8.8 “मानक ब्रह्माण्डिकी” लैम्ब्डा–शीतल अँधेरा पदार्थ (ΛCDM)

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

तीन-चरणीय उद्देश्य
हम स्पष्ट करते हैं कि लैम्ब्डा–शीतल अँधेरा पदार्थ (ΛCDM) लंबे समय से मानक ढाँचा क्यों माना गया; किन अवलोकनीय और भौतिक कठिनाइयों का यह सामना करता है; और ऊर्जा तंतु सिद्धांत (Energy Threads, EFT) कैसे “अँधेरे कण + Λ + मेट्रिक प्रसार” की तिकड़ी को ऊर्जा-सागर – टेन्सर-भूदृश्य की एकीकृत भाषा से बदलकर बहु-सोंडा, जाँचयोग्य संकेत देता है।

I. प्रचलित ढाँचा क्या कहता है

1. मुख्य कथन

• पृष्ठभूमि ज्यामिति के लिए प्रबल ब्रह्माण्डीय सिद्धान्त और सामान्य आपेक्षिकता अपनाई जाती है।
• शीतल अँधेरा पदार्थ (CDM) संरचना-वृद्धि को चलाता है; बैरियॉन पदार्थ खगोलीय पिण्डों को “उजाला” देता है; ब्रह्माण्डीय नियतांक (Λ) उत्तरकालीन त्वरण समझाता है।
• लाल-विस्थापन–दूरी संबंध तथा ब्रह्माण्डीय उत्क्रमण, स्केल-फैक्टर यानी मेट्रिक प्रसार पर निर्भर है।
• कुछ वैश्विक पैरामीटर एक साथ कोस्मिक माइक्रोवेव पृष्ठभूमि (CMB) के ध्वनिक शिखर, सुपरनोवा, बैरियन ध्वनिक दोलन (BAO), लेंस-कमज़ोर और महापैमानी संरचना का फ़िट देते हैं।

2. यह आकर्षक क्यों है

• कम पैरामीटर, उच्च सहबद्धता: न्यूनतम सेट से बहुविध डेटा जुड़ता है।
• व्यावहारिक स्थिरता: परिपक्व संख्यिकी औज़ार और विश्लेषण प्रवाह उपलब्ध हैं।
• पढाने-समझाने में सरल: कथा-रेखा स्पष्ट, प्रसारण-लागत कम।

3. कैसे पढ़ें
   ΛCDM प्रथम-आदेश का घटनात्मक (phenomenological) सफलता-मॉडल है, पर Λ और CDM कण माइक्रो-भौतिक रूप से सीधे प्रमाणित नहीं हैं। जैसे-जैसे शुद्धता बढ़ती और सोंडाएँ जोड़ते हैं, वैश्विक सामंजस्य बनाए रखने के लिए अक्सर फ़ीडबैक, प्रणालीगत या अतिरिक्त स्वतंत्रताएँ जोड़नी पड़ती हैं।

II. अवलोकनीय कठिनाइयाँ और बहसें

1. नज़दीक–दूर तनाएँ और दूरी–वृद्धि विचलन

• भिन्न दूरी-सीढ़ियों से निकली वैश्विक ढलानें प्रणालीगत रूप से अलग होती हैं।
• दूरी-आधारित पृष्ठभूमि, लेंस-कमज़ोर/समूह/रेडशिफ्ट-स्पेस विरूपण से निकली वृद्धि-आयाम/दर से कभी-कभी हल्का तनाव दिखाती है।

2. लघु-पैमाना संकट और “बहुत जल्दी, बहुत भारी”

• उपग्रह-गणना, कोर–हैलो प्रोफ़ाइल, अति-संकुचित बौने—अक्सर प्रबल फ़ीडबैक व सूक्ष्म-समायोजन माँगते हैं।
• उच्च z पर द्रव्यमान-सम्पन्न, परिपक्व आकाशगंगाएँ सरल दक्षता-कथाओं पर दबाव डालती हैं।

3. CMB के बड़े-कोण अपवाद और “लेंस-ताक़त”

• निम्न-ℓ संरेखण, गोलार्द्ध-असममिति, शीत-दाग एक सेट के रूप में बने रहते हैं।
• CMB की पसंदीदा लेंस-अम्प्लीट्यूड, लेंस-कमज़ोर/वृद्धि-कैलिब्रेशन से हमेशा कदम-ताल नहीं करती।

4. अस्तित्व-स्वभाव (entity) और नैसर्गिकता

• Λ का माइक्रो-भौतिक उद्गम स्वाभाविक ढंग से नहीं बनता (वैक्यूम-ऊर्जा अंतर, संयोग-समस्या)।
• CDM कण प्रयोगशाला या प्रत्यक्ष खोज में अद्याप अदृश्य हैं।

संक्षिप्त निष्कर्ष
ΛCDM अग्र-क्रम में असाधारण सफल है; पर दिशा/पर्यावरण-निर्भर अवशेष, वृद्धि-कैलिब्रेशन और लघु-पैमानी गतिकी जोड़ने पर सोंडाओं-के-बीच मेल बनाए रखने को पैबंद बढ़ते जाते हैं।

III. ऊर्जा तंतु सिद्धांत (EFT) के अनुसार पुनर्व्याख्या और पाठक-दृष्टि का अंतर

एक वाक्य में सार
“Λ + CDM कण + मेट्रिक प्रसार” की जगह एक ही ऊर्जा-सागर–टेन्सर-भूदृश्य आधार-मानचित्र उपयोग करते हैं:

• लाल-विस्थापन के केवल दो टेन्सर-कारण हैं: स्रोत–पर्यवेक्षक सन्दर्भ-अन्तर से टेन्सर-स्थितिज लाल-विस्थापन (TPR), तथा विकसित होते टेन्सर-भूदृश्य को पार करने से होने वाला पथ-विकासजन्य लाल-विस्थापन (PER)—जो अखंड (achromatic) शुद्ध शिफ्ट देता है।
• अतिरिक्त खिंचाव सांख्यिकीय टेन्सर गुरुत्व (STG) से आता है, न कि अँधेरे कणों की मचान से।
• उत्तरकालीन “त्वरण-रूप” धीमे-बदलते टेन्सर-पृष्ठभूमि का दूरी-और-गति खातों पर दोहरा छाप है (देखें §8.5)।
• शुरुआती समन्वय और “बीजारोपण” उच्च-तनाव की धीमी गिरावट तथा टेन्सर-स्थानीय शोर (TBN) द्वारा चयनित जमाव से आते हैं (देखें §§8.3, 8.6)।

सरल बिंब
ब्रह्माण्ड को धीरे-धीरे ढीला पड़ते सागर-तल की तरह समझें:

• ढील पड़ना स्पेक्ट्रम को समतल करता और हल्का “स्वर-परिवर्तन” देता है (दोनों टेन्सर शिफ्ट)।
• सतही-बनावट—यानी टेन्सर-भूदृश्य—पदार्थ के आगमन-निर्गमन को संगठित कर वृद्धि को साधता है (STG)।
• उसी “समुद्री नक्शे” को अलग-अलग सोंडाएँ अपने-अपने कोण से पढ़ती हैं।

तीन मुख्य बिंदु

1. कम संस्थाएँ, एक ही आधार-मानचित्र

• “Λ-पदार्थ” और “CDM कण” नहीं।
• दूरी, लेंस, घूर्णन-वक्र और वृद्धि-विवरण—सब एक ही टेन्सर-पोटेंशियल मानचित्र से समझाएँ।

2. दूरी–वृद्धि का बन्धन खोलना

• दूरी-रूप TPR + PER के समय-समाकल से नियंत्रित है।
• वृद्धि-रूप STG की मुलायम पुनर्लेखन से संचालित है।
  → छोटी, अनुमाननीय कैलिब्रेशन भिन्नताओं को स्वीकार कर पुरानी तनाओं को ढीला करें।

3. पैबंद नहीं, अवशेष-चित्रण

• दिशा/पर्यावरण-अनुगामी सूक्ष्म बायस “त्रुटि-टोकरी” में नहीं जाते; वे उसी मानचित्र पर टेन्सर-भूदृश्य के पिक्सेल बनते हैं।
• यदि हर डेटा-समूह को अलग “पैबंद-मानचित्र” चाहिए, तो EFT की एकीकृत व्याख्या समर्थित नहीं।

सत्यापन-योग्य संकेत (उदाहरण)

• अखंडता-बन्धन: शिफ्ट ऑप्टिकल, NIR और रेडियो में साथ-साथ खिसकें; तीव्र रंग-निर्भर बहाव PER के विरुद्ध है।
• उन्मुखता-संगति: सुपरनोवा हबल-अवशेष, BAO सूक्ष्म-सरकाव, बड़े-पैमाने लेंस-कमज़ोर अभिसरण और CMB निम्न-ℓ—एक ही वरीय दिशा में समान-चिह्न सूक्ष्म-बायस दिखाएँ।
• एक मानचित्र, अनेक उपयोग: वही आधार एक साथ (i) CMB-लेंस और लेंस-कमज़ोर अवशेष; (ii) बाह्य-डिस्क घूर्णन-वक्र खिंचाव और लेंस-कमज़ोर अम्प्लीट्यूड; (iii) प्रबल-लेंस बहु-चित्रों में समय-विलम्ब और लाल-विस्थापन-अवशेष की सह-प्रभृति घटाए।
• पर्यावरण-अनुगमन: अधिक समृद्ध महा-संरचना से गुजरती दृष्टि-रेखाओं में दूरी/लेंस अवशेष थोड़ा अधिक हों; उप-प्रतिशत गोलार्द्ध-अन्तर आधार-मानचित्र की उन्मुखता से सुसंगत हों।
• प्रारम्भिक “तेज़-पथ”: उच्च z पर सघन आकाशगंगाओं की आवृत्ति, उच्च-तनाव धीमी-गिरावट की अनुमानित अम्प्लीट्यूड/समयरेखा से मेल खाए।

पाठक के लिए क्या बदलता है

• दृष्टि: “अँधेरा कण + Λ + अंतरिक्ष-खींच” से “एक टेन्सर-पोटेंशियल मानचित्र + दो टेन्सर शिफ्ट + STG” पर आएँ।
• विधि: अवशेषों को समतल करने के बजाय उनसे टेन्सर-भूदृश्य रचें और “एक मानचित्र–अनेक उपयोग” परखें।
• अपेक्षा: वैश्विक पैरामीटरों से सब कुछ बाँधने के बजाय, दिशा-लॉक, पर्यावरण-अनुगामी सूक्ष्म-पैटर्न और अखंड विशेषताओं को खोजें।

संक्षिप्त स्पष्टीकरण

• क्या EFT, ΛCDM की सफलता नकारता है? नहीं। ΛCDM से मेल खाती रूप-रेखाएँ बनी रहती हैं; कारण-व्याख्या को कम-आस्तिक (lean ontology) ढंग से लिखा जाता है।
• क्या यह संशोधित गुरुत्व या छिपा MOND है? नहीं। अतिरिक्त खिंचाव सांख्यिकीय टेन्सर गुरुत्व (STG) से आता है; केन्द्रीय कसौटी सोंडाओं-भर “एक मानचित्र” है।
• मेट्रिक प्रसार के बिना हबल-संबंध? निम्न z पर TPR + PER लगभग रैखिक जुड़ते हैं और परिचित हबल-नुमा सम्बन्ध लौट आता है।
• CDM कण बिना संरचना-निर्माण? ढाँचा टेन्सर-भूदृश्य + STG देता है—वृद्धि को संगठित करता और घूर्णन/लेंस मापन-मानों की स्केलिंग समझाता है।

खंड-सार
ΛCDM, कम पैरामीटरों से बहुत-से डेटा फिट करने वाला सर्वोत्तम शून्य-क्रम ढाँचा है। पर जब दिशा/पर्यावरण अवशेष, वृद्धि-कैलिब्रेशन और लघु-पैमानी गतिकी साथ रखी जाएँ, तो “पैबंद” बढ़ते हैं। EFT अधिक सादी सत्ता-सूची और एक आधार-मानचित्र से पुनर्व्याख्या करता है:

• दूरी-रूप टेन्सर-स्थितिज लाल-विस्थापन (TPR) + पथ-विकासजन्य लाल-विस्थापन (PER) से,
• अतिरिक्त खिंचाव सांख्यिकीय टेन्सर गुरुत्व (STG) से,
• और CMB, लेंस, घूर्णन-वक्र, संरचना-वृद्धि सब “एक मानचित्र–अनेक उपयोग” में सँवरते हैं।

इस प्रकार “ΛCDM मानक ब्रह्माण्डिकी” “एकमात्र विवेचना” से हटकर एक ऐसा रूप बनती है जिसे संयुक्त ढाँचे में पुनर्लिखा जा सकता है; इसकी “अनिवार्यता” स्वभावतः हल्की पड़ती है।