8.6 कोस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि का मानक उद्गम

सूची ／ अध्याय 8: ऊर्जा-तंतु सिद्धांत द्वारा चुनौती दिए गए प्रतिमान सिद्धांत

तीन-चरणीय उद्देश्य
हम बताते हैं कि कोस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (CMB) की उत्पत्ति और उसके पैटर्नों को मानक ढाँचा कैसे समझाता है और यह कथा लंबे समय तक क्यों प्रभावी रही। इसके अलावा, वे निरीक्षण-आधारित विवरण चिह्नित करते हैं जो इसे लगातार चुनौती देते हैं—बड़े कोण की असंगतियाँ, लेंसिंग की “ताकत” और सोंडाओं के बीच तनाव। अंततः, हम समान भौतिक आधार पर एकीकृत पुनर्व्याख्या प्रस्तुत करते हैं: टेंसर-स्थानीय शोर (TBN) को तेज़ी से उष्मीकृत “पृष्ठभूमि” के रूप में, और सांख्यिकीय टेंसर गुरुत्व (STG) को “भूदृश्य अधिछाया” के रूप में लें; सूक्ष्म स्तर पर ऊर्जा-आपूर्ति विस्तारित अस्थिर कण (GUP) करते हैं। आगे चलकर पहली बार परिभाषित होने पर हम «अस्थिर कण», «सांख्यिकीय टेंसर गुरुत्व» और «टेंसर-स्थानीय शोर» के पूर्ण नाम ही प्रयोग करते हैं और बाद में भी इन्हीं नामों का प्रयोग करते हैं।

I. मानक ढाँचा क्या कहता है

1. मुख्य कथन

• प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड गर्म प्लाज़्मा था; फोटॉन आवेशित पदार्थ से मज़बूती से युग्मित थे। शीतन और विरलन के साथ पुनयोजन–वियोजन हुआ, फोटॉन मुक्त हुए और लगभग 2.7 K का क़रीब-क़रीब आदर्श कृष्णिका अवशेष रह गया—यही CMB है।
• तापमान असमानताएँ आद्य गड़बड़ियों का पता देती हैं; फोटॉन–बैरीऑन ध्वनिक दोलनों ने शिखर–घाटी की लय उकेरी; E-मोड ध्रुवण उसी लय की पुष्टि करता है।
• उत्तरकालीन विशाल संरचनाएँ CMB को थोड़ा-सा बदलती हैं: लेंसिंग (छोटी मापों का समतलीकरण, E→B रिसाव) और दृष्टि-रेखा पर स्थितिजन्य उत्क्रमण (जैसे एकीकृत सैक्स–वोल्फ प्रभाव) सामान्यतः द्वितीय-क्रम की सुधारें मानी जाती हैं।

2. यह ढाँचा आकर्षक क्यों है

• मज़बूत मात्रात्मकता: तापमान/ध्रुवण शक्ति-वर्णों के शिखर-स्थान और सापेक्ष ऊँचाइयाँ उच्च परिशुद्धता से भविष्यकथित और अनुकूलित की जाती हैं।
• बहु-डेटा सुसंगति: एक ही ढाँचा तापमान, ध्रुवण, लेंसिंग और कोणीय “मापक” को साथ-साथ बाँधता है।
• कम पैरामीटर: कुछ ही स्वतंत्रताओं से सटीक ब्रह्माण्डीय निष्कर्ष मिलते हैं, तुलना और संप्रेषण सरल होता है।

3. इसे कैसे पढ़ें
   वर्णन का मूल “ऊष्मीय इतिहास + आद्य गड़बड़ियाँ” है, ऊपर से “हल्की उत्तरकालीन मरम्मतें” जोड़ी जाती हैं। बड़े-कोण की असंगतियाँ और सोंडाओं के बीच छोटे तनावों को अक्सर वैश्विक सुसंगति बचाने के लिए सांख्यिकीय/सिस्टेमैटिक मानकर संभाला जाता है।

II. अवलोकनीय कठिनाइयाँ और बहसें

• बड़े कोण पर सूक्ष्म असंगति
  निम्न-बहुगुण संरेखण, अर्धगोलकीय विषमता और प्रसिद्ध शीत-दाग—अलग-अलग घातक नहीं हैं; पर उनका संयोजन और स्थायित्व मात्र यादृच्छिकता को अपर्याप्त बनाता है।
• लेंसिंग-ताकत की प्राथमिकता
  CMB-फिट अक्सर थोड़ी अधिक समतलीकरण-ताकत को प्राथमिकता देते हैं, जबकि कुछ लेंस-कमज़ोर/वृद्धि-माप उतनी ताकत नहीं दिखाते; आयाम हमेशा कदम-ताल नहीं करते।
• आद्य गुरुत्वीय तरंगों का सन्नाटा
  ठोस B-मोड अब भी सिद्ध नहीं हुआ; परिणामस्वरूप “न्यूनतम प्रारम्भिक ब्रह्माण्ड‐कथा” अधिक सौम्य या अधिक जटिल रूपों की ओर झुकती है।
• सोंडाओं के बीच छोटे तनाव
  CMB से निकला “उत्तरकालीन रूप” लेंस-कमज़ोर, रेडशिफ्ट-स्पेस विरूपण और समूह-वृद्धि से निकले नियामकों से हल्के पर व्यवस्थित अंतर दिखाता है; सामान्यतः इसे फीडबैक/सिस्टेमैटिक/अतिरिक्त स्वतंत्रताओं से सुलझाया जाता है।

संक्षिप्त निष्कर्ष
मानक उद्गम अग्रक्रम पर अत्यन्त सफल है, पर बड़े-कोण असंगति, लेंसिंग-ताकत और अंतर-सोंडा सुसंगति जैसे सूक्ष्म पक्षों में व्याख्या-स्थान छोड़ता है।

III. EFT आधारित पुनर्व्याख्या और पाठक के लिए बदलाव

एक वाक्य में सार
CMB का 2.7 K “तन” तब बनता है जब टेंसर-स्थानीय शोर (TBN) प्रारम्भिक “घने कड़ाह” (मज़बूत युग्मन, तीव्र प्रकीर्णन, अत्यल्प औसत मुक्त पथ) में शीघ्र उष्मीभूत होकर क़रीब-क़रीब आदर्श कृष्णिका पृष्ठभूमि बना देता है। सूक्ष्म बारीकियाँ ध्वनिक ताल और टेंसर-भूदृश्य प्रक्षेप के संयोग से स्थिर होती हैं; पथ में केवल सांख्यिकीय टेंसर गुरुत्व (STG) की लेंसिंग और एक रंग-स्वतंत्र पथ-उत्क्रमण हल्की, एकरंगी-रहित तराश जोड़ते हैं। सूक्ष्म-स्तर पर ऊर्जा और “खींच” अस्थिर कण “खींचो-छोड़ो” जैसी प्रक्रियाओं से लगातार देते हैं।

सरल बिंब
CMB को पहले से विकसित नकार (नेगेटिव) मानें—

1. पृष्ठभूमि उष्ण “सूप” के आरम्भिक काला-पन से तय है,
2. डिज़ाइन “ढोल-झिल्ली की ताल” (ध्वनिक) और “धरातलीय प्रक्षेप” (टेंसर-भूदृश्य) का योग है,
3. प्रकाश-मार्ग हल्का तरंगित और धीरे-धीरे बदलती काँच-सी परत से गुज़रता है (लेंसिंग + पथ-उत्क्रमण), जिससे सूक्ष्म-पैमाने गोल होते हैं और पूरी छवि रंग-स्वतंत्र ढंग से खिसकती है।

तीन प्रमुख बिंदु

1. पृष्ठभूमि बनाम डिज़ाइन (तंत्र स्पष्ट अलग-अलग)
   • पृष्ठभूमि (तन): टेंसर-स्थानीय शोर शीघ्र उष्मीभूत होकर आवृत्ति-पक्षपात मिटा देता है; जैसे-जैसे “रंग-मिश्रण बदलने वाले” चैनल जमते हैं, तापमान 2.7 K मानक पर लॉक हो जाता है।
   • डिज़ाइन (सूक्ष्म):
     1. ध्वनिक अंकन: फोटॉन–बैरीऑन संपीड़न–उछाल केवल «कोहेरेंस विंडो» में सहफाज़ चरण में जोड़ता है, इसलिए शिखर-अंतर और सम/विषम शिखरों का विरोध तय होता है;
     2. भूदृश्य प्रक्षेप: गुरुत्वीय “कुएँ/दिवारें” जहाँ अधिक गहराई/ऊँचाई है—उस सूचना को पृष्ठभूमि पर डालते हैं, बड़े-कोण का राग तय होता है;
     3. ध्रुवण-रीढ़: वियोजन क्षण पर अनैसotropic प्रकीर्णन व्यवस्थित E-मोड बनाता है, जो तापीय ताल की पुष्टि करता है।
2. अनुप्रस्थ = अवशिष्ट फिलिग्री (सिर्फ “शोर का डिब्बा” नहीं)
   निम्न-ℓ संरेखण, अर्धगोलकीय विषमता और शीत-दाग—इनको अति-विशाल-पैमाने के टेंसर अवशेष की उँगली-छाप माना जाता है। इन्हीं वरीय दिशाओं में लेंस-कमज़ोर अभिसरण और दूरी-अवशेषों में प्रतिध्वनि दिखनी चाहिए; इन्हें “संयोग/सिस्टेमैटिक” कहकर न टालें।
3. एक मानचित्र, अनेक उपयोग (साझा आधार-मानचित्र)
   एक ही टेंसर-पोटेंशियल आधार-मानचित्र से एक साथ समझाएँ—
   • CMB के निम्न-ℓ अभिविन्यास और सूक्ष्म-पैमाना समतलीकरण,
   • वरीय-दिशा वाला लेंस-कमज़ोर/कॉस्मिक शियर अभिसरण,
   • सुपरनोवा और BAO में दिशात्मक माइक्रो-ऑफसेट,
   • बाहरी गैलेक्सी डिस्कों में “अतिरिक्त खिंचाव”।
     यदि हर डाटा-समूह को अलग “पैबंद-मानचित्र” चाहिए, तो एकीकृत पुनर्व्याख्या असंगत होगी।

सत्यापन योग्य संकेत (उदाहरण)

1. E/B–अभिसरण सह-संबंध का सूक्ष्म-पैमाने पर बढ़ना: B-मोड का अभिसरण/शियर से छोटे कोणों पर अधिक सह-संबंध “रास्ते में मुड़ने” की पैमाना-निर्भरता के अनुकूल है।
2. अक्रोमैटिक पथ-हस्ताक्षर: आवृत्तियों में साथ-साथ खिसकते ताप-ब्लॉक पथ-उत्क्रमण की ओर इशारा करते हैं, न कि रंगीय धूल-अग्रभूमि की ओर।
3. साझा-मानचित्र अभिसरण: वही टेंसर-आधार-मानचित्र CMB-लेंसिंग और आकाशगंगा लेंस-कमज़ोर दोनों के अवशेष घटाए; यदि अलग-अलग मानचित्र चाहिए, समर्थन कमजोर होगा।
4. फिलिग्री की प्रतिध्वनियाँ: निम्न-ℓ संरेखण/शीत-दाग की दिशाएँ दूरी-अवशेष, ISW अधिचयन और अभिसरण में हल्की पर सहगामी तरह से दिखें।
5. BAO–CMB “मापक” का सूक्ष्म-स्तर पर मेल: ध्वनिक शिखरों से तय कोहेरेंस-स्केल को एक ही मानचित्र पर BAO-मापक से स्वाभाविक रूप से मिलना चाहिए, अलग-अलग ट्यूनिंग नहीं।

पाठक के लिए क्या बदलेगा

1. दृष्टि-स्तर: “विस्फोट की चमक” से “टेंसर-स्थानीय शोर का उष्मीय पृष्ठभूमि + टेंसर-भूदृश्य अधिछाया” की ओर हटते हैं; “अनुप्रस्थ” अब संयुक्त इमेजिंग की फिलिग्री बनते हैं।
2. विधि-स्तर: अवशेषों से भूदृश्य का मानचित्र बनाते हैं; CMB, लेंस-कमज़ोर और सूक्ष्म दिशात्मक दूरी-खिसकाव का वही दिशा/पर्यावरण में संरेखण अपेक्षित है।
3. अपेक्षा-स्तर: प्रबल B-मोड पर दाँव नहीं; सहसंगत माइक्रो-बायस, लेंसिंग–दूरी का “एक मानचित्र” अभिसरण और पथ-उत्क्रमण से उपजा अक्रोमैटिक ऑफ़सेट मुख्य संकेत हैं।

खंड-सार

1. मानक उद्गम—ऊष्मीय इतिहास + आद्य गड़बड़ियाँ—CMB के “तन” और “लय” को सटीक ढंग से समझाता है, पर बड़े-कोण, लेंस-ताकत और इंटर-सोंडा सुसंगति के सूक्ष्म पहलुओं में कभी-कभी “पैबंदनुमा” दिखता है।
2. “ऊर्जा-सागर” पुनर्व्याख्या CMB को टेंसर-स्थानीय शोर की उष्मीय पृष्ठभूमि + टेंसर-भूदृश्य अधिछाया के रूप में एकीकृत करती है:
   • लगभग आदर्श कृष्णिका और उच्च समरूपता शीघ्र प्रारम्भिक उष्मीकरण से आती है;
   • पैमाना और उन्मुखता ध्वनिक ताल और टेंसर-भूदृश्य से;
   • मार्ग में सांख्यिकीय टेंसर गुरुत्व मोड़ता और समतल करता है, हल्का B-मोड बनाता है; तथा अक्रोमैटिक पथ-उत्क्रमण वैशिक ऑफ़सेट छोड़ता है।
3. पद्धतिगत रूप से, साझा टेंसर-पोटेंशियल आधार-मानचित्र “एक मानचित्र, कई उपयोग” को संभव बनाता है; “अनुप्रस्थ” को संयुक्त इमेजिंग के प्रमाण में बदलता है; उपपत्तियाँ घटती हैं, जाँचें अधिक मज़बूत होती हैं।