സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തം

മഹാവിസ്ഫോടന (Big Bang) മാതൃകയ്ക്ക് ബദലായി ബ്രിട്ടീഷ് ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഫ്രെഡ് ഹോയ്ൽ (1915-2001), ബ്രിട്ടീഷ്-ആസ്‌ട്രിയൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ ഹെർമ്മൻ ബോണ്ടി (1919-2005), ആസ്‌ട്രിയൻ-അമേരിക്കൻ ശാസ്ത്രജ്ഞനായ തോമസ് ഗോൾഡ് (1920-2004) തുടങ്ങിയവർ 1948ൽ വികസിപ്പിച്ച പ്രപഞ്ചമാതൃക. പിന്നീടു് നിരീക്ഷണങ്ങൾ ഇതുമായി നിരക്കാതെ വന്നപ്പോൾ മാതൃകയിൽ പല മാറ്റങ്ങളും വരുത്തിയെങ്കിലും ഈ സിദ്ധാന്തം ശാസ്ത്രജ്ഞർ ഇപ്പോഴും പൊതുവിൽ അംഗീകരിക്കുന്നില്ല.

പശ്ചാത്തലം

പ്രപഞ്ചം വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കുകയാണെന്നും നക്ഷത്രസമൂഹങ്ങൾ പരസ്പരം അകന്നുകൊണ്ടിരിക്കയാണെന്നുമുള്ള കണ്ടുപിടിത്തത്തിൽ നിന്നാണ് മഹാവിസ്ഫോടന മാതൃകയുടെ തുടക്കം. ഇപ്പോൾ വികസിച്ചുകൊണ്ടിരിക്കയാണെങ്കിൽ ഒരു കാലത്ത് പ്രപഞ്ചത്തിലെ ദ്രവ്യമെല്ലാം ഒരുമിച്ചുകൂടി ആയിരിക്കണമല്ലോ ഇരുന്നത് എന്ന ആശയത്തിൽ നിന്നാണ് മഹാവിസ്ഫോടന മാതൃക ആരംഭിക്കുന്നത്. എന്നാൽ പ്രപഞ്ചം എക്കാലത്തും ഇന്നു കാണുന്നതുപോലെ തന്നെ ആയിരുന്നു എന്നാണ് സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃക സങ്കല്പിക്കുന്നത്. അങ്ങനെ ആവണമെങ്കിൽ വികാസത്തിന്റെ ഫലമായി അകന്നു പോകുന്ന നക്ഷത്രസമൂഹങ്ങളുടെ സ്ഥാനത്ത് പുതിയവ ഉണ്ടാകണമല്ലോ. ഇല്ലെങ്കിൽ കാലം കഴിയുംതോറും നക്ഷത്രസമൂഹങ്ങളെല്ലാം ഒറ്റപ്പെട്ടു പോകും. നാമിപ്പോൾ കാണുന്നത് അങ്ങനെയല്ല. അത് വിശദീകരിക്കാൻ ശൂന്യതയിൽ നിന്ന് ദ്രവ്യം ഉണ്ടാകുന്ന ഒരു പ്രക്രിയ സങ്കല്പിക്കുകയാണ് സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തം ചെയ്തത്. അങ്ങനെ രണ്ട് മാർഗങ്ങളിലൂടെയാണ് മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തവും സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തവും നാം കാണുന്ന പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ പരിണാമം വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചത്.

ബോണ്ടിയും ഗോൾഡും ദ്രവ്യമുണ്ടാകുന്നതെങ്ങനെ എന്നു വിശദീകരിക്കാൻ ശ്രമിച്ചില്ല. പക്ഷേ ഹോയ്‌ൽ അതിനൊരു പ്രക്രിയ മുന്നോട്ടു വച്ചു. C-മണ്ഡലം എന്നൊരു ആശയത്തെ അടിസ്ഥാനമാക്കിയുള്ളതായിരുന്നു അത്. ഈ മണ്ഡലത്തിന്റെ ഋണമർദ്ദം (negative pressure) ദ്രവ്യം സൃഷ്ടിക്കുന്നതിനും പ്രപഞ്ചത്തിന്റെ വികാസം നിലനിർത്തുന്നതിനും സഹായിക്കുന്ന തരത്തിലാണ് അദ്ദേഹം വിഭാവന ചെയ്തത്. ആ അടിസ്ഥാനത്തിൽ നോക്കുമ്പോൾ, തുടർച്ചയായ പ്രാപഞ്ചിക വികാസം സങ്കല്പിക്കുന്ന മറ്റുചില സിദ്ധാന്തങ്ങളോടു് ഹോയ്‌ലിന്റെ സിദ്ധാന്തത്തിന് സാമ്യമുണ്ട്.

സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ ക്ഷയം

ആദ്യകാലത്ത് മഹാവിസ്ഫോടന മാതൃകയ്ക്ക് നല്ലൊരു ബദലായിരുന്നു സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃക. 1950കളിലും 60കളിലും സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃകയെ അനുകൂലിക്കുന്നവർ ധാരാളമുണ്ടായിരുന്നു. എന്നാൽ 60കളുടെ അന്ത്യത്തിൽ കോസ്മിക് മൈക്രോവേവ് പശ്ചാത്തല വികിരണത്തിന്റെ കണ്ടുപിടിത്തത്തോടെ സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃകയ്ക്കുള്ള പിന്തുണ വളരെ കുറഞ്ഞു. കാരണം മൈക്രോവേവ് വികിരണത്തിന്റെ ഉത്ഭവം വിശദീകരിക്കാൻ സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃകയ്ക്ക് ആയില്ല. മാത്രമല്ല ക്വാസാറുകൾ തുടങ്ങിയുള്ള ചില പുതിയ ഖഗോള വസ്തുക്കളുടെ കണ്ടുപിടിത്തം ഈ മാതൃകയ്ക്ക് പ്രതികൂലമായി വരികയും ചെയ്തു. സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃകയനുസരിച്ചു് പ്രപഞ്ചം എല്ലാ കാലത്തും ഒരുപോലെ ആയിരുന്നു. പക്ഷേ ക്വാസാറുകളും മറ്റും വളരെ അകലത്തിൽ മാത്രമാണ് കാണുന്നത്. അത് സൂചിപ്പിക്കുന്നത് വളരെയധികം കാലത്തിനു മുമ്പു് മാത്രമാണ് ഇത്തരം വസ്തുക്കളുണ്ടായിരുന്നത് എന്നാണ് ---അതായത് പ്രപഞ്ചം എക്കാലത്തും ഒരുപോലെ ആയിരുന്നില്ല എന്ന്. ഈവക കാരണങ്ങളാൽ സ്ഥിരസ്ഥിതി മാതൃകയ്ക്ക് ശാസ്ത്രസമൂഹത്തിലുണ്ടായിരുന്ന പിന്തുണ വളരെയധികം നഷ്ടപ്പെട്ടു.

നാർലിക്കറുടെ പങ്ക്

പിന്നീടു് ഫ്രെഡ് ഹോയ്ലും ജെഫ്രി ബർബിഡ്ജും ഇന്ത്യാക്കാരനായ ജയന്ത് നാർലിക്കറും ചേർന്ന് 1993ൽ സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തത്തിൽ ചില മാറ്റങ്ങൾ കൊണ്ടുവന്നു. ഇത് `അർദ്ധ സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തം' (Quasi Steady State Theory) എന്ന പേരിൽ അറിയപ്പെടുന്നു. പ്രപഞ്ചത്തിൽ എല്ലായിടത്തും എല്ലായ്പോഴും ദ്രവ്യം ഉണ്ടായിക്കൊണ്ടിരിക്കുന്നു എന്നതിന് പകരം ചിലയിടങ്ങളിൽ ഇടയ്ക്കിടയ്ക്കു മാത്രം ദ്രവ്യം ഉത്ഭവിക്കുന്നു എന്നവർ സങ്കല്പിച്ചു. `ചെറിയ വിസ്ഫോടനങ്ങൾ' (minibangs) എന്നാണ് ഇവ അറിയപ്പെടുന്നത്. പക്ഷേ ഈ സിദ്ധാന്തത്തിനും പല പോരായ്മകളും ഉണ്ടെന്ന് പല ശാസ്ത്രജ്ഞരും ചൂണ്ടിക്കാട്ടിയിട്ടുണ്ട്. അങ്ങനെ ഇന്നത്തെ നിലയ്ക്ക് സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തത്തിന് പ്രപഞ്ചവിജ്ഞാനീയത്തിൽ വലിയ സ്ഥാനമില്ല. ആദ്യകാലങ്ങളിൽ മഹാവിസ്ഫോടന സിദ്ധാന്തത്തിന് ഒരു ബദലാവുകയും അങ്ങനെ പഠനങ്ങൾക്ക് ആക്കം കൂട്ടുകയും ചെയ്തു എന്നതാണ് സ്ഥിരസ്ഥിതി സിദ്ധാന്തത്തിന്റെ പ്രാധാന്യം.