1916 లో ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ తాను దశాబ్దం పాటు శ్రమించి కనిపెట్టిన సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతమును (theory of relativity) ఈ ప్రపంచానికి ప్రతిపాదించాడు. అతని సిద్ధాంతము gravitation and space time curvature గురించి వివరిస్తుంది (దీని గురించి వివరణ ఇప్పుడు అప్రస్తుతం). ఆ రోజుల్లో ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలకు అంతుచిక్కని బుధుడి కక్ష్య (orbit of mercury) గణనలో ఉన్న చిన్న అస్థిరతను (44 నిమిషాలు) ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ తన సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతం ద్వారా పరిష్కరించే పనిలో పడ్డాడు (A 44” deviation in the elliptical orbit of planet Mercury). ఒకరోజు తన లెక్కలన్నీ పూర్తిఅయ్యిన తర్వాత తన పేజీలో చివరగా కనపడిన సంఖ్య 44 నిమిషాలు! ఒక్కసారిగా ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ కు, గుండె ఆగినంత పని అయ్యింది! ఇది ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ జీవితకాలం లో అనుభవించిన గొప్ప అనుభూతి అని తన జీవిత చరిత్రను రచించిన అబ్రహం పైస్ చెప్పాడు.
పూర్వం, అనగా 1930 సంవత్సరం దాకా విశ్వం స్థిరంగా మరియు శాశ్వతముగా (static and eternal) ఉంటుందని అని ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ తో సహా చాలా మంది ఖగోళ శాస్త్రవేత్తలు విశ్వసించారు. ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ తన సాధారణ సాపేక్షత సిద్ధాంతంలో గురుత్వాకర్షణ శక్తి కారణముగా విశ్వం మరియు గాలాక్సిస్ సంకోచం చెందకుండా స్థిరంగా ఉండడానికి తన ఈక్వేషన్స్ లో చిన్న కర్రెచ్షన్ టర్మ్ (correction term) ను అనుసంధానం చేసాడు. తన సైన్స్ జీవితం లో తాను చేసిన అతిపెద్ద తప్పుగా అయిన్‌స్టయిన్ చెప్పినట్టు చాలా పుస్తకాలలో ప్రచురించబడినది.
విశ్వం విస్తరిస్తూ ఉంది:
1927 లో జార్జ్స్ లెమైట్రే అనబడే శాస్త్రవేత్త ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ యొక్క సాపేక్షత సిద్ధాంతంలో ఉన్న ఈక్వేషన్స్ ని సాల్వ్ చేసి మన విశ్వం స్థిరంగా లేదు అని, మన విశ్వం విస్తరిస్తుందని చెప్పాడు. దీనికి ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ స్పందిస్తూ, “జార్జ్స్ లెమైట్రే లెక్కలు బాగానేఉన్నాయి కానీ ఫిజిక్స్ హేయంగా ఉంది” అని అన్నాడు. ఇందుకు నిరాశ చెందకుండా జార్జ్స్ లెమైట్రే తన పరిశోధనని కొనసాగించాడు. 1929 లో ఎడ్విన్ హబుల్, టెలిస్కోప్ సహాయంతో దూరం లో ఉన్న గెలాక్సీ యొక్క కాంతిని పరిశీలించాడు. తనపరిశీలనలో గెలాక్సీ యొక్క కాంతి రెడ్ షిఫ్ట్ (red shift) కు గురిఅవుతున్నట్టు గ్రహించాడు. మీకు రెడ్ షిఫ్ట్ అర్ధమవడం కోసం నేను చిన్న ఉదాహరణ చెప్తాను. మీరు రోడ్ మీద కుర్చున్నారు. మీ ఎదురుగా ఒక బస్సు హార్న్ వేసుకుంటూ మీ వైపు వస్తుంది అనుకుందాం. ఇప్పుడు మీకు ఆ బస్సు హార్న్ (horn) చాలా రేటింపు తీవ్రతతో వినపడుతుంది కదా? అదే ఒకవేళ ఆ బస్సు హార్న్ వేసుకుంటూ మిమ్మలను ధాటి వెళ్ళిపోతుంది అనుకోండి, అప్పుడు మీకు హార్న్ చాలా తక్కువ తీవ్రతతో వినపడుతుంది కదా? దీన్నే మనం డోప్పలర్ ఎఫెక్ట్ (doppler effect) అని చదువుకున్నాం. అలాగే, గెలాక్సీ యొక్క కాంతి మన నుండి దూరంగా వెళ్ళిపోతుంది అనుకోండి, మనకి ఎరుపు రంగు ఎక్కువగ కనుపడుతుంది. అదే ఒకవేళ గెలాక్సీ యొక్క కాంతి మన వైపుగా వస్తుంది అనుకోండి మనకు బ్లూ లైట్ కనపడుతుంది.
ఎడ్విన్ హబుల్ కు గెలాక్సీళని పరిశీలిస్తున్నపుడు, యెర్ర కాంతిని గమనించాడు. మరి గెలాక్సీలు మనకు దూరంగా వెళ్తున్నట్టా లేక దగ్గరగా వస్తున్నట్టా? మీరు అనుకుంటుంది కరెక్ట్ అండీ! దూరంగా జరుగుతున్నాయి. మనకు దగ్గరగా ఉన్న గెలాక్సీలు దూరంగా జరిగిపోతున్నాయి! అంటే మన విశ్వం విస్తరిస్తున్నట్టు లెక్క! మరి ఇప్పుడు విశ్వం విస్తరిస్తూ పోతుంది కదా, అలాగే ఒక్కసారి మనం వెన్నక్కు వెళ్దాం, అంటే మనం కొన్ని దశాబ్దాలు వెన్నక్కి చూసుకుంటూ పోతుంటే మన విశ్వం సంకోచిస్తూ ఉండివుండాలి! అలాగే ఒక 13 .7 బిలియన్ సంవత్సరాల వెనకకు వెళ్తే మనకు విశ్వం అణువంతగా ఉండివుండాలి. దీన్ని మనం బిగ్ బ్యాంగ్ థియరీ అంట్టాం.
అనేక స్వతంత్ర పరిశీలనల తరువాత శాస్త్రవేత్తలు, మన విశ్వం ఎలా అవతరించిందో మనకు బిగ్ బ్యాంగ్ థియరీ ద్వారా వివరించారు. బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగింది అని చెప్పడానికి కొన్ని ఆధారాలు కూడా మనదగ్గర ఉన్నవి. ఉదాహరణకు కాస్మిక్ మైక్రో వేవ్ బ్యాక్ గ్రౌండ్ రేడియేషన్ (Cosmic Microwave Background Radiation), ఇది మనవిశ్వం లో కొన్ని పద్దార్థాల ఏర్పాటు తరువాత, అవి విడుదల చేసిన రేడియేషన్ ను మన శాస్త్రవేత్తలు ఇప్పుడు కనుగున్నారు.
బిగ్ బ్యాంగ్ ఎందుకు జరిగింది:
బిగ్ బాంగ్ జరగక ముందు మన విశ్వం యొక్క ఉష్ణోగ్రత మరియు డెన్సిటీ చాల అధికంగా ఉన్నందువలన, మన విశ్వం కేవలం ఒక ప్లాస్మా స్టేట్ (plasma state) లో ఉండేది. ఎందుకు జరిగిందో తెలియదు గాని, కేవలం మిల్లి సెకండ్స్ లో మన విశ్వం అమాంతంగా ఒక్కసారి పెద్దదిగా పరిణామం చెంది, తన ఆకారాన్ని పెంచుకుంటూ పోయి, తన ఉష్ణోగ్రతలను తరిగించుకుంటూ పోయింది. ఉష్ణోగ్రతలు తగ్గుకుంటూ పోవడం తో మనకు fundamental particles like electron, protons, quarks, atoms ఏర్పడినవి. వాటి దయవల్లనే మనం ఇక్కడ ఉన్నాం అనుకోండి!
అయితే ఇక్కడ ముక్యంగా చెప్పుకోవలసినది, విశ్వం ప్లాస్మా స్టేట్ కు ముందు లేదా బిగ్ బ్యాంగ్ కు ముందు ఎలా ఉన్నధో మనకు పూర్తిగా అవగాహనా లేదు. మనకు అసలు ఎలా ఉందొ తెలిసే అవకాశం కూడా లేదు అనుకుంటా! మన శాస్త్రవేత్తలు టైం (time) బిగ్ బ్యాంగ్ తరువాతనే మొదలు అయ్యిందని చెప్తూ ఉంటారు. మరి టైం (time) పుట్టక ముందు సంగతులు మనకు ఎలా తెలుస్తాయి? అయితే బిగ్ బ్యాంగ్ కి ముందు ఏమి జరిగింది అని కొన్ని పరికల్పనలు (hypothesis) ఉన్నాయి. మన విశ్వం ఇంకొక పెద్ద విశ్వం నుండి పుట్టిందని, పుట్టింతర్వాత బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగిందని, తద్వారా మన విశ్వం విస్తరిస్తుందని ఒక వూహ. లేదా విశ్వం విస్తరిస్తూ మరియు సంకోచిస్తూ ఉండడం దాని స్వభావం అని, అందుకనే ఒక బిగ్ బ్యాంగ్ కాదు కొన్ని వందల సార్లు బిగ్ బ్యాంగ్ జరిగివుండొచ్చని మరొక వూహ. ఇంకా చాలానే ఉన్నాయండి వూహలు.
మనం తెలుసుకోవాల్సిన ముఖ్యమైన విషయం ఏమిటంటే, సైన్స్ ఒక విషయం ఎలా జరిగిందో చెపుతుంది గాని ఎందుకు జరిగిందో చెప్పదు! ఇప్పటివరకు బిగ్ బ్యాంగ్ ఎలా జరిగిందో సైన్స్ పూర్తిగా మనకు వివరించలేదు! బిగ్ బ్యాంగ్ ఎందుకు జరిగిందో సైన్స్ చెప్పలేదు!
చివరిగా……
ఇంతకు ముందు నేను ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ గురించి వివరిస్తూ, తాను చేసిన అతి పెద్ద తప్పు కరెక్షన్ టర్మ్ (correction term) అని వివరించాను కదా. కాని ఇప్పుడు మనకు తెలిసినదేంటంటే, ఆల్బర్ట్ అయిన్‌స్టయిన్ అతి పెద్ద తప్పు అసలు తప్పు కాదని, తన చేసిన కరెక్షన్ టర్మ్ (correction term) ఇప్పుడు మనకు తెలిసిన డార్క్ మేటర్ (dark matter) అండ్ ఎనర్జీ (dark energy) ను డిఫైన్ చేస్తుందని మనకు తెలుస్తుంది. అంటే సైన్స్ లో మనం తప్పుగా అనుకున్నవి కరెక్ట్ అవొచ్చు (with emerging evidence and new observations), లేదా కరెక్ట్ అనుకున్నవి తప్పు అవొచ్చు (with emerging evidence and new observations). కానీ, ఎదోకరోజు ఈ విశ్వం యొక్క మిస్టరీని సైన్స్ తప్పకుండా ఛేదిస్తుంది అనే విశ్వాసం నాకు ఉంది.
