# அண்டம்

## அளவு, வயது, உள்ளடக்கம், கட்டமைப்பு மற்றும் விதிகள்

அண்டமானது மிகப் பெரியதும் அளவில் முடிவிலாததுமாகும்; நாம் காணக்கூடிய பருப்பொருளானது குறைந்தபட்சம் 93 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவிற்குப் பரவியுள்ளன. இதனுடன் ஒப்பிடுகையில், ஒரு சராசரி விண்மீன் திரளின் விட்டம் வெறும் 30,000 ஒளியாண்டுகளே, மேலும் அடுத்தடுத்துள்ள உள்ள இரு விண்மீன் திரள்களுக்கிடையே உள்ள தொலைவு வெறும் 3 மில்லியன் ஒளியாண்டுகளே. எடுத்துக்காட்டில் உள்ளது போல நமது பால்வழித் திரளானது தோராயமாக 100,000 ஒளியாண்டுகள் விட்டத்தைக் கொண்டுள்ளது, மேலும் நமது அருகாமையிலுள்ள விண்மீன் திரளான ஆந்திரோமெடா விண்மீன் திரளானது, தோராயமாக நமது விண்மீன் திரளிலிருந்து 2.5 மில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் அமைந்துள்ளது. நமது காணக்கூடிய அண்டத்தில், தோராயமாக 100 பில்லியன் (10<sup>11</sup>) விண்மீன் திரள்கள் உள்ளன . இவற்றில், தோராயமாக பத்து மில்லியன் (10<sup>7</sup>) நட்சத்திரங்களைக் கொண்டிருக்கும் குள்ளர்கள் எனப்படும் திரள்கள் முதல் ஒரு டிரில்லியன் (10<sup>12</sup>) நட்சத்திரங்களைக் கொண்டிருக்கும் பூதங்கள் எனப்படும் திரள்கள் வரையிலான அளவில் மாறுபடும் பல விண்மீன் திரள்கள் உள்ளன, இவை அனைத்தும் விண்மீன் திரளின் நிறை மையத்தைச் சுற்றி வருகின்றன.  
நாம் காணக்கூடிய பருப்பொருள், அண்டம் முழுவதும் சீராக (*ஒருபடித்தானதாகப்* ) பரவியுள்ளது, இந்தப் பரவலின் சராசரித் தொலைவு 300 மில்லியன் ஒளியாண்டுகளுக்கும் அதிகம். இருப்பினும் குறைந்த நீள-அளவீடுகளில் பருப்பொருளானது "தொகுப்புகளாக" இருப்பதாக அறியப்படுகிறது, அதாவது வரிசைவாரியான தொகுப்பாக உள்ளது; பல அணுக்கள் சேர்ந்து நட்சத்திரங்களாகவும் பல நட்சத்திரங்கள் சேர்ந்து விண்மீன் திரள்களாகவும், பல விண்மீன் திரள்கள் சேர்ந்து தொகுப்புகளாகவும், மீத்தொகுப்புகளாகவும் மேலும் இறுதியாக மிகப் பெரிய அளவிலான அமைப்பான விண்மீன் திரள் பெருஞ்சுவராகவும் அமைந்துள்ளன. அண்டத்தின் காணக்கூடிய பருப்பொருள், *திசை ஒருமியதாகவும்* பரவியுள்ளது, அதாவது நாம் காணக்கூடிய எந்த ஒரு திசையும் பிற திசையிலிருந்து வேறுபடுவதில்லை; விண்வெளியின் ஒவ்வொரு பகுதியும் தோராயமாக ஒரே உள்ளடக்கத்தையே கொண்டுள்ளது. அண்டமானது தோராயமாக 2.725 கெல்வின் வெப்பநிலையிலுள்ள ஒரு வெப்பச் சமநிலையிலுள்ள கரும்பொருள் நிறமாலையைச் சார்ந்து, மிக அதிக அளவில் திசை ஒருமிய நுண்ணலைக் கதிர்வீச்சிலும் குளித்துள்ளது . இவ்வாறு பெரிய அளவீட்டைப் பொறுத்த அண்டமானது ஒருபடித்தானதாகவும் திசை ஒருமியதாகவும் இருக்கிறது என்ற கருதுகோள், அண்டவியல் கொள்கை, எனப்படுகிறது, இது விண்ணியல் ஆய்வுகளாலும் ஆதரிக்கப்படுகிறது.  
அண்டத்தின் தற்போதைய ஒட்டுமொத்த அடர்த்தி மிகவும் குறைவானது, தோராயமாக இதன் அளவு 9.9 × 10<sup>−30</sup> கிராம்கள்/கன செண்டிமீட்டர் ஆகும். இந்த நிறை-ஆற்றலானது 73% அறியப்படாத ஆற்றலையும் 23% குளிர்ந்த அறியப்படாத பருப்பொருளையும் 4% இயல்பான பருப்பொருளையும் கொண்டுள்ளதாக அறியப்படுகிறது. இவ்வாறு, அணுக்களின் அடர்த்தியானது ஒவ்வொரு நான்கு கன மீட்டர் பருமனுக்கும், ஒற்றை ஹைட்ரஜன் அணுவின் மடங்கின் வரிசையில் உள்ளது. அறியப்படாத பருப்பொருள் மற்றும் அறியப்படாத ஆற்றலின் குணங்கள் பெரும்பாலும் அறியப்படாததாகவே உள்ளது. அறியப்படாத பருப்பொருளும் இயல்பான பருப்பொருள் போலவே ஈர்ப்பு விசைக்குட்படுகிறது. மேலும் இது அண்டத்தின் விரிவாக்கத்தின் வேகத்தைக் குறைக்கிறது; மாறாக அறியப்படாத ஆற்றலானது அதன் விரிவாக்கத்தை முடுக்குகிறது.  
அண்டமானது மிகப் பழமையானது மற்றும் வளர்ந்துகொண்டே இருப்பது. அண்டத்தின் வயதைக் கூறும் அதிகபட்சத் துல்லியமான மதிப்பீடு 13.73±0.12 பில்லியன் ஆண்டுகளாகும், இது அண்டவியல் நுண்ணலைப் பின்புலக் கதிர்வீச்சின் அடிப்படையிலானது. தனிச்சார்புள்ள மதிப்பீடுகள் (ரேடியோக் கதிர்வீச்சு வயது கணிப்பு போன்ற முறைகளின் அடிப்படையில்) அதிகத் துல்லியமாக இல்லாவிட்டாலும், அவை அண்டத்தின் வயது 11–20 பில்லியன் ஆண்டுகள்[51] முதல்
13–15 பில்லியன் ஆண்டுகள் வரை என ஒப்புக்கொள்கின்றன. அண்டமானது வரலாறு முழுவதும் ஒரே விதமாக இருக்கவில்லை; எடுத்துக்காட்டுக்கு, குவாசார்கள் மற்றும் விண்மீன் திரள்கள் ஆகியவை மாறிவிட்டன மேலும் வெளியும் விரிவடைந்துள்ளதாகத் தெரிகிறது. 30 பில்லியன் ஒளியாண்டுகள் தொலைவில் இருக்கும் ஒரு விண்மீன் திரளிலிருந்து வரும் ஒளியானது 13 பில்லியன் ஆண்டுகள் மட்டுமே பயணித்திருந்தாலும் பூமியிலுள்ள விஞ்ஞானிகள் அதை எப்படி அறிய முடியும் என்பதை இந்த விரிவாக்கமே விளக்குகிறது; அவற்றுக்கிடையே உள்ள வெளியானது விரிவடைந்துள்ளது. தொலைவிலுள்ள விண்மீன் திரள்களிலிருந்து வரும் ஒளியானது சிவப்பு நகர்வுக்குட்படுகிறது; அதாவது ஒளியின் பயணத்தின் போது, உமிழப்பட்ட போட்டான்களின் அலை நீளங்கள் அதிகரிக்கின்றது மற்றும் அதிர்வெண் குறைகின்றது என்ற கருத்தின் படி, இந்த விரிவாக்கமானது இசைவுள்ளதாக அறியப்படுகிறது. இந்த வெளியின் விரிவாக்கமானது முடுக்கப்படும் வீதமானது, டைப் லா சூப்பர் நோவா பற்றிய ஆய்வுகளின் அடிப்படையிலும் பிற தரவுகளின் ஆதரிப்பிலும் உள்ளது.  
வெவ்வேறு வேதியியல் தனிமங்களின் குறிப்பாக ஹைட்ரஜன், டியூட்டிரியம் மற்றும் ஹீலியம் போன்றவற்றின் ஒப்புமை விகிதங்கள் அண்டம் முழுவதும், அதே வேளையில் அவற்றின் அறியக்கூடிய வரலாறு முழுவதும் ஒரே சீராக ஒத்தவையாக உள்ளன. அண்டமானது எதிர்ப்பொருளை விட அதிக அளவு பருப்பொருளையே கொண்டுள்ளது இது CP மீறலின் ஆய்வுகளுக்குத் தொடர்புடைய சாத்தியக்கூறுள்ள ஒரு சமச்சீரின்மையாகும். அண்டத்திற்கு நிகர மின்னேற்றம் இல்லை என அறியப்படுகிறது, மேலும் இதனால் அண்டவியல் நீள அளவீடுகளில் ஈர்ப்பு விசையே முக்கியத்துவம் வாய்ந்ததாகிறது. அண்டத்திற்கு நிகர உந்தமும் கோண உந்தமும் இருப்பதாகத் தெரிகிறது. அண்டமானது வரையறுக்கப்பட்டதெனில், நிகர மின்னேற்றம் இல்லாமல் இருப்பதும், உந்தமும் ஒப்புக்கொள்ளப்பட்ட இயற்பியல் விதிகளைப் (முறையே காஸ் விதி மற்றும் தகைவு-ஆற்றல்-உந்த சூடோபண்புருவின் விரிவற்றக் கொள்கை) பின்பற்ற வேண்டும்.  
அண்டமானது மென்மையான காலவெளித் தொடர்பத்தைக் கொண்டுள்ளதாகத் தெரிகிறது, இது வெளி சார்ந்த மூன்று பரிமாணங்களையும் காலம் சார்ந்த ஒரு (காலப்) பரிமாணத்தையும் கொண்டுள்ளது. சராசரியாக வெளியானது மிகத் தட்டையானதாக இருப்பதாக அறியப்படுகிறது (கிட்டத்தட்ட பூச்சிய வளைவு கொண்டுள்ளது), அதாவது யூக்ளிடியன் வடிவியலே அண்டத்தின் பெரும்பாலான அளவீடுகளில் சோதனை முறைகளில் அதிகபட்சத் துல்லியமான கொள்கையாக உள்ளது. காலவெளியும், குறைந்தது காணக்கூடிய அண்டத்தின் நீள அளவீட்டில் ஒரு எளிதாக இணைக்கப்பட்ட பிரதேசவியலைக் கொண்டுள்ளது. இருப்பினும், தற்கால ஆய்வு முடிவுகள், அண்டம் பல பரிமாணங்களைக் கொண்டிருப்பதற்கும் அதன் காலவெளியானது உருளை அல்லது முடிவிலாச் சுருளின் இரு பரிமாண வெளியின் அமைப்பை ஒத்து, பலப்படித்தான இணைக்கப்பட்ட ஒட்டுமொத்த பிரதேசவியலைக் கொண்டிருப்பதற்குமான சாத்தியக்கூறுகளைப் புறக்கணிக்க முடியாது என்பதைக் காட்டுகின்றன.  
அண்டமானது முழுவதும் ஒத்த இயற்பியல் விதிகள் மற்றும் இயற்பியல் மாறிலிகளால் நிர்வகிக்கப்படுகிறதாகத் தெரிகிறது. பெரும்பாலான இயற்பியலின் நிலையான மாதிரிகளின் படி, அனைத்துப் பருப்பொருளும் லெப்டான்கள் மற்றும் குவார்க்குகள் மற்றும் அவற்றைக் கொண்டுள்ள ஃபெர்மியான்கள் ஆகிய மூன்று கூறுகளால் ஆனது. இந்த அடிப்படைத் துகள்கள் அதிகபட்சம் அடிப்படைத் தொடர்புகளின் மூலம் தொடர்பு கொள்கின்றன: அவை மின்காந்தவியல் மற்றும் வலிகுறை இடைவினை ஆகியவற்றை உள்ளடக்கிய மின்-வலுவிலா தொடர்பு; குவாண்டம் குரோமோடைனமிக்ஸ் விவரிக்கும் வலுவான அணுக்கரு விசை; மற்றும் தற்காலத்தில் பொது சார்பு கொள்கையின் மூலம் சிறப்பாக விவரிக்கப்படும் ஈர்ப்பியல் ஆகியனவாகும். முதல் இரண்டு தொடர்புகளும் மறு-சீர்ப்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் புலக் கொள்கையால் விவரிக்கப்படக்கூடும், மேலும் குறிப்பிட்ட வகை காஜ் சமச்சீர்மைக்குரிய காஜ் போஸோன்கள் இவற்றுக்கு இடை ஊடகமாக இருக்கக்கூடும். சரக் கொள்கையின் பல வடிவங்கள் நமக்கு நம்பிக்கை ஏற்படுத்தினாலும், பொது சார்பு கொள்கையின் மறு-சீர்ப்படுத்தப்பட்ட குவாண்டம் புலக் கொள்கை ஒன்று இதுவரை உருவாக்கப்படவில்லை. வெளி மற்றும் காலம் சார்ந்த நீள அளவீடுகள் போதுமான அளவு சிறியதாக இருக்கும்பட்சத்தில் சிறப்பு சார்பியல் கொள்கையானது அண்டம் முழுமைக்கும் பொருந்துவதாக நம்பப்படுகிறது; அவ்வாறு இல்லாவிட்டால் பொது சார்பியல் கொள்கையின் பொதுவான கொள்கையே பயன்படுத்தப்பட வேண்டும். பிளாங்கின் மாறிலியான *h* அல்லது புவியீர்ப்பு மாறிலியான *G* போன்ற இயற்பியல் மாறிலிகள் அண்டம் முழுவதிலும் கொண்டிருக்கும் குறிப்பிட்ட மதிப்புகளுக்கான விளக்கம் ஏதும் இல்லை. மின்சுமை, உந்தம், கோண உந்தம் மற்றும் ஆற்றல் ஆகியவற்றின் அழிவின்மை விதிகள் போன்ற பல அழிவின்மை விதிகள் காணப்படுகின்றன; பெரும்பாலும் இந்த அழிவின்மை விதிகள் சமச்சீர் அல்லது கணிதவியல் ஒப்புமைகள் ஆகியவற்றுடன் தொடர்புள்ளவை எனக் கூற முடியும்.