिर—पहला वास्तविक छत (limit) है, दूसरा स्थानीय पठन।

IV. आद्य ब्रह्मांड में तेज़ समानिकीकरण

मुख्य विचार: आरंभिक काल में तनाव अत्यंत ऊँचा था—ऊर्जा-समुद्र असाधारण रूप से तना था। स्थानीय प्रसार-सीमा बहुत बड़ी थी, इसलिए सूचना और ऊर्जा-व्यवधान बहुत कम समय में बहुत दूर तक पहुँच सके। ताप और विभव के अंतर तेज़ी से समतल हुए और आज दिखती बड़े-पैमाने की समानता बनी।

• “स्थान का तीव्र प्रसार (inflation)” क्यों नहीं: परंपरागत परिकल्पना यह मानती है कि दूर के क्षेत्र संपर्क में लाने के लिए स्वयं स्थान बहुत तेजी से फैला। यहाँ हम पदार्थगत तंत्र से समझाते हैं—उच्च तनाव ⇒ ऊँची सीमा ⇒ व्यवधानों का तीव्र पारस्परिक संप्रेषण; अलग मुद्रास्फीति-चरण की आवश्यकता नहीं (धारा 8.3 देखें)।
• बाद के “ध्वनिक” परिघटनाओं से भिन्नता: प्लाज़्मा युग में पृष्ठभूमि-तनाव अपेक्षाकृत ऊँचा रहा, पर मज़बूत युग्मन और बार-बार प्रकीर्णन के कारण सामूहिक ध्वनिक तरंगों की प्रभावी क्रूज़-गति स्थानीय सीमा से नीचे रही। इस युग ने संरचना में “पसंदीदा अंतराल” छोड़े, पर यह निष्कर्ष जस-का-तस रहता है कि उच्च आरंभिक तनाव मात्र से बिना मुद्रास्फीति के भी तेज़ समानिकीकरण संभव है।

V. प्रेक्षणीय संकेत और तुलना (सामान्य पाठकों के लिए)

• पहले निरामक अनुपात देखें: दूर-दूर के क्षेत्रों की तुलना करते समय अदिश (dimensionless) अनुपात उपयोग करें—जैसे समान-उत्पत्ति वाली रेखाओं के आवृत्ति-अनुपात, प्रकाश-वक्र आकृति-अनुपात, या गुरुत्वीय लेंस की बहु-प्रतिमाओं के विलंब-अनुपात—ताकि “साथ-साथ बहते मानकों” को स्थिरांक-परिवर्तन न समझ लिया जाए।
• “सामान्य ऑफ़सेट + स्थिर अनुपात” का पैटर्न खोजें: प्रबल लेंसिंग या अत्यधिक दृष्टि-रेखाओं में यदि विभिन्न प्रतिमाओं/संदेशवाहकों के विलंब-अनुपात स्थिर रहें, जबकि निरपेक्ष समय एक-सा ऑफ़सेट साझा करें, तो संकेत “तनाव-निर्धारित स्थानीय सीमाएँ + पथ-ज्यामिति” की ओर जाता है, न कि स्रोत-विलंब या आवृत्ति-निर्भर प्रसरण की ओर।
• लंबे पथ अधिक संवेदनशील: पृथ्वी-के-आसपास जहाँ तनाव पर्याप्त रूप से समान है, बार-बार माप वही मान देंगे। बहुत लंबे या अत्यधिक वातावरणों से गुजरने वाले पथ भिन्नताएँ दिखाने की अधिक संभावना रखते हैं।

VI. संक्षेप में

• स्थानीय छत तनाव से तय होती है: अधिक तना ⇒ तेज़; ढीला ⇒ धीमा। मापा गया मान स्थानीय उपकरण तय करते हैं: पर्याप्त छोटे क्षेत्र में हमेशा c।
• छत को विभव तय करता है, घड़ी को ज्यामिति: छत स्थानीय तनाव से आती है; कुल समय तनाव-वितरण और पथ-आकृति से निकलता है।
• सापेक्षता से संगत: पर्याप्त स्थानीय पैमाने पर सीमा सबके लिए समान रहती है; अंतर केवल क्षेत्रों के पार जमा होते हैं।
• आद्य ब्रह्मांड: अत्यधिक उच्च तनाव ने व्यवधानों की लगभग तात्कालिक पारस्परिकता संभव बनाई, इसलिए बिना मुद्रास्फीति-चरण के भी तेज़ समानिकीकरण हो सका (धारा 8.3 देखें)।