విశ్వం

ఆకాశంలో మనకు కనిపించే కోటానుకోట్ల నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, తోకచుక్కలు మొదలయిన అంతరిక్ష పదార్ధాల సముదాయమునే విశ్వము అంటాం. విశ్వం లోని ప్రతీ అణువు కణాలతోను, కొన్ని శక్తులతోను ఏర్పడింది. అంతరిక్షం, కాలం, అన్ని రూపాల పదార్థం, బలం,, గతి,, భౌతిక నియమాలు, స్థిరాంకాలు వీటిని నియంత్రిస్తూ వుంటాయి. విశ్వం అనే పదానికి 'జగత్తు', 'ప్రపంచం', 'ప్రకృతి' అనే అర్థాలూ ఉన్నాయి. భూమి స్థిరంగా లేదు, పరిభ్రమిస్తూవుంది అని ఫోకాల్ట్ లోలకం ద్వారా చూపించే కళాకారుని నమూనా.

విశ్వం లో గల పదార్థాలు
విశ్వంలో గల అణువులు, కణాలు  
 ఎలక్ట్రాన్, ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్, కేంద్రకం, ఫోటాన్, న్యూట్రినో, క్వార్కు, అనేకం.
విశ్వంలో గల బలాలు 
 గురుత్వాకర్షణ శక్తి, విద్యుదయస్కాంత శక్తి, కేంద్రక శక్తి, అనంత శక్తి, ఇతరములు.
విశ్వంలో గల పదార్థాలు 
 అంతరిక్షం, కాలం, గేలక్సీలు, పాలపుంతలు, నెబ్యూలాలు, కాలబిలములు, క్వాజార్లు, పల్సార్లు సౌరమండలంలు, ఇతరములు. 
పదార్థానికి మూలకణాలు అయిన పరమాణువులు. వీటిని పట్టివుంచేవి విశ్వంలోని శక్తులు. విశ్వంలోని ప్రతీ అణువు ఏ చోటకి వెళ్ళినా దానిలోని శక్తులు ఒకే విధముగా ఉంటాయి.

విశేషాలు 
ఆకాశంలో మనకు కనిపించే కోటానుకోట్ల నక్షత్రాలు, గ్రహాలు, తోకచుక్కలు మొదలయిన అంతరిక్ష పదార్ధాల సముదాయమునే విశ్వము అంటాం. విశ్వం లోని ప్రతీ అణువు కణాలతోను, కొన్ని శక్తులతోను ఏర్పడింది. విశ్వంలోని ప్రతీ అణువు ఏ చోటకి వెళ్ళినా దానిలోని శక్తులు ఒకే విధముగా ఉంటాయి. పదార్థానికి మూలకణాలు అయిన పరమాణువులను ఛేదించుకొంటూ పోయి క్వార్క్ ల వరకు వెళ్ళగలిగారు ఈనాడు శాస్త్రవేత్తలు. మరి వాటిని పట్టిఉంచే శక్తి ఏమిటి? ఈవిశ్వంలో ప్రతీ పదార్థం కొన్ని శక్తులకు లోబడి ఉంది. ఎలక్ట్రాన్, ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్ లతో విద్యుదయస్కాంత శక్తి, రెండు కేంద్రక శక్తులుగా విభజించటం జరిగింది (ఇది మనం వేసుకున్న లెక్కలు). ఇలా ప్రతీ కణానికి ఒక నిర్దిష్టమయిన శక్తి ఉంటుంది. న్యూక్లియస్ తరువాత అనంత శక్తి ఉంది. ఆసక్తిగురించి కాలబిలములు లేదా బ్లాక్ హోల్ ల ద్వారా తరువాత తెలుసుకొంటాం.గురుత్వాకర్షణ శక్తి నుండి అనంత శక్తికి పోవాలి అనుకొన్నపుడు ఇక్కడ కణాలను పొరలు మాదిరిగా విభజించడం జరిగింది (ఇది ఒక అభిప్రాయం మాత్రమే). మనకు కనిపించే పదార్థం ఫోటాన్ గురుత్వాకర్షణ శక్తితో కూడుకొన్న మొదటి పొరలో ఇమడ్చబడింది. ఎలక్ట్రాన్, ప్రోటాన్, న్యూట్రాన్లు విద్యదయస్కాంతశక్తి, రెండు న్యూక్లియస్ శక్తులతో కూడుకొన్న రెండవ పొరలో ఇమడ్చబడినవి. అలాగే క్వార్కుని న్యూక్లియస్ శక్తి తరువాత మహాశక్తులుగా ఉంచబడినాయి. ఇలా విభజించిన కణాలు నిజానికి మరింత చిన్న కణాలతో నిర్మితమయి, మరింత ఎక్కువ శక్తులను పరిశీలించిన కొద్దీ మరిన్ని సూక్ష్మ కణాల నుండి ఈ శక్తులు లభిస్తాయి. ఇది ఒక ఉచ్చు మాదిరిగా మొత్తం విశ్వం అంతటా ఏర్పాటు అయినది. ఒక్క న్యూక్లియస్ లో ఉన్న కణాలకు మాత్రమే మూలకణాలు ఉన్నాయి. ఈ మూలకణాలను విభజించుకుంటూపోతే కణాలకు మూలకణాలు, మూలకణాలకు మూలకణాలు ఎన్నో ఈ సృష్టిలో ఉన్నాయి. వాటిని పట్టిఉంచే ఎన్నో శక్తులు కచ్చితంగా ఉండే ఉంటాయి.కాలబిలాలకు నిర్దిష్టమైన శక్తులు కూడా ఇవే.manam eppudu chudani inka pedda pedda grahalu unnayi

ప్రతీఅణువు దాని ద్రవ్యరాశిని బట్టి గురుత్వాకర్షణశక్తికి గురవుతుంది, ఈ శక్తి అన్ని శక్తులకంటే దుర్బలం. అందుకే కాంతి తరంగాలు(ఫొటాన్ అనేది ఒక కణం మాత్రమే) పై పొరనుండి వేగంగా ప్రయనించ కలుగుతుంది. ఫొటాన్ కణం పై దుర్బలమైన కొంత శక్తి ఉంచబడుతుంది. ఎలక్ట్రాన్ నిర్దిష్టమైన కణాలతొ తయారువుతుంది . ఈ కణాలు న్యూక్లియస్ నుండి ఉత్పత్తి కాబడవచ్చు (ఇక్కడ ఎలక్త్రాన్ ను చూడకలిగిన వారంటూ ఎవ్వరూ లేరు.ఎలక్ట్రాన్ లోని కణాలను ఏమాత్రం చూడలేము). క్రింది పొరలో ఎలక్ట్రాన్ కు సంబంధించిన కణాలు ఈవిశ్వమంతా వ్యాపించివున్నాయి. ఎలక్ట్రాన్ కు సంబంధించిన కణాలు న్యూక్లియస్ (ప్రొటాన్, న్యూట్రాన్ ల సంఖ్యను బట్టి) లోని శక్తిని బట్టి ఒకటిగా చేరి ఒక ఎలక్ట్రాన్ గా నిర్దిష్టమైన కక్ష్యలో ఏర్పడుతుంది. ఒకసారి ఏర్పడిన ఎలక్ట్రాన్ న్యూక్లియస్ విచ్ఛిన్నం అయ్యేంతవరకు జీవించే ఉంటుంది. ఇలా ప్రతీ ఒక్కటి కొన్ని శక్తులతో కూడుకొన్న కణాలతో ఏర్పాటు అయినది. ఇప్పుడు ఉన్న గొప్పసమీకరణాలను వదిలి ఇంత తేలికగా వివరించడానికి కారణం సాపేక్షసిద్ధాంతము, క్వాంటం సిద్ధాంతము, స్థిరస్థితి సిద్ధాంతము, తీగ సిద్ధాంతము, మహావిస్ఫోట సిద్ధాంతము ల ప్రభావమే.
ఇది అతిముఖ్యమైన సమీకరణం: "ద్రవ్యరాశి శక్తి గాను, శక్తి ద్రవ్యరాశి గాను మారుతుంది" అని సాపేక్షసిద్ధాంతము వివరించింది. ఇలా మారటం వల్ల ఈ మొత్తం విశ్వం విస్తరించడానికి తోడ్పడుతుంది . అణువులు, కణాల పొరలు, కణతరంగాల ద్వారా విశ్వం విస్తరిస్తూఉంటుంది. పదార్దం నుండి ప్రతీకణములోనికి ఉచ్చు మాదిరిగా ఛేదించుకుంటూ పోతే విశ్వం ఆవల ఉన్న మహాశక్తి మనకు బోధపడుతుంది. విశ్వం ఆవతల ఉన్న శక్తి వల్ల విస్తరిస్తూఉంటుంది. మనం జీవిస్తూ ఉండటం వల్ల కూడా విశ్వం విస్తరించవచ్చు. కాలబిలాలు ఏర్పడటం వల్ల విశ్వం ఎంతోకొంత కుదించుకు పోవటానికి ఆస్కారంఉంది. కాలబిలాల గురించి ఇప్పుడు ఉన్న సమీకరణాలకు కొంచెం భిన్నంగా వివరిస్తే విశ్వం గురించి పూర్తిగా అర్ధం అవుతుంది.
గురుత్వాకర్షణ శక్తి అన్ని శక్తులకంటే బాగాదుర్బలం. అలాంటి శక్తిని తీసుకొని విశ్వం లోని కొన్ని పదార్థాలు అనంత గురుత్వాకర్షణ శక్తిగా మరలుతాయి.

చంద్రశేఖర్ పరిమితి ప్రకారం, సూర్యుడికి ఒకటిన్నర రెట్ల కంటే ఎక్కువ ద్రవ్యరాశి కలిగిన శీతల నక్షత్రం తన సొంత గురుత్వాకర్షణ శక్తికి తట్టుకోలేదు. ఉదాహరణకు గురుత్వాకర్షణ శక్తికి లోబడక అవి విచ్ఛిన్నం అయినాయి అనుకొందాం . అప్పుడు గురుత్వాకర్షణ శక్తి, విద్యుదయస్కాంతశక్తిలు ఒకటిగా చేరి ఎలక్ట్రాన్ లను కలుపుకొంటూ న్యూక్లియస్ ను విచ్ఛిన్నం చేస్తాయి. అణువులోని పరమాణువులు, పరమాణువులోని మూలకణాలు ఒకదానిని ఒకటి విచ్ఛిన్నం చేసుకుంటూ మనకు తెలియని,మూలకణా లను పట్టిఉంచే మహాశక్తి వరకు విచ్ఛిన్నమై ఒక అనంత శక్తి ఏర్పడుతుంది.ఇదే కాలబిలాలకు దారితీస్తుంది.

గమనిక: మూలకణాల నుండి కణాలు, కణాల నుండి పదార్థం తయారైనప్పుడు పదార్థం నుండి మూలకణాల వరకు విచ్ఛిన్నం అవడం అదేమంత గొప్ప విషయం కాదు.

పరమాణువులోని న్యూక్లియస్ నుండి ఎలక్ట్రా న్ కు దూరం ఎంతో అందరికి తెలిసిందే. సూర్యునికి, భూమికి మధ్యనున్న దూరంతో పొల్చారు కూడాను. పరమాణువులు విచ్ఛిన్నం అయినప్పుడు న్యూక్లియస్ కు ఎలక్ట్రాన్ కు మధ్యదూరం మనకు తెలియని మూలకణాలతో పూడుకుపోతుంది. కనుక, మామూలు సాంద్రత కంటే ఎన్నోరెట్లు సాంద్రత ఇక్కడ ఏర్పడుతుంది .ఈవిధంగా ఒక పెద్ద నక్షత్రం కాలబిలంగా ఏర్పడి కుచించుకు పోవటానికి ఆస్కారముంది. అది బహుశా కేవలం కొన్ని వేలమైళ్ళు ఉన్న వస్తువు, కొన్ని వందల మైళ్ళు అర్థవ్యాసానికి మారవచ్చు. అంటే ఒక ఘనపు అంగుళంలో వందలాది టన్నుల సాంద్రత ఉండవచ్చు. గురుత్వాకర్షణ శక్తిని విచ్ఛిన్నం బట్టి కాలబిలాలు ఏర్పడతాయి.

పదార్దం (అణువులు) తన గురుత్వాకర్షణ శక్తికి లోబడక విచ్ఛిన్నమై మనకు తెలియని మూలకణాలవరకు విచ్ఛిన్నం చెందినప్పుడు అక్కడ పదార్థం అంటూ ఉండదు, కణాలు తప్పించి. మనం అంతిమంగా అతి సూక్ష్మమైనటువంటి ఎలక్ట్రాన్ తరంగాలద్వారా పసిగట్ట కలుగుతున్నాం. కాలబిలాలలో అణువులంటూ ఏమీలేవు వాటికి కారణమైన అంతిమ మూలకణాలు తప్పించి. అక్కడ నుండి ఎలాంటి రేడియేషన్ విడుదల కావటం లేదు. అక్కడ పదార్థమే లేనప్పుడు వాటిని ఏమిచూడగలం? అందుకే కాంతి కూడా విలీనం చేసుకోబడుతుంది.
 
పదార్థం ఉంటేనే థర్మోడైనమిక్సు రెండవ సూత్రంప్రకారం అతితక్కువ ఉష్ణోగ్రత ఉన్న వస్తువు కూడా రేడియేషన్ను విడుదల చేస్తుంది. కాలబిలాల నిర్వచనం ప్రకారం దేనినీ ప్రసరించరాదు అని స్టీఫెన్ హాకింగ్ (Stephen Hawking) అన్నాడు.

గమనిక : కాలబిలాల సంఘటనా వలయానికి దగ్గరలో ఉన్న ఏ పదార్థం అయినా తన లోనికి తీసుకోబడుతుంది. ఉదారణకు ఒక వస్తువు కాలబిలం లోనికి వెళ్ళింది అనుకొందాము. ఆవస్తువు ఎట్టి పరిస్దితి లోను విచ్ఛిన్నం కాదు. అంటే పదార్థం లోని కణాలను కాలబిలం లోని అనంత శక్తి ఏవిధంగానో చర్య జరపకుండా ఆపుతుంది. కాలబిలం లోని వస్తువు జీవించటంకాని, చనిపోవటం కాని జరగదు.

ఈ విశ్వం అంతా భౌతిక ధర్మాల మీద మాత్రమే ఆధారపడివుంది కాని మనం వేసే లెక్కల మీద కాదు. ఇప్పుడు ఉన్న సిద్దాంతాలకు కొంచెం భిన్నంగా ఉన్నప్పటికి ఈ సిద్ధాంతాలకు మూలాలు వ్రాయడం జరిగింది.

ఇవీ చూడండి 
 ఖగోళ శాస్త్రము

మూలాలు

యితర పఠనాలు
 
 
 
  (See Gravitation (book).)

బయటి లింకులు
 Age of the Universe at Space.Com
 Cosmology FAQ
 Cosmos - an "illustrated dimensional journey from microcosmos to macrocosmos"
 Illustration comparing the sizes of the planets, the sun, and other stars
 Logarithmic Maps of the Universe
 My So-Called Universe  arguments for and against an infinite and parallel universes
 Parallel Universes by Max Tegmark
 The Dark Side and the Bright Side of the Universe Princeton University, Shirley Ho
 Richard Powell: An Atlas of the Universe - images at various scales, with explanations
 Size of the Universe at Space.Com
 Stephen Hawking's Universe  - why is the universe the way it is?
 Universe - Space Information Centre  by Exploreuniverse.com

ఖగోళ శాస్త్రం
విశ్వం