बाह्य अंतरिक्ष में दबाव कितना होता है?
जवाब
इस उदाहरण में, "दबाव" से हमारा क्या मतलब है, इसे परिष्कृत करना अच्छा हो सकता है। अक्सर, जब हम शब्दों का उपयोग उनके इच्छित संदर्भ से बाहर करते हैं, तो हम बेतुके निष्कर्ष निकालते हैं। (दूसरी ओर, यह रूपकों के साथ काम कर सकता है, जो कई बार बेहद उपयोगी होते हैं, लेकिन यह एक अलग प्रश्न का विषय है।)
शास्त्रीय भौतिकी में, दबाव को सतह क्षेत्र पर लगाए गए बल के रूप में परिभाषित किया गया है। हालाँकि, केवल क्षेत्र के लंबवत बल का घटक ही लागू होता है। गणितीय रूप से, दबाव को एक अदिश राशि माना जाता है, जो सतह पर बल और क्षेत्र वेक्टर के लंबवत (अक्सर "सामान्य" कहा जाता है, लेकिन यह एक अतिभारित शब्द है) का डॉट उत्पाद है।
जब हम दबाव के बारे में बात करते हैं, तो हमें इस बात पर विचार करना होगा कि दबाव का कारण क्या है। द्रव यांत्रिकी में, यह किसी तरल या गैस में बल लगाने वाले अणुओं का समुच्चय है। ठोस यांत्रिकी में, हम अक्सर "तनाव" पर विचार करते हैं, जो दबाव का एक रूप है जो ठोस शरीर को विकृत कर देता है, अर्थात "तनाव"। (साइड नोट: तनाव एक 3डी मैट्रिक्स है, स्केलर दबाव के विपरीत, 3 आयामों को ध्यान में रखते हुए यह हो सकता है और तनाव डाल सकता है।)
"अंतरिक्ष" एक अस्पष्ट शब्द है, लेकिन अधिकांश लोगों का अर्थ "बाहरी अंतरिक्ष" है, जैसे कि नगण्य गुरुत्वाकर्षण वाले व्यावहारिक निर्वात क्षेत्र में। यहां तक कि बाहरी अंतरिक्ष के क्षेत्रों में भी, कुछ यौगिकों के अणु होते हैं, ज्यादातर हाइड्रोजन, साथ ही गैर-पदार्थ "कण" जैसे फोटॉन जो विद्युत चुम्बकीय ऊर्जा संचारित करते हैं। दोनों एक ठोस सतह के साथ संपर्क कर सकते हैं और टकराव के माध्यम से ऊर्जा और गति स्थानांतरित कर सकते हैं, इस प्रकार एक बल के रूप में प्रभावी ढंग से कार्य कर सकते हैं।
क्या वह "दबाव" है? एक अर्थ में, लेकिन बाहरी अंतरिक्ष के संदर्भ में अलग-अलग शब्दों का उपयोग करना बेहतर होगा, यह देखते हुए कि दबाव आमतौर पर एक तरल पदार्थ को इंगित करता है, जैसे कि ठोस निकायों के लिए तनाव का उपयोग कैसे किया जाता है।
स्थानिक दबाव अत्यधिक संभावित नकारात्मक है - शून्य ऊर्जा ब्रह्मांड के लिए औसत मूल्य दबाव है:
-पी = पी (सी^2)/3
जहाँ p घनत्व है। इसका मतलब यह है कि नकारात्मक दबाव (ज्यादातर तारों के गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के रूप में) सकारात्मक mc^2 ऊर्जा (तारों और गुरुत्वाकर्षण ऊर्जा के किसी अन्य स्रोत) के बराबर होता है।
अनुपात पी/ पी शून्य ऊर्जा ब्रह्मांड की स्थिति का समीकरण है - यह घातांकीय विस्तार की पूर्व निर्धारित दर c^2/R से मेल खाता है ।
नकारात्मक दबाव कोई ऐसी चीज़ नहीं है जिसे प्रयोगशाला में मापा जा सकता है - रिसाव वाले स्थान से अभेद्य कंटेनर का निर्माण करना संभव नहीं है - अधिकांश परमाणु अधिकतर खाली स्थान होते हैं - इसलिए जब अंतरिक्ष की बात आती है (जो भी स्थान है) सभी भौतिक वस्तुएँ साधारण छलनी हैं . ऐसा प्रतीत होता है कि नकारात्मक दबाव में सकारात्मक दबाव की तुलना में भिन्न गुण होते हैं - आंतरिक दीवारों से वापस लौटने वाले कोई ज्ञात गतिज कण नहीं होते हैं। सकारात्मक दबावों के विपरीत, जो पास्कल के नियम का पालन करते हैं, नकारात्मक दबाव वाले वातावरण में ग्रेडिएंट्स को रोका नहीं जाता है।
तनावग्रस्त ब्रह्मांड का विचार सबसे पहले ब्रिटिश ब्रह्माण्डविज्ञानी, विलियम मैकक्रीया द्वारा लगभग 1950 में प्रस्तुत किया गया था। उनका मानना था कि नकारात्मक दबाव बढ़ने से सकारात्मक ऊर्जा पैदा होगी। हबल गोले को नमूना आकार के रूप में उपयोग करते हुए, यह दिखाया जा सकता है कि विस्तार के कारण सकारात्मक ऊर्जा के निर्माण की दर विस्तार की मात्रा में निहित नकारात्मक ऊर्जा के निर्माण की दर के लगभग बराबर है।