Expansion of the universe
মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ হল সময়ের সাথে সাথে পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের মহাকর্ষীয়ভাবে সীমাহীন অংশগুলির মধ্যে দূরত্ব বৃদ্ধি। এটি একটি অভ্যন্তরীণ সম্প্রসারণ; মহাবিশ্ব কোনও কিছুর "মধ্যে" প্রসারিত হয় না এবং এর "বাইরে" অস্তিত্বের জন্য স্থানের প্রয়োজন হয় না। মহাবিশ্বের যে কোনও পর্যবেক্ষকের কাছে, এটি প্রতীয়মান হয় যে নিকটতম ছায়াপথগুলি (যা মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা একে অপরের সাথে আবদ্ধ) ব্যতীত সমস্তই পর্যবেক্ষকের থেকে তাদের দূরত্বের আনুপাতিক গতিতে সরে যায়। যদিও বস্তুগুলি আলোর চেয়ে দ্রুত গতিতে চলতে পারে না, এই সীমাবদ্ধতা শুধুমাত্র স্থানীয় রেফারেন্স ফ্রেমগুলির ক্ষেত্রে প্রযোজ্য এবং মহাজাগতিকভাবে দূরবর্তী বস্তুর মন্দার হারকে সীমাবদ্ধ করে না। মহাজাগতিক সম্প্রসারণ বিগ ব্যাং মহাজাগতিকতার একটি প্রধান বৈশিষ্ট্য। এটি গাণিতিকভাবে ফ্রিডম্যান-লেমাইট্রে-রবার্টসন-ওয়াকার মেট্রিক (এফএলআরডাব্লু) দিয়ে মডেল করা যেতে পারে, যেখানে এটি মহাবিশ্বের স্পেসটাইম মেট্রিক টেনসরের স্থানিক অংশের স্কেলের বৃদ্ধির সাথে মিলে যায় (যা স্পেসটাইমের আকার এবং জ্যামিতি নিয়ন্ত্রণ করে)। এই কাঠামোর মধ্যে, সময়ের সাথে সাথে বস্তুর পৃথকীকরণ স্থানের সম্প্রসারণের সাথে যুক্ত। যাইহোক, এটি একটি সাধারণ কোভ্যারিয়েন্ট বর্ণনা নয় বরং শুধুমাত্র স্থানাঙ্কের একটি পছন্দ। সাধারণ ভুল ধারণার বিপরীতে, এমন একটি বর্ণনা গ্রহণ করা সমানভাবে বৈধ যেখানে স্থান প্রসারিত হয় না এবং বস্তুগুলি তাদের পারস্পরিক মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে কেবল আলাদা হয়ে যায়। যদিও মহাজাগতিক সম্প্রসারণ প্রায়শই সাধারণ আপেক্ষিকতার ফলস্বরূপ তৈরি করা হয়, তবে এটি নিউটনীয় মাধ্যাকর্ষণ দ্বারাও পূর্বাভাস দেওয়া হয়। মুদ্রাস্ফীতির তত্ত্ব অনুসারে, বিগ ব্যাং-এর পরে এক সেকেন্ডের প্রায় 10−32-এর মুদ্রাস্ফীতির যুগে মহাবিশ্ব হঠাৎ প্রসারিত হয় এবং এর আয়তন কমপক্ষে 1078 গুণক বৃদ্ধি পায় (তিনটি মাত্রার প্রত্যেকটিতে কমপক্ষে 1026 গুণক দ্বারা দূরত্বের সম্প্রসারণ)। এটি একটি বস্তুর দৈর্ঘ্য 1 ন্যানোমিটার (10−9 মিটার, ডিএনএ অণুর প্রস্থের প্রায় অর্ধেক) থেকে প্রায় 10.6 আলোকবর্ষ (প্রায় 1017 মিটার বা 62 ট্রিলিয়ন মাইল) পর্যন্ত প্রসারিত করার সমতুল্য হবে। মহাজাগতিক সম্প্রসারণ পরবর্তীকালে অনেক ধীর হারে হ্রাস পায়, যতক্ষণ না বিগ ব্যাং-এর প্রায় 9.8 বিলিয়ন বছর পরে (4 বিলিয়ন বছর আগে) এটি ধীরে ধীরে আরও দ্রুত প্রসারিত হতে শুরু করে এবং এখনও তা করছে। পদার্থবিজ্ঞানীরা এই দেরী-সময়ের ত্বরণকে ব্যাখ্যা করার একটি উপায় হিসাবে, সরলতম মহাকর্ষীয় মডেলগুলিতে মহাজাগতিক ধ্রুবক হিসাবে উপস্থিত হয়ে অন্ধকার শক্তির অস্তিত্বকে অনুমান করেছেন। বর্তমানে পছন্দের মহাজাগতিক মডেল, ল্যাম্বডা-সিডিএম মডেলের সহজতম এক্সট্রপোলেশন অনুসারে, এই ত্বরণ ভবিষ্যতে আরও প্রভাবশালী হয়ে ওঠে। 1912 সালে, ভেস্তো এম. স্লিফার আবিষ্কার করেন যে দূরবর্তী ছায়াপথ থেকে আলো লাল হয়ে গেছে, যা পরে পৃথিবী থেকে সরে যাওয়া ছায়াপথ হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়েছিল। 1922 সালে, আলেকজান্ডার ফ্রিডম্যান আইনস্টাইনের ক্ষেত্র সমীকরণ ব্যবহার করে তাত্ত্বিক প্রমাণ প্রদান করেন যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে। সুইডিশ জ্যোতির্বিজ্ঞানী নট লুন্ডমার্ক 1924 সালে সম্প্রসারণের জন্য পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণ খুঁজে পাওয়া প্রথম ব্যক্তি ছিলেন। গ্যালাক্সি দূরত্বের নাসা/আই. পি. এ. সি এক্সট্রাগ্যালাক্টিক ডেটাবেসের ইয়ান স্টিয়ারের মতে, "লুন্ডমার্কের এক্সট্রাগ্যালাক্টিক দূরত্বের অনুমান হাবলের তুলনায় অনেক বেশি সঠিক ছিল, যা সম্প্রসারণ হারের (হাবল ধ্রুবক) সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ যা আজকের সেরা পরিমাপের 1 শতাংশের মধ্যে ছিল।" 1927 সালে, জর্জেস লেমাইট্রে স্বাধীনভাবে তাত্ত্বিক ভিত্তিতে ফ্রিডম্যানের অনুরূপ উপসংহারে পৌঁছেছিলেন এবং ছায়াপথের দূরত্ব এবং তাদের পশ্চাদগামী বেগের মধ্যে রৈখিক সম্পর্কের জন্য পর্যবেক্ষণমূলক প্রমাণও উপস্থাপন করেছিলেন। 1929 সালে এডউইন হাবল পর্যবেক্ষণমূলকভাবে লুন্ডমার্ক এবং লেমাইট্রে-এর অনুসন্ধানগুলি নিশ্চিত করেন। মহাজাগতিক নীতি ধরে নিলে, এই অনুসন্ধানগুলি বোঝায় যে সমস্ত ছায়াপথ একে অপরের থেকে দূরে সরে যাচ্ছে। জ্যোতির্বিজ্ঞানী ওয়াল্টার বাডে 1940-এর দশকে পরিচিত মহাবিশ্বের আকার পুনরায় গণনা করেন, যা 1929 সালে হাবল দ্বারা করা পূর্ববর্তী গণনার দ্বিগুণ। 1952 সালে রোমে অনুষ্ঠিত ইন্টারন্যাশনাল অ্যাস্ট্রোনমিক্যাল ইউনিয়নের বৈঠকে তিনি এই আবিষ্কারের কথা ঘোষণা করেন। বিংশ শতাব্দীর দ্বিতীয়ার্ধে হাবল ধ্রুবকের মান 50 থেকে (মেগা পার্সেক)-এর মধ্যে অনুমান করা হয়েছিল। 1994 সালের 13ই জানুয়ারি, নাসা আনুষ্ঠানিকভাবে হাবল স্পেস টেলিস্কোপের প্রধান আয়না সম্পর্কিত মেরামতের কাজ শেষ করার ঘোষণা দেয়, যার ফলে আরও তীক্ষ্ণ চিত্র পাওয়া যায় এবং ফলস্বরূপ, এর পর্যবেক্ষণগুলি আরও সঠিকভাবে বিশ্লেষণ করা যায়। মেরামতের পরে সংক্ষেপে, ওয়েন্ডি ফ্রিডম্যানের 1994 সালের মূল প্রকল্পটি কুমারী ক্লাস্টারের মূল থেকে এম 100-এর মন্দার বেগ বিশ্লেষণ করে, হাবলকে 80 ± 17 কিমিএস−1 এমপিসি−1-এর একটি ধ্রুবক পরিমাপ প্রদান করে। একই বছরের শেষের দিকে, অ্যাডাম রিস এবং অন্যান্যরা টাইপ আইএ সুপারনোভার উজ্জ্বলতা আরও সূক্ষ্মভাবে অনুমান করার জন্য ভিজ্যুয়াল ব্যান্ড হালকা আকৃতির বক্ররেখার একটি পরীক্ষামূলক পদ্ধতি ব্যবহার করেছিলেন। এটি হাবল ধ্রুবকের পদ্ধতিগত পরিমাপ ত্রুটিগুলিকে আরও কমিয়ে 67 ± 7 কিমিএস-1 এমপিসি-1 করে দেয়। নিকটবর্তী কুমারী গুচ্ছের মন্দার বেগ সম্পর্কে রেইসের পরিমাপগুলি 1এ সুপারনোভার সেফাইড পরিবর্তনশীল ক্রমাঙ্কনগুলির পরবর্তী এবং স্বাধীন বিশ্লেষণের সাথে আরও ঘনিষ্ঠভাবে একমত, যা 73 ± 7kms−1 Mpc−1 এর একটি হাবল ধ্রুবক অনুমান করে। 2003 সালে, উইলকিনসন মাইক্রোওয়েভ অ্যানিসোট্রপি প্রোব স্যাটেলাইটের (ডাব্লুএমএপি) প্রথম বছরের পর্যবেক্ষণের সময় মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমির ডেভিড স্পারজেলের বিশ্লেষণ স্থানীয় ছায়াপথের আনুমানিক সম্প্রসারণ হারের সাথে আরও একমত হয়েছিল, 72 ± 5 কিমিএস − 1 এমপিসি − 1। মহাজাগতিক সম্প্রসারণের কাঠামো বৃহত্তম স্কেলে মহাবিশ্বকে মহাজাগতিক নীতির সাথে সামঞ্জস্য রেখে সমজাতীয় (সর্বত্র একই) এবং আইসোট্রপিক (সমস্ত দিকে একই) হিসাবে দেখা যায়। এই সীমাবদ্ধতাগুলি দাবি করে যে মহাবিশ্বের যে কোনও সম্প্রসারণ হাবলের আইনের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যেখানে বস্তুগুলি সেই পর্যবেক্ষকের সাপেক্ষে তাদের অবস্থানের আনুপাতিক বেগ সহ প্রতিটি পর্যবেক্ষকের থেকে সরে যায়। অর্থাৎ, মন্দা বেগগুলি (পর্যবেক্ষক-কেন্দ্রিক) অবস্থানের সাথে স্কেল করে যেখানে হাবল হার সম্প্রসারণের হারকে পরিমাপ করে। এটি মহাজাগতিক সময়ের একটি ফাংশন। মহাজাগতিক সম্প্রসারণের গতিবিদ্যা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে একটি প্রাথমিক প্রবণতার (সম্ভবত মুদ্রাস্ফীতির কারণে) ফল হিসাবে বোঝা যেতে পারে, যা মহাবিশ্বের বিষয়বস্তুগুলিকে আলাদা করে উড়িয়ে দিয়েছিল। মহাবিশ্বের মধ্যে পদার্থ এবং বিকিরণের পারস্পরিক মহাকর্ষীয় আকর্ষণ সময়ের সাথে সাথে ধীরে ধীরে এই সম্প্রসারণকে ধীর করে দেয়, তবে প্রাথমিক প্রবণতা থেকে অবশিষ্ট গতির কারণে সম্প্রসারণ অব্যাহত থাকে। এছাড়াও, কিছু বহিরাগত আপেক্ষিক তরল, যেমন অন্ধকার শক্তি এবং মুদ্রাস্ফীতি, মহাজাগতিক প্রেক্ষাপটে মহাকর্ষীয় বিকর্ষণ প্রয়োগ করে, যা মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে ত্বরান্বিত করে। একটি মহাজাগতিক ধ্রুবকেরও এই প্রভাব রয়েছে। গাণিতিকভাবে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ স্কেল ফ্যাক্টর দ্বারা পরিমাপ করা হয়, যা ছায়াপথের মতো বস্তুর মধ্যে গড় পৃথকীকরণের আনুপাতিক। স্কেল ফ্যাক্টর হল সময়ের একটি ফাংশন এবং প্রচলিতভাবে বর্তমান সময়ে সেট করা হয়। কারণ মহাবিশ্ব প্রসারিত হচ্ছে, অতীতে ছোট এবং ভবিষ্যতে বড়। নির্দিষ্ট কিছু মহাজাগতিক মডেলের সাথে সময়কালের পশ্চাদপসরণ করলে এমন একটি মুহূর্ত পাওয়া যাবে যখন স্কেল ফ্যাক্টর শূন্য ছিল; মহাবিশ্ববিজ্ঞান সম্পর্কে আমাদের বর্তমান বোঝাপড়া এই সময়টিকে 13.787 ± 0.020 বিলিয়ন বছর আগে সেট করে। মহাবিশ্ব যদি চিরকালের জন্য প্রসারিত হতে থাকে, তবে ভবিষ্যতে স্কেল ফ্যাক্টরটি অনন্তের কাছাকাছি চলে আসবে। নীতিগতভাবে মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ বন্ধ করা এবং সঙ্কুচিত হওয়া শুরু করাও সম্ভব, যা সময়ের সাথে হ্রাসমান স্কেল ফ্যাক্টরের সাথে মিলে যায়। স্কেল ফ্যাক্টর হল এফএলআরডাব্লু মেট্রিকের একটি পরামিতি, এবং এর সময় বিবর্তন ফ্রিডম্যান সমীকরণ দ্বারা পরিচালিত হয়। দ্বিতীয় ফ্রিডম্যান সমীকরণটি দেখায় যে মহাবিশ্বের বিষয়বস্তু কীভাবে এর সম্প্রসারণ হারকে প্রভাবিত করে। এখানে, মহাকর্ষীয় ধ্রুবক, মহাবিশ্বের মধ্যে শক্তির ঘনত্ব, চাপ, আলোর গতি এবং মহাজাগতিক ধ্রুবক। একটি ধনাত্মক শক্তির ঘনত্ব সম্প্রসারণের হ্রাস ঘটায় এবং একটি ধনাত্মক চাপ সম্প্রসারণকে আরও হ্রাস করে। অন্যদিকে, পর্যাপ্ত ঋণাত্মক চাপ ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের দিকে পরিচালিত করে এবং মহাজাগতিক ধ্রুবকও সম্প্রসারণকে ত্বরান্বিত করে। অ-আপেক্ষিক পদার্থ মূলত চাপহীন, যেখানে অতি-আপেক্ষিক কণার একটি গ্যাসের (যেমন একটি ফোটন গ্যাস) ধনাত্মক চাপ থাকে। ডার্ক এনার্জির মতো নেতিবাচক-চাপের তরলগুলি পরীক্ষামূলকভাবে নিশ্চিত করা হয় না, তবে জ্যোতির্বিদ্যার পর্যবেক্ষণ থেকে ডার্ক এনার্জির অস্তিত্ব অনুমান করা হয়। সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের দূরত্ব ক্রমবর্ধমান স্থানাঙ্ক একটি সম্প্রসারিত মহাবিশ্বে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সাথে কাঠামোর বিবর্তন অধ্যয়ন করা প্রায়শই কার্যকর। এটি কোমোভিং স্থানাঙ্কের ব্যবহারকে অনুপ্রাণিত করে, যা স্কেল ফ্যাক্টরের সাথে আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি করার জন্য সংজ্ঞায়িত করা হয়। যদি কোনও বস্তু কেবল সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের হাবল প্রবাহের সাথে অন্য কোনও গতি ছাড়াই চলছে, তবে এটি কোমোভিং স্থানাঙ্কে স্থির থাকে। কোমোভিং স্থানাঙ্কগুলি হল এফএলআরডাব্লু মেট্রিকের স্থানিক স্থানাঙ্ক। মহাবিশ্বের আকৃতি মহাবিশ্ব একটি চার-মাত্রিক স্থানকাল, কিন্তু এমন একটি মহাবিশ্বের মধ্যে যা মহাজাগতিক নীতি মেনে চলে, সেখানে ত্রিমাত্রিক স্থানিক পৃষ্ঠের একটি প্রাকৃতিক পছন্দ রয়েছে। এগুলি এমন পৃষ্ঠতল যার উপর পর্যবেক্ষকরা কমোভিং স্থানাঙ্কে স্থির থাকেন এবং মহাবিশ্বের বয়স সম্পর্কে একমত হন। বিশেষ আপেক্ষিকতা দ্বারা পরিচালিত মহাবিশ্বে, এই ধরনের পৃষ্ঠগুলি হাইপারবোলয়েড হবে, কারণ আপেক্ষিক সময় বিস্তারের অর্থ হল দ্রুত-পূর্ববর্তী দূরবর্তী পর্যবেক্ষকদের ঘড়িগুলি ধীর হয়ে যায়, যাতে স্থানিক পৃষ্ঠগুলিকে দীর্ঘ দূরত্বে "ভবিষ্যতে" বাঁকাতে হয়। যাইহোক, সাধারণ আপেক্ষিকতার মধ্যে, এই সিঙ্ক্রোনাস স্থানিক পৃষ্ঠগুলির আকৃতি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্রভাবিত হয়। বর্তমান পর্যবেক্ষণগুলি এই স্থানিক পৃষ্ঠগুলি জ্যামিতিকভাবে সমতল হওয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ (যাতে, উদাহরণস্বরূপ, একটি ত্রিভুজের কোণগুলি 180 ডিগ্রি পর্যন্ত যোগ হয়)। মহাজাগতিক দিগন্ত একটি সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের সাধারণত একটি সীমাবদ্ধ বয়স থাকে। আলো এবং অন্যান্য কণাগুলি কেবল একটি সীমাবদ্ধ দূরত্ব প্রচার করতে পারে। এই ধরনের কণাগুলি মহাবিশ্বের বয়স জুড়ে যে ক্রমবর্ধমান দূরত্ব অতিক্রম করতে পারে তা কণা দিগন্ত হিসাবে পরিচিত এবং মহাবিশ্বের যে অঞ্চলটি আমাদের কণা দিগন্তের মধ্যে অবস্থিত তা পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্ব হিসাবে পরিচিত। আজ মহাবিশ্বকে প্রভাবিত করার জন্য অনুমান করা অন্ধকার শক্তি যদি একটি মহাজাগতিক ধ্রুবক হয়, তবে কণার দিগন্ত অসীম ভবিষ্যতে একটি সীমাবদ্ধ মানে একত্রিত হয়। এর থেকে বোঝা যায় যে, মহাবিশ্বের যে পরিমাণ আমরা সর্বদা পর্যবেক্ষণ করতে সক্ষম হব তা সীমিত। এমন অনেক ব্যবস্থা রয়েছে যার আলো কখনই আমাদের কাছে পৌঁছতে পারে না, কারণ অন্ধকার শক্তির বিকর্ষণকারী মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা প্ররোচিত একটি মহাজাগতিক ঘটনা দিগন্ত রয়েছে। মহাবিশ্বের মধ্যে কাঠামোর বিবর্তন অধ্যয়ন করার সময়, একটি প্রাকৃতিক স্কেল আবির্ভূত হয়, যা হাবল দিগন্ত নামে পরিচিত। হাবল দিগন্তের তুলনায় অনেক বড় মহাজাগতিক বিশৃঙ্খলা গতিশীল নয়, কারণ মহাকর্ষীয় প্রভাবগুলি জুড়ে ছড়িয়ে পড়ার সময় নেই, অন্যদিকে হাবল দিগন্তের তুলনায় অনেক ছোট বিশৃঙ্খলা সরাসরি নিউটনীয় মহাকর্ষীয় গতিবিদ্যা দ্বারা পরিচালিত হয়। মহাজাগতিক সম্প্রসারণের বেগ এবং রেডশিফ্টের পরিণতি একটি বস্তুর অদ্ভুত বেগ হল কোমোভিং কোঅর্ডিনেট গ্রিডের সাপেক্ষে তার বেগ, অর্থাৎ পার্শ্ববর্তী উপাদানের গড় গতির সাপেক্ষে। এটি একটি পরিমাপ যে কিভাবে একটি কণার গতি সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের হাবল প্রবাহ থেকে বিচ্যুত হয়। মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সাথে সাথে অ-আপেক্ষিক কণাগুলির অদ্ভুত বেগ মহাজাগতিক স্কেল ফ্যাক্টরের সাথে বিপরীত অনুপাতে ক্ষয় হয়। এটি একটি স্ব-বাছাই প্রভাব হিসাবে বোঝা যেতে পারে। কোনও দিকে অগ্রসর হওয়া একটি কণা ধীরে ধীরে সেই দিকে মহাজাগতিক প্রসারণের হাবল প্রবাহকে ছাড়িয়ে যায়, উপসর্গহীনভাবে তার নিজের মতো একই গতিতে উপাদানের দিকে এগিয়ে যায়। আরও সাধারণভাবে, আপেক্ষিক এবং অ-আপেক্ষিক উভয় কণার অদ্ভুত ভরবেগ স্কেল ফ্যাক্টরের সাথে বিপরীত অনুপাতে ক্ষয় হয়। ফোটনের ক্ষেত্রে, এটি মহাজাগতিক লাল পরিবর্তনের দিকে পরিচালিত করে। যদিও মহাজাগতিক রেডশিফ্টকে প্রায়শই "স্থান সম্প্রসারণের" কারণে ফোটন তরঙ্গদৈর্ঘ্যের প্রসারিত হিসাবে ব্যাখ্যা করা হয়, এটি আরও স্বাভাবিকভাবে ডপলার প্রভাবের ফলস্বরূপ হিসাবে দেখা হয়। তাপমাত্রা মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে শীতল হয়। এটি উপরের আলোচনা অনুযায়ী কণাগুলির অদ্ভুত মোমেন্টা ক্ষয় থেকে অনুসরণ করে। এটি অ্যাডিয়াব্যাটিক কুলিং হিসাবেও বোঝা যায়। অতি-আপেক্ষিক তরলের তাপমাত্রা, যাকে প্রায়শই "বিকিরণ" বলা হয় এবং মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমি সহ, স্কেল ফ্যাক্টরের সাথে বিপরীতভাবে স্কেল করে (অর্থাৎ। )। অ-আপেক্ষিক পদার্থের তাপমাত্রা আরও তীব্রভাবে হ্রাস পায়, স্কেল ফ্যাক্টরের বিপরীত বর্গ হিসাবে স্কেলিং (অর্থাৎ। )। ঘনত্ব মহাবিশ্বের বিষয়বস্তু প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে পাতলা হয়ে যায়। একটি গতিশীল আয়তনের মধ্যে কণাগুলির সংখ্যা স্থির থাকে (গড়ে), যখন আয়তন প্রসারিত হয়। অ-আপেক্ষিক পদার্থের ক্ষেত্রে, এটি বোঝায় যে শক্তির ঘনত্ব হ্রাস পায়, যেখানে স্কেল ফ্যাক্টরটি রয়েছে। অতি-আপেক্ষিক কণাগুলির ("বিকিরণ") জন্য, শক্তির ঘনত্ব আরও তীব্রভাবে হ্রাস পায়। এর কারণ হল কণা গণনার আয়তন হ্রাস ছাড়াও, প্রতিটি কণার শক্তি (অবশিষ্ট ভর শক্তি সহ) অদ্ভুত মোমেন্টার ক্ষয়ের কারণে উল্লেখযোগ্যভাবে হ্রাস পায়। সাধারণভাবে, আমরা চাপ সহ একটি নিখুঁত তরল বিবেচনা করতে পারি, যেখানে শক্তির ঘনত্ব কোথায়। প্যারামিটার হল স্টেট প্যারামিটারের সমীকরণ। এই ধরনের তরলের শক্তির ঘনত্ব অ-আপেক্ষিক পদার্থের মতো কমে যায় এবং বিকিরণ কমে যায়। ডার্ক এনার্জির মতো নেতিবাচক চাপযুক্ত একটি বহিরাগত তরলের জন্য, শক্তির ঘনত্ব আরও ধীরে ধীরে হ্রাস পায়; যদি এটি সময়ের সাথে স্থির থাকে। যদি, ফ্যান্টম শক্তির সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ হয়, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সাথে সাথে শক্তির ঘনত্ব বৃদ্ধি পায়। সম্প্রসারণের ইতিহাস মহাজাগতিক মুদ্রাস্ফীতি হল ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের একটি সময়কাল যা প্রায় 10-32 সেকেন্ডের সময়ে ঘটেছে বলে অনুমান করা হয়। এটি ইনফ্লেটন দ্বারা চালিত হত, এমন একটি ক্ষেত্র যার একটি ধনাত্মক-শক্তি মিথ্যা ভ্যাকুয়াম অবস্থা রয়েছে। মুদ্রাস্ফীতির প্রস্তাব মূলত চৌম্বকীয় মনোপোলের মতো গ্র্যান্ড ইউনিফাইড তত্ত্ব দ্বারা ভবিষ্যদ্বাণী করা বহিরাগত ধ্বংসাবশেষের অনুপস্থিতি ব্যাখ্যা করার জন্য করা হয়েছিল, কারণ দ্রুত সম্প্রসারণ এই ধরনের ধ্বংসাবশেষকে পাতলা করে দিত। পরবর্তীকালে এটি উপলব্ধি করা হয়েছিল যে ত্বরান্বিত সম্প্রসারণ দিগন্ত সমস্যা এবং সমতলতার সমস্যারও সমাধান করবে। উপরন্তু, মুদ্রাস্ফীতির সময় কোয়ান্টামের ওঠানামা মহাবিশ্বের ঘনত্বের প্রাথমিক বৈচিত্র্য তৈরি করত, যা মাধ্যাকর্ষণ পরে পদার্থের ঘনত্বের বৈচিত্র্যের পর্যবেক্ষিত বর্ণালী অর্জনের জন্য প্রশস্ত হয়েছিল। মুদ্রাস্ফীতির সময়, মহাজাগতিক স্কেল ফ্যাক্টর সময়ের সাথে সাথে তাত্পর্যপূর্ণভাবে বৃদ্ধি পায়। দিগন্ত এবং সমতলতা সমস্যা সমাধানের জন্য, মুদ্রাস্ফীতি অবশ্যই যথেষ্ট দীর্ঘস্থায়ী হতে হবে যাতে স্কেল ফ্যাক্টর কমপক্ষে e60 (প্রায় 1026) এর একটি ফ্যাক্টর বৃদ্ধি পায়। বিকিরণ যুগ মুদ্রাস্ফীতির পরে কিন্তু প্রায় 1 সেকেন্ড সময়ের আগে মহাবিশ্বের ইতিহাস মূলত অজানা। যাইহোক, প্রায় 1 সেকেন্ডে নিউট্রিনো বিচ্ছিন্ন হওয়ার সময় মহাবিশ্ব অতি-আপেক্ষিক স্ট্যান্ডার্ড-মডেল কণা দ্বারা প্রভাবিত হয়েছিল বলে জানা যায়, যা প্রচলিতভাবে বিকিরণ নামে পরিচিত। বিকিরণ আধিপত্যের সময়, মহাজাগতিক সম্প্রসারণ হ্রাস পায়, এবং স্কেল ফ্যাক্টর সময়ের বর্গমূলের সাথে আনুপাতিকভাবে বৃদ্ধি পায়। পদার্থের যুগ যেহেতু মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সাথে সাথে বিকিরণ লালচে হয়ে যায়, অবশেষে অ-আপেক্ষিক পদার্থ মহাবিশ্বের শক্তির ঘনত্বে আধিপত্য বিস্তার করে। বিগ ব্যাং-এর প্রায় 50 হাজার বছর পর এই রূপান্তর ঘটে। পদার্থ-অধ্যুষিত যুগে, মহাজাগতিক সম্প্রসারণও হ্রাস পেয়েছিল, স্কেল ফ্যাক্টরটি সময়ের 2/3 শক্তি হিসাবে বৃদ্ধি পেয়েছিল। এছাড়াও, মহাকর্ষীয় কাঠামো গঠন সবচেয়ে কার্যকর হয় যখন অ-আপেক্ষিক পদার্থ আধিপত্য বিস্তার করে এবং এই যুগটি ছায়াপথ গঠন এবং মহাবিশ্বের বড় আকারের কাঠামোর জন্য দায়ী। ডার্ক এনার্জি প্রায় 3 বিলিয়ন বছর আগে, প্রায় 11 বিলিয়ন বছর আগে, ডার্ক এনার্জি মহাবিশ্বের শক্তির ঘনত্বকে প্রভাবিত করতে শুরু করেছিল বলে মনে করা হয়। এই রূপান্তরটি ঘটে কারণ মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সাথে সাথে অন্ধকার শক্তি হ্রাস পায় না, পরিবর্তে একটি ধ্রুবক শক্তির ঘনত্ব বজায় রাখে। একইভাবে মুদ্রাস্ফীতির ক্ষেত্রে, ডার্ক এনার্জি ত্বরান্বিত সম্প্রসারণ ঘটায়, যাতে সময়ের সাথে সাথে স্কেল ফ্যাক্টর দ্রুত বৃদ্ধি পায়। সম্প্রসারণের হার পরিমাপ সম্প্রসারণের হার পরিমাপের সবচেয়ে সরাসরি উপায় হল মন্দা বেগ এবং ছায়াপথের মতো দূরবর্তী বস্তুর দূরত্ব স্বাধীনভাবে পরিমাপ করা। এই পরিমাণগুলির মধ্যে অনুপাত হাবলের আইন অনুসারে হাবলের হার দেয়। সাধারণত, দূরত্বটি একটি আদর্শ মোমবাতি ব্যবহার করে পরিমাপ করা হয়, যা এমন একটি বস্তু বা ঘটনা যার জন্য অভ্যন্তরীণ উজ্জ্বলতা জানা যায়। পর্যবেক্ষিত আপাত উজ্জ্বলতা থেকে বস্তুটির দূরত্ব অনুমান করা যেতে পারে। এদিকে, মন্দার গতি রেডশিফ্টের মাধ্যমে পরিমাপ করা হয়। হাবল তার সম্প্রসারণ হারের মূল পরিমাপের জন্য এই পদ্ধতিটি ব্যবহার করেছিলেন, সেফাইড পরিবর্তনশীল তারার উজ্জ্বলতা এবং তাদের হোস্ট ছায়াপথের রেডশিফ্টগুলি পরিমাপ করে। আরও সম্প্রতি, টাইপ আইএ সুপারনোভা ব্যবহার করে, সম্প্রসারণের হার এইচ0 = হিসাবে পরিমাপ করা হয়েছিল। এর মানে হল যে পর্যবেক্ষক থেকে প্রতি মিলিয়ন পার্সেক দূরত্বের জন্য, সেই দূরত্বের বস্তুগুলি প্রায় হ্রাস পাচ্ছে। সুপারনোভগুলি এত দূরত্বে পর্যবেক্ষণযোগ্য যে সেখান থেকে আলোর ভ্রমণের সময় মহাবিশ্বের বয়সের কাছাকাছি যেতে পারে। ফলস্বরূপ, এগুলি কেবল বর্তমান সম্প্রসারণের হারই নয়, সম্প্রসারণের ইতিহাসও পরিমাপ করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। 2011 সালে পদার্থবিজ্ঞানে নোবেল পুরস্কার প্রাপ্ত কাজে, বর্তমান যুগে মহাজাগতিক সম্প্রসারণ ত্বরান্বিত হচ্ছে তা নির্ধারণ করতে সুপারনোভা পর্যবেক্ষণগুলি ব্যবহার করা হয়েছিল। একটি মহাজাগতিক মডেল ধরে নিয়ে, যেমন। ল্যাম্বডা-সিডিএম মডেল, আরেকটি সম্ভাবনা হল মহাজাগতিক মাইক্রোওয়েভ পটভূমিতে দেখা সবচেয়ে বড় ওঠানামার আকার থেকে বর্তমান সময়ের সম্প্রসারণের হার অনুমান করা। একটি উচ্চ সম্প্রসারণ হার সিএমবি ওঠানামার একটি ছোট বৈশিষ্ট্যগত আকারকে বোঝায়, এবং তদ্বিপরীত। প্ল্যাঙ্কের সহযোগিতায় এইভাবে সম্প্রসারণের হার পরিমাপ করা হয় এবং H0 = নির্ধারণ করা হয়। এই পরিমাপ এবং সুপারনোভা-ভিত্তিক পরিমাপের মধ্যে একটি মতবিরোধ রয়েছে, যা হাবল টান নামে পরিচিত। সম্প্রতি প্রস্তাবিত তৃতীয় বিকল্পটি হল মহাকর্ষীয় তরঙ্গের ঘটনাগুলি (বিশেষত জিডব্লিউ170817-এর মতো নিউট্রন তারার সংমিশ্রণের সাথে জড়িত) থেকে তথ্য ব্যবহার করে প্রসারণের হার পরিমাপ করা। এই ধরনের পরিমাপের এখনও হাবল টান সমাধান করার মতো নির্ভুলতা নেই। নীতিগতভাবে, মহাজাগতিক সম্প্রসারণের ইতিহাস পর্যবেক্ষণ করা হচ্ছে এমন সময়ের সাথে সাথে কীভাবে জ্যোতির্বৈজ্ঞানিক বস্তুর রেডশিফ্ট, দূরত্ব, প্রবাহ, কৌণিক অবস্থান এবং কৌণিক আকার পরিবর্তিত হয় তা অধ্যয়ন করে পরিমাপ করা যেতে পারে। এই প্রভাবগুলি এখনও সনাক্ত করা খুব ছোট। যাইহোক, রেডশিফ্ট বা ফ্লাক্সের পরিবর্তনগুলি 2030-এর দশকের মাঝামাঝি সময়ে স্কয়ার কিলোমিটার অ্যারে বা এক্সট্রিমলি লার্জ টেলিস্কোপ দ্বারা পর্যবেক্ষণ করা যেতে পারে। ধারণাগত বিবেচনা এবং ভুল ধারণা মহাকাশ সম্প্রসারণে দূরত্ব পরিমাপ মহাজাগতিক স্কেলে, বর্তমান মহাবিশ্ব ইউক্লিডীয় স্থানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যা মহাজাগতিকরা জ্যামিতিকভাবে সমতল হিসাবে বর্ণনা করেছেন, পরীক্ষামূলক ত্রুটির মধ্যে। ফলস্বরূপ, ইউক্লিডের পঞ্চম স্বীকার্যের সাথে যুক্ত ইউক্লিডীয় জ্যামিতির নিয়মগুলি বর্তমান মহাবিশ্বে থ্রিডি স্পেসে রয়েছে। তবে, এটি সম্ভব যে অতীতের থ্রিডি স্থানের জ্যামিতি অত্যন্ত বাঁকা হতে পারে। স্থানের বক্রতা প্রায়শই রিম্যানিয়ান ম্যানিফোল্ডের বক্রতায় একটি অ-শূন্য রিম্যান বক্রতা টেনসর ব্যবহার করে মডেল করা হয়। ইউক্লিডীয় "জ্যামিতিকভাবে সমতল" স্থানে শূন্যের একটি রিমান বক্রতা টেনসর রয়েছে। "জ্যামিতিকভাবে সমতল" স্থানের তিনটি মাত্রা রয়েছে এবং এটি ইউক্লিডীয় স্থানের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ। যাইহোক, স্থানকালের চারটি মাত্রা রয়েছে; আইনস্টেন-এর সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্ব অনুসারে এটি সমতল নয়। আইনস্টাইনের তত্ত্বটি অনুমান করে যে "পদার্থ এবং শক্তি বক্ররেখা স্থানকাল, এবং বক্রতা সরবরাহ করার জন্য পর্যাপ্ত পদার্থ এবং শক্তি রয়েছে"। এই ধরনের বিভিন্ন জ্যামিতিকে সামঞ্জস্য করার জন্য, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ সহজাতভাবে সাধারণ আপেক্ষিক। এটি শুধুমাত্র বিশেষ আপেক্ষিকতার সাথে মডেল করা যায় নাঃ যদিও এই ধরনের মডেল বিদ্যমান, তারা মহাবিশ্বে দেখা পদার্থ এবং স্থানকালের মধ্যে পর্যবেক্ষিত মিথস্ক্রিয়ার সাথে মৌলিক বৈপরীত্য হতে পারে। ডানদিকের ছবিগুলি স্পেসটাইম ডায়াগ্রামের দুটি দৃশ্য দেখায় যা λCDM মহাজাগতিক মডেল অনুসারে মহাবিশ্বের বড় আকারের জ্যামিতি দেখায়। স্থানের দুটি মাত্রা বাদ দেওয়া হয়েছে, যার ফলে স্থানের একটি মাত্রা (যে মাত্রাটি শঙ্কু বড় হওয়ার সাথে সাথে বৃদ্ধি পায়) এবং একটি সময় (যে মাত্রাটি শঙ্কু পৃষ্ঠের "উপরে" অগ্রসর হয়)। চিত্রটির সংকীর্ণ বৃত্তাকার প্রান্তটি বিগ ব্যাং-এর পরে 700 মিলিয়ন বছরের একটি মহাজাগতিক সময়ের সাথে মিলে যায়, যেখানে প্রশস্ত প্রান্তটি 18 বিলিয়ন বছরের একটি মহাজাগতিক সময়, যেখানে কেউ স্থানকালের বাহ্যিক দিক হিসাবে ত্বরান্বিত সম্প্রসারণের সূচনা দেখতে পায়, একটি বৈশিষ্ট্য যা শেষ পর্যন্ত এই মডেলে আধিপত্য বিস্তার করে। বেগুনি গ্রিড রেখাগুলি বিগ ব্যাং থেকে এক বিলিয়ন বছরের ব্যবধানে মহাজাগতিক সময় চিহ্নিত করে। সায়ান গ্রিড লাইনগুলি বর্তমান যুগে এক বিলিয়ন আলোকবর্ষের ব্যবধানে কমভিং দূরত্ব চিহ্নিত করে (অতীতে কম এবং ভবিষ্যতে আরও বেশি)। লক্ষ্য করুন যে পৃষ্ঠের বৃত্তাকার কার্লিং কোনও শারীরিক তাৎপর্য ছাড়াই এম্বেডিংয়ের একটি নিদর্শন এবং দৃষ্টান্তমূলক উদ্দেশ্যে করা হয়; একটি সমতল মহাবিশ্ব নিজের দিকে ফিরে আসে না। (সিউডোস্ফিয়ারের নলাকার আকৃতিতেও অনুরূপ প্রভাব দেখা যায়।) চিত্রের বাদামী রেখাটি পৃথিবীর বিশ্বরেখা (বা আরও সুনির্দিষ্টভাবে মহাকাশে এর অবস্থান, এমনকি এটি গঠনের আগেই)। হলুদ রেখা হল সবচেয়ে দূরবর্তী পরিচিত কোয়াসারের বিশ্বরেখা। লাল রেখাটি প্রায় 13 বিলিয়ন বছর আগে কোয়াসার দ্বারা নির্গত একটি আলোক রশ্মির পথ এবং বর্তমানে পৃথিবীতে পৌঁছেছে। কমলা রেখাটি কোয়াসার এবং পৃথিবীর মধ্যে বর্তমানের দূরত্ব দেখায়, প্রায় 28 বিলিয়ন আলোকবর্ষ, যা মহাবিশ্বের বয়সের আলোর গতিবেগ দ্বারা গুণিত দূরত্বের চেয়ে বড়। সাধারণ আপেক্ষিকতার সমতা নীতি অনুসারে, বিশেষ আপেক্ষিকতার নিয়মগুলি স্থানকালের ছোট ছোট অঞ্চলে স্থানীয়ভাবে বৈধ যা প্রায় সমতল। বিশেষত, আলো সর্বদা স্থানীয়ভাবে c গতিতে ভ্রমণ করে; রেখাচিত্রে, এর অর্থ, স্থান-সময় রেখাচিত্র নির্মাণের রীতি অনুসারে, হালকা রশ্মি সর্বদা স্থানীয় গ্রিড লাইনের সাথে 45° কোণ তৈরি করে। যাইহোক, এটি অনুসরণ করে না যে আলো একটি সময় t-তে একটি দূরত্ব ct ভ্রমণ করে, যেমন লাল বিশ্বরেখা চিত্রিত করে। যদিও এটি সর্বদা সি-তে স্থানীয়ভাবে চলাচল করে, তবে এর ট্রানজিটের সময় (প্রায় 13 বিলিয়ন বছর) কোনও সহজ উপায়ে ভ্রমণ করা দূরত্বের সাথে সম্পর্কিত নয়, কারণ আলোক রশ্মি স্থান এবং সময় অতিক্রম করার সাথে সাথে মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়। মহাবিশ্বের পরিবর্তিত মাত্রার কারণে যে দূরত্ব অতিক্রম করা হয়েছে তা সহজাতভাবে অস্পষ্ট। তা সত্ত্বেও, দুটি দূরত্ব রয়েছে যা শারীরিকভাবে অর্থপূর্ণ বলে মনে হয়ঃ আলো নির্গত হওয়ার সময় পৃথিবী এবং কোয়াসারের মধ্যে দূরত্ব এবং বর্তমান যুগে তাদের মধ্যে দূরত্ব (স্থানিক মাত্রা হিসাবে সংজ্ঞায়িত মাত্রা বরাবর শঙ্কুটির একটি টুকরো নেওয়া)। আগের দূরত্বটি প্রায় 4 বিলিয়ন আলোকবর্ষ, যা সিটি-র তুলনায় অনেক ছোট, যেখানে পরের দূরত্বটি (কমলা রেখা দ্বারা দেখানো) প্রায় 28 বিলিয়ন আলোকবর্ষ, যা সিটি-র চেয়ে অনেক বড়। অন্য কথায়, আজ যদি মহাকাশ সম্প্রসারিত না হত, তবে আলো পৃথিবী এবং কোয়াসারের মধ্যে ভ্রমণ করতে 28 বিলিয়ন বছর সময় নিত, অন্যদিকে সম্প্রসারণ যদি আগের সময়ে বন্ধ হয়ে যেত, তবে এটি মাত্র 4 বিলিয়ন বছর সময় নিত। আলোটি আমাদের কাছে পৌঁছাতে 4 বিলিয়ন বছরেরও বেশি সময় লেগেছিল যদিও এটি মাত্র 4 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে থেকে নির্গত হয়েছিল। প্রকৃতপক্ষে, পৃথিবীর দিকে নির্গত আলো যখন প্রথম নির্গত হয়েছিল তখন প্রকৃতপক্ষে পৃথিবী থেকে দূরে সরে যাচ্ছিল; পৃথিবীর সাথে মেট্রিক দূরত্ব তার ভ্রমণ সময়ের প্রথম কয়েক বিলিয়ন বছরের জন্য মহাজাগতিক সময়ের সাথে বৃদ্ধি পেয়েছিল, এটিও ইঙ্গিত করে যে প্রাথমিক সময়ে পৃথিবী এবং কোয়াসারের মধ্যে স্থানের সম্প্রসারণ আলোর গতির চেয়ে দ্রুত ছিল। এই আচরণের কোনওটিই মেট্রিক সম্প্রসারণের একটি বিশেষ বৈশিষ্ট্য থেকে উদ্ভূত হয় না, বরং একটি বাঁকা পৃষ্ঠের উপর সমন্বিত বিশেষ আপেক্ষিকতার স্থানীয় নীতিগুলি থেকে উদ্ভূত হয়। স্থান সম্প্রসারণের টপোলজি সময়ের সাথে সাথে, যে স্থানটি মহাবিশ্বকে তৈরি করে তা প্রসারিত হচ্ছে। 'স্থান' এবং 'মহাবিশ্ব' শব্দগুলি, কখনও কখনও বিনিময়যোগ্যভাবে ব্যবহৃত হয়, এই প্রসঙ্গে স্বতন্ত্র অর্থ রয়েছে। এখানে 'স্থান' একটি গাণিতিক ধারণা যা ত্রিমাত্রিক ম্যানিফোল্ডকে বোঝায় যার মধ্যে আমাদের নিজ নিজ অবস্থানগুলি এম্বেড করা থাকে যখন 'মহাবিশ্ব' বলতে স্থানের পদার্থ এবং শক্তি, অতিরিক্ত-মাত্রা যা বিভিন্ন স্ট্রিংয়ে আবৃত হতে পারে এবং যে সময়ের মধ্যে বিভিন্ন ঘটনা ঘটে তা সহ বিদ্যমান সমস্ত কিছুকে বোঝায়। স্থানের সম্প্রসারণ শুধুমাত্র এই 3-ডি বহুগুণের প্রসঙ্গে; অর্থাৎ, বর্ণনায় অতিরিক্ত মাত্রা বা বাহ্যিক মহাবিশ্বের মতো কোনও কাঠামো জড়িত নেই। স্থানের চূড়ান্ত টপোলজি হল একটি পোস্টেরিওরি-এমন কিছু যা নীতিগতভাবে পর্যবেক্ষণ করা আবশ্যক-কারণ এমন কোনও সীমাবদ্ধতা নেই যা কেবল যুক্তিযুক্ত করা যেতে পারে (অন্য কথায় কোনও প্রাথমিক সীমাবদ্ধতা থাকতে পারে না) যে আমরা যে জায়গায় বাস করি তা কীভাবে সংযুক্ত বা এটি একটি সংক্ষিপ্ত স্থান হিসাবে নিজেকে আবৃত করে। যদিও গোডেলের মহাবিশ্বের মতো কিছু মহাজাগতিক মডেল এমনকি নিজেদের সাথে ছেদকারী উদ্ভট বিশ্বরেখার অনুমতি দেয়, শেষ পর্যন্ত প্রশ্নটি হল যে আমরা কি "প্যাক-ম্যান মহাবিশ্বের" মতো কিছুতে রয়েছি যেখানে এক দিকে যথেষ্ট দূর ভ্রমণ করলে একজনকে কেবল একই জায়গায় ফিরে যেতে দেওয়া হবে যেমন একটি বেলুনের পৃষ্ঠের (বা পৃথিবীর মতো একটি গ্রহ) চারপাশে সমস্ত পথ যাওয়া একটি পর্যবেক্ষণমূলক প্রশ্ন যা মহাবিশ্বের বৈশ্বিক জ্যামিতি দ্বারা পরিমাপযোগ্য বা অ-পরিমাপযোগ্য হিসাবে সীমাবদ্ধ। বর্তমানে, পর্যবেক্ষণগুলি মহাবিশ্বের বিস্তৃতি অসীম এবং সহজভাবে সংযুক্ত হওয়ার সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, যদিও আমরা মহাজাগতিক দিগন্ত দ্বারা সহজ এবং আরও জটিল প্রস্তাবগুলির মধ্যে পার্থক্য করতে সীমাবদ্ধ। মহাবিশ্বের ব্যাপ্তি অসীম হতে পারে বা এটি সীমাবদ্ধ হতে পারে; তবে প্রাথমিক মহাবিশ্বের মুদ্রাস্ফীতির মডেলের দিকে পরিচালিত প্রমাণগুলিও বোঝায় যে "মোট মহাবিশ্ব" পর্যবেক্ষণযোগ্য মহাবিশ্বের তুলনায় অনেক বড়, এবং তাই কোনও প্রান্ত বা বহিরাগত জ্যামিতি বা টপোলজি সরাসরি পর্যবেক্ষণযোগ্য হবে না কারণ আলো এমন স্কেলে পৌঁছায়নি যার উপর মহাবিশ্বের এই ধরনের দিকগুলি বিদ্যমান থাকলে এখনও অনুমোদিত। সমস্ত উদ্দেশ্য এবং উদ্দেশ্যের জন্য, এটি ধরে নেওয়া নিরাপদ যে মহাবিশ্বটি স্থানিক পরিমাণে অসীম, প্রান্ত বা অদ্ভুত সংযোগ ছাড়াই। মহাবিশ্বের সামগ্রিক আকৃতি যাই হোক না কেন, মহাবিশ্ব কী আকারে প্রসারিত হচ্ছে তা এমন একটি প্রশ্ন যা সম্প্রসারণকে বর্ণনা করে এমন তত্ত্ব অনুসারে উত্তরের প্রয়োজন হয় না; আমাদের মহাবিশ্বে আমরা যেভাবে স্থানকে সংজ্ঞায়িত করি তার জন্য কোনওভাবেই অতিরিক্ত বাহ্যিক স্থানের প্রয়োজন হয় না যাতে এটি প্রসারিত হতে পারে কারণ একটি অসীম বিস্তারের সম্প্রসারণ বিস্তৃতিটির অসীম ব্যাপ্তি পরিবর্তন না করেই ঘটতে পারে। যা নিশ্চিত তা হ 'ল আমরা যে বহু জায়গায় বাস করি তার কেবল এই বৈশিষ্ট্য রয়েছে যে সময়ের সাথে সাথে বস্তুর মধ্যে দূরত্ব আরও বড় হচ্ছে। এটি কেবল নীচে অন্বেষণ করা মেট্রিক সম্প্রসারণের সাথে যুক্ত সহজ পর্যবেক্ষণমূলক পরিণতিগুলি বোঝায়। সম্প্রসারণ ঘটার জন্য কোনও "বাইরের" বা হাইপারস্পেসে এম্বেড করার প্রয়োজন নেই। মহাবিশ্বের প্রায়শই একটি বুদ্বুদ হিসাবে শূন্যতার মধ্যে ক্রমবর্ধমান দৃশ্যায়নগুলি সেই ক্ষেত্রে বিভ্রান্তিকর। বিশ্বাস করার কোনও কারণ নেই যে সম্প্রসারিত মহাবিশ্বের "বাইরে" এমন কিছু আছে যার মধ্যে মহাবিশ্ব প্রসারিত হয়। যদিও সামগ্রিক স্থানিক ব্যাপ্তি অসীম এবং এইভাবে মহাবিশ্ব কোনও "বৃহত্তর" হতে পারে না, তবুও আমরা বলি যে স্থান প্রসারিত হচ্ছে কারণ, স্থানীয়ভাবে, বস্তুর মধ্যে বৈশিষ্ট্যগত দূরত্ব বৃদ্ধি পাচ্ছে। একটি অসীম স্থান যত বৃদ্ধি পায়, ততই তা অসীম থেকে যায়। সম্প্রসারণের সময় মহাবিশ্বের ঘনত্ব খুব অল্প বয়সে এবং এর প্রাথমিক সম্প্রসারণের সময় অত্যন্ত ঘন হওয়া সত্ত্বেও-কৃষ্ণগহ্বর গঠনের জন্য সাধারণত যা প্রয়োজন তার চেয়ে অনেক বেশি ঘন-মহাবিশ্বটি কৃষ্ণগহ্বরে পুনরায় পতিত হয়নি। এর কারণ হল মহাকর্ষীয় পতনের জন্য সাধারণত ব্যবহৃত গণনাগুলি সাধারণত অপেক্ষাকৃত স্থির আকারের বস্তুর উপর ভিত্তি করে করা হয়, যেমন তারা, এবং বিগ ব্যাং-এর মতো দ্রুত প্রসারিত স্থানের ক্ষেত্রে প্রযোজ্য নয়। ছোট স্কেলের উপর সম্প্রসারণের প্রভাব স্থানের সম্প্রসারণকে কখনও কখনও এমন একটি শক্তি হিসাবে বর্ণনা করা হয় যা বস্তুকে দূরে ঠেলে দেওয়ার কাজ করে। যদিও এটি মহাজাগতিক ধ্রুবকের প্রভাবের সঠিক বর্ণনা, তবে এটি সাধারণভাবে সম্প্রসারণের ঘটনার সঠিক চিত্র নয়। সামগ্রিক সম্প্রসারণকে ধীর করার পাশাপাশি, মাধ্যাকর্ষণ নক্ষত্র এবং ছায়াপথে পদার্থের স্থানীয় জমাট বাঁধার কারণ হয়। একবার বস্তুগুলি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা গঠিত এবং আবদ্ধ হয়ে গেলে, তারা সম্প্রসারণ থেকে "সরে যায়" এবং পরবর্তীকালে মহাজাগতিক মেট্রিকের প্রভাবে প্রসারিত হয় না, কোনও শক্তি তাদের তা করতে বাধ্য করে না। মহাবিশ্বের জড়ত্বগত সম্প্রসারণ এবং শূন্যস্থানে নিকটবর্তী বস্তুর জড়ত্বগত পৃথকীকরণের মধ্যে কোনও পার্থক্য নেই; প্রথমটি কেবল পরেরটির একটি বড় আকারের এক্সট্রপোলেশন। একবার বস্তুগুলি মাধ্যাকর্ষণ দ্বারা আবদ্ধ হয়ে গেলে, তারা আর একে অপরের থেকে সরে যায় না। সুতরাং, অ্যান্ড্রোমিডা ছায়াপথ, যা মিল্কিওয়ে ছায়াপথের সাথে আবদ্ধ, আসলে আমাদের দিকে পড়ছে এবং প্রসারিত হচ্ছে না। স্থানীয় গোষ্ঠীর মধ্যে, মহাকর্ষীয় মিথস্ক্রিয়া বস্তুর জড়তার ধরণকে এমনভাবে পরিবর্তন করেছে যে কোনও মহাজাগতিক সম্প্রসারণ ঘটছে না। স্থানীয় গোষ্ঠীর বাইরে, জড়ত্ব সম্প্রসারণ পরিমাপযোগ্য, যদিও নিয়মতান্ত্রিক মহাকর্ষীয় প্রভাবগুলি বোঝায় যে স্থানের বৃহত্তর এবং বৃহত্তর অংশগুলি শেষ পর্যন্ত "হাবল প্রবাহ" থেকে বেরিয়ে আসবে এবং ছায়াপথের সুপারক্লাস্টারগুলির স্কেল পর্যন্ত আবদ্ধ, অ-প্রসারিত বস্তু হিসাবে শেষ হবে। এই ধরনের ভবিষ্যৎ ঘটনাগুলির পূর্বাভাস দেওয়া হয় হাবল প্রবাহের সঠিক পরিবর্তন এবং সেইসাথে যে বস্তুর দিকে আমরা মহাকর্ষীয়ভাবে টানা হচ্ছে তার ভর সম্পর্কে জেনে। বর্তমানে, স্থানীয় গোষ্ঠীকে মহাকর্ষীয়ভাবে শ্যাপলি সুপারক্লাস্টার বা "গ্রেট অ্যাট্র্যাক্টর"-এর দিকে টেনে নিয়ে যাওয়া হচ্ছে, যার সাথে, যদি অন্ধকার শক্তি কাজ না করত, তবে আমরা শেষ পর্যন্ত একত্রিত হতাম এবং এই সময়ের পরে আর আমাদের থেকে দূরে প্রসারিত দেখতে পেতাম না। জড় গতির কারণে মেট্রিক সম্প্রসারণের একটি পরিণতি হল যে ভ্যাকুয়ামে পদার্থের একটি অভিন্ন স্থানীয় "বিস্ফোরণ" স্থানীয়ভাবে এফএলআরডাব্লু জ্যামিতি দ্বারা বর্ণনা করা যেতে পারে, একই জ্যামিতি যা সমগ্র মহাবিশ্বের সম্প্রসারণকে বর্ণনা করে এবং সরল মিলনি মহাবিশ্বের ভিত্তিও ছিল, যা মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবগুলিকে উপেক্ষা করে। বিশেষত, সাধারণ আপেক্ষিকতা ভবিষ্যদ্বাণী করে যে আলো বিস্ফোরিত পদার্থের স্থানীয় গতির সাপেক্ষে সি গতিতে অগ্রসর হবে, যা ফ্রেম টানার অনুরূপ একটি ঘটনা। অন্ধকার শক্তি বা মহাজাগতিক ধ্রুবক প্রবর্তনের সাথে সাথে পরিস্থিতি কিছুটা পরিবর্তিত হয়। ভ্যাকুয়াম শক্তির ঘনত্বের কারণে একটি মহাজাগতিক ধ্রুবক দূরত্বের সাথে আনুপাতিক (বিপরীত আনুপাতিক নয়) বস্তুর মধ্যে একটি বিকর্ষণ শক্তি যোগ করার প্রভাব ফেলে। জড়তার বিপরীতে এটি সক্রিয়ভাবে মাধ্যাকর্ষণের প্রভাবে একত্রিত বস্তুর উপর এবং এমনকি পৃথক পরমাণুর উপরও "টান" করে। যাইহোক, এর ফলে বস্তুগুলি স্থিরভাবে বৃদ্ধি পায় না বা বিচ্ছিন্ন হয় না; যদি না তারা খুব দুর্বলভাবে আবদ্ধ হয়, তবে তারা কেবল একটি ভারসাম্যপূর্ণ অবস্থায় স্থির হবে যা অন্যথায় যা হত তার চেয়ে সামান্য (সনাক্তযোগ্যভাবে) বড়। মহাবিশ্ব প্রসারিত হওয়ার সাথে সাথে এবং এর মধ্যে থাকা পদার্থটি পাতলা হওয়ার সাথে সাথে মহাকর্ষীয় আকর্ষণ হ্রাস পায় (যেহেতু এটি ঘনত্বের আনুপাতিক), এবং মহাজাগতিক বিকর্ষণ বৃদ্ধি পায়। সুতরাং, মহাবিশ্বের চূড়ান্ত ভাগ্য হল মহাজাগতিক ধ্রুবকের প্রভাবে ক্রমবর্ধমান হারে প্রসারিত একটি শূন্যতার কাছাকাছি। যাইহোক, মিল্কিওয়ের মতো মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ বস্তুগুলি প্রসারিত হয় না এবং অ্যান্ড্রোমেডা ছায়াপথ আমাদের দিকে এত দ্রুত এগিয়ে চলেছে যে এটি এখনও প্রায় 3 বিলিয়ন বছরের মধ্যে মিল্কিওয়ের সাথে মিশে যাবে। মাত্রিক সম্প্রসারণ এবং আলোর গতি প্রাথমিক মহাবিশ্বের মুদ্রাস্ফীতির সময়কালের শেষে, মহাবিশ্বের সমস্ত পদার্থ এবং শক্তি সমতুল্য নীতি এবং আইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতা তত্ত্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ একটি জড় গতিপথের উপর সেট করা হয়েছিল। এটি তখনই যখন মহাবিশ্বের সম্প্রসারণের সুনির্দিষ্ট এবং নিয়মিত রূপটির উৎপত্তি হয়েছিল (অর্থাৎ, মহাবিশ্বের পদার্থ পৃথক হচ্ছে কারণ এটি অতীতে স্ফীত ক্ষেত্রের কারণে পৃথক হয়েছিল)। যদিও বিশেষ আপেক্ষিকতা একটি স্থানীয় রেফারেন্স ফ্রেমের সাপেক্ষে বস্তুকে আলোর চেয়ে দ্রুত গতিতে চলতে নিষেধ করে যেখানে স্থানকালকে সমতল এবং অপরিবর্তনীয় হিসাবে বিবেচনা করা যেতে পারে, তবে এটি এমন পরিস্থিতিতে প্রযোজ্য নয় যেখানে স্থানকালের বক্রতা বা সময়ের বিবর্তন গুরুত্বপূর্ণ হয়ে ওঠে। এই পরিস্থিতিগুলি সাধারণ আপেক্ষিকতা দ্বারা বর্ণনা করা হয়, যা দুটি দূরবর্তী বস্তুর মধ্যে পৃথকীকরণকে আলোর গতির চেয়ে দ্রুত বৃদ্ধি করতে দেয়, যদিও এখানে "দূরত্ব"-এর সংজ্ঞা একটি জড় ফ্রেমে ব্যবহৃত সংজ্ঞা থেকে কিছুটা আলাদা। এখানে ব্যবহৃত দূরত্বের সংজ্ঞা হল স্থানীয় ক্রমবর্ধমান দূরত্বের সমষ্টি বা সংহতকরণ, যা স্থির স্থানীয় সঠিক সময়ে করা হয়। উদাহরণস্বরূপ, হাবল ব্যাসার্ধের চেয়ে দূরে, প্রায় 4.5 গিগাপারসেক বা 14.7 বিলিয়ন আলোকবর্ষ দূরে অবস্থিত ছায়াপথের মন্দার গতিবেগ আলোর গতির চেয়ে দ্রুততর। এই বস্তুগুলির দৃশ্যমানতা নির্ভর করে মহাবিশ্বের সঠিক সম্প্রসারণ ইতিহাসের উপর। যে আলো আজ আরও দূরবর্তী মহাজাগতিক ঘটনা দিগন্তের বাইরে ছায়াপথগুলি থেকে নির্গত হয়, প্রায় 5 গিগাপারসেক বা 16 বিলিয়ন আলোকবর্ষ, তা কখনই আমাদের কাছে পৌঁছবে না, যদিও আমরা এখনও সেই আলো দেখতে পাচ্ছি যা এই ছায়াপথগুলি অতীতে নির্গত করেছিল। সম্প্রসারণের উচ্চ হারের কারণে, দুটি বস্তুর মধ্যে দূরত্ব মহাবিশ্বের বয়স দ্বারা আলোর গতিকে গুণ করে গণনা করা মানের চেয়ে বেশি হওয়াও সম্ভব। এই বিবরণগুলি অপেশাদার এবং এমনকি পেশাদার পদার্থবিজ্ঞানীদের মধ্যে বিভ্রান্তির একটি ঘন ঘন উৎস। বিষয়টির অ-স্বজ্ঞাত প্রকৃতির কারণে এবং যা কেউ কেউ শব্দের "অসতর্ক" পছন্দ হিসাবে বর্ণনা করেছেন, স্থানের মেট্রিক সম্প্রসারণের কিছু বিবরণ এবং এই ধরনের বিবরণগুলি যে ভুল ধারণাগুলির দিকে নিয়ে যেতে পারে তা শিক্ষার ক্ষেত্রে এবং বৈজ্ঞানিক ধারণাগুলির যোগাযোগের ক্ষেত্রে আলোচনার একটি চলমান বিষয়। মহাজাগতিক সম্প্রসারণের জন্য সাধারণ সাদৃশ্য মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ প্রায়শই ধারণাগত মডেলগুলির সাথে চিত্রিত হয় যেখানে একটি প্রসারিত বস্তুকে প্রসারিত স্থানের প্রতিনিধিত্ব করার জন্য নেওয়া হয়। লক্ষ্য করুন যে এই মডেলগুলি এতটাই বিভ্রান্তিকর হতে পারে যে তারা এই ভুল ধারণা দেয় যে প্রসারিত স্থানটি তার সাথে বস্তু বহন করতে পারে। বাস্তবে, মহাবিশ্বের সম্প্রসারণ কেবল একে অপরের থেকে দূরে থাকা বস্তুর জড় গতির সাথে মিলে যায়। "পিঁপড়ার উপর একটি রাবার দড়ি মডেল"-এ একজন কল্পনা করে যে একটি পিঁপড়া (বিন্দুর মতো আদর্শ) একটি নিখুঁত স্থিতিস্থাপক দড়ির উপর স্থির গতিতে হামাগুড়ি দিচ্ছে যা ক্রমাগত প্রসারিত হচ্ছে। যদি আমরা এল. সি. ডি. এম স্কেল ফ্যাক্টর অনুসারে দড়িটি প্রসারিত করি এবং পিঁপড়ার গতিকে আলোর গতি হিসাবে ভাবি, তবে এই উপমাটি সংখ্যাসূচকভাবে সঠিক-সময়ের সাথে পিঁপড়ার অবস্থান উপরের এম্বেডিং চিত্রের লাল রেখার পথের সাথে মেলে। "রাবার শীট মডেল"-এ দড়িটিকে একটি সমতল দ্বি-মাত্রিক রাবার শীট দিয়ে প্রতিস্থাপন করা হয় যা সমস্ত দিকে সমানভাবে প্রসারিত হয়। একটি দ্বিতীয় স্থানিক মাত্রার সংযোজন শীটে স্থানীয় বক্রতা দ্বারা স্থানিক জ্যামিতির স্থানীয় বিশৃঙ্খলা দেখানোর সম্ভাবনা উত্থাপন করে। "বেলুন মডেল"-এ ফ্ল্যাট শীটটি একটি গোলাকার বেলুন দ্বারা প্রতিস্থাপিত হয় যা শূন্যের প্রাথমিক আকার থেকে স্ফীত হয় (বিগ ব্যাংকে প্রতিনিধিত্ব করে)। একটি বেলুনের ইতিবাচক গাউসিয়ান বক্রতা রয়েছে যেখানে পর্যবেক্ষণগুলি ইঙ্গিত দেয় যে বাস্তব মহাবিশ্বটি স্থানিকভাবে সমতল, তবে বেলুনটিকে খুব বড় করে এই অসঙ্গতি দূর করা যেতে পারে যাতে এটি পর্যবেক্ষণের সীমার মধ্যে স্থানীয়ভাবে সমতল হয়। এই উপমাটি সম্ভাব্য বিভ্রান্তিকর কারণ এটি ভুলভাবে ইঙ্গিত করে যে বিগ ব্যাং বেলুনের কেন্দ্রে ঘটেছিল। প্রকৃতপক্ষে বেলুনের পৃষ্ঠের পয়েন্টগুলির কোনও অর্থ নেই, এমনকি যদি সেগুলি আগের সময়ে বেলুন দ্বারা দখল করা থাকত। "কিশমিশ রুটির মডেল"-এ কেউ কল্পনা করতে পারে যে একটি ওভেনে কিশমিশ রুটির বিস্তার ঘটছে। রুটি (স্থান) সামগ্রিকভাবে প্রসারিত হয়, তবে কিশমিশ (মহাকর্ষীয়ভাবে আবদ্ধ বস্তু) প্রসারিত হয় না; তারা কেবল একে অপরের থেকে আরও দূরে বৃদ্ধি পায়। আরও দেখুন কমোভিং এবং যথাযথ দূরত্ব নোটস রেফারেন্স মুদ্রিত রেফারেন্স এডিংটন, আর্থার। দ্য এক্সপ্যান্ডিং ইউনিভার্সঃ অ্যাস্ট্রোনমির 'গ্রেট ডিবেট', 1900-1931। কেমব্রিজ বিশ্ববিদ্যালয়ের প্রেস সিন্ডিকেট, 1933। লিডল, অ্যান্ড্রু আর. এবং লিথ, ডেভিড এইচ. কসমোলজিকাল ইনফ্লেশন অ্যান্ড লার্জ-স্কেল স্ট্রাকচার। কেমব্রিজ ইউনিভার্সিটি প্রেস, 2000। লাইনউইভার, চার্লস এইচ. এবং ডেভিস, তামারা এম. "বিগ ব্যাং সম্পর্কে ভুল ধারণা", সায়েন্টিফিক আমেরিকান, মার্চ 2005 (অ-মুক্ত বিষয়বস্তু)। মুক, ডেলো ই. এবং টমাস ভার্গিশ। আপেক্ষিকতার অভ্যন্তরে। প্রিন্সটন ইউনিভার্সিটি প্রেস, 1991। বাহ্যিক সংযোগগুলি সোয়েনসন, জিম, প্রসারিত মহাবিশ্ব সম্পর্কে একটি প্রশ্নের উত্তর ফেল্ডার, গ্যারি, "প্রসারিত মহাবিশ্ব"। নাসার ডাব্লুএমএপি দল উইনিপেগ বিশ্ববিদ্যালয়ের উইসকনসিন পদার্থবিজ্ঞান বিভাগ থেকে প্রাথমিক স্তরের হাবল টিউটোরিয়ালে একটি "সর্বজনীন সম্প্রসারণের ব্যাখ্যা" প্রদান করেঃ একটি দৃষ্টান্ত, তবে "অ্যাস্ক অ্যান অ্যাস্ট্রোনোমার"-এ প্রসারিত মহাবিশ্বকে ব্যাখ্যা করার জন্য "অ্যান্ট অন এ বেলুন" উপমা নেই। (এই ব্যাখ্যা প্রদানকারী জ্যোতির্বিজ্ঞানী নির্দিষ্ট করা হয়নি।) ভৌত মহাজাগতিক সাধারণ আপেক্ষিকতা জ্যোতির্বিদ্যায় বিগ ব্যাং ধারণা