Expansion of the universe
کائنات کی توسیع وقت کے ساتھ قابل مشاہدہ کائنات کے کشش ثقل سے غیر پابند حصوں کے درمیان فاصلے میں اضافہ ہے۔ یہ ایک اندرونی توسیع ہے ؛ کائنات کسی بھی چیز میں پھیلتی نہیں ہے اور اسے "باہر" موجود رہنے کے لیے جگہ کی ضرورت نہیں ہے۔ کائنات میں کسی بھی مبصر کے لیے، یہ ظاہر ہوتا ہے کہ قریب ترین کہکشاؤں (جو کشش ثقل سے ایک دوسرے سے جڑی ہوئی ہیں) کے علاوہ تمام ایسی رفتار سے پیچھے ہٹتی ہیں جو اوسطا مبصر سے ان کے فاصلے کے متناسب ہوتی ہیں۔ اگرچہ اشیاء روشنی سے زیادہ تیزی سے حرکت نہیں کرسکتی ہیں، لیکن یہ حد صرف مقامی حوالہ فریموں کے حوالے سے لاگو ہوتی ہے اور کائناتی طور پر دور کی اشیاء کی کساد بازاری کی شرح کو محدود نہیں کرتی ہے۔ کائناتی توسیع بگ بینگ کاسمولوجی کی ایک اہم خصوصیت ہے۔ اسے ریاضیاتی طور پر فریڈمین-لیماٹری-رابرٹسن-واکر میٹرک (ایف ایل آر ڈبلیو) کے ساتھ ماڈل کیا جا سکتا ہے، جہاں یہ کائنات کے اسپیس ٹائم میٹرک ٹینسر (جو اسپیس ٹائم کے سائز اور جیومیٹری کو کنٹرول کرتا ہے) کے مقامی حصے کے پیمانے میں اضافے سے مطابقت رکھتا ہے۔ اس فریم ورک کے اندر، وقت کے ساتھ اشیاء کی علیحدگی خود خلا کی توسیع سے وابستہ ہے۔ تاہم، یہ عام طور پر متغیر تفصیل نہیں ہے بلکہ صرف نقاط کا انتخاب ہے۔ عام غلط فہمی کے برعکس، ایسی وضاحت کو اپنانا بھی یکساں طور پر درست ہے جس میں جگہ پھیلتی نہیں ہے اور اشیاء اپنی باہمی کشش ثقل کے زیر اثر آسانی سے الگ ہو جاتی ہیں۔ اگرچہ کائناتی توسیع کو اکثر عمومی اضافیت کے نتیجے کے طور پر تیار کیا جاتا ہے، لیکن اس کی پیش گوئی نیوٹنین کشش ثقل سے بھی کی جاتی ہے۔ افراط زر کے نظریہ کے مطابق، بگ بینگ کے بعد ایک سیکنڈ کے تقریبا 10−32 کے افراط زر کے دور میں، کائنات اچانک پھیل گئی، اور اس کے حجم میں کم از کم 1078 کے عنصر کا اضافہ ہوا (تین جہتوں میں سے ہر ایک میں کم از کم 1026 کے عنصر سے فاصلے کی توسیع)۔ یہ کسی شے کی لمبائی 1 نینو میٹر (10−9 میٹر، ڈی این اے کے مالیکیول کی تقریبا نصف چوڑائی) کو تقریبا 10.6 ہلکے سال (تقریبا 1017 میٹر یا 62 ٹریلین میل) تک بڑھانے کے مترادف ہوگا۔ کائناتی توسیع بعد میں بہت سست شرحوں تک گھٹ گئی، یہاں تک کہ بگ بینگ (4 بلین سال پہلے) کے تقریبا 9.8 بلین سال بعد اس نے آہستہ آہستہ زیادہ تیزی سے پھیلنا شروع کیا، اور اب بھی ایسا کر رہا ہے۔ طبیعیات دانوں نے تاریک توانائی کے وجود کو پیش کیا ہے، جو کشش ثقل کے آسان ترین نمونوں میں ایک کائناتی مستقل کے طور پر ظاہر ہوتا ہے، اس دیر سے وقت کے ایکسلریشن کی وضاحت کرنے کے ایک طریقے کے طور پر۔ فی الحال پسندیدہ کائناتی ماڈل، لیمبڈا-سی ڈی ایم ماڈل کے سب سے آسان اخراج کے مطابق، یہ ایکسلریشن مستقبل میں زیادہ غالب ہو جاتا ہے۔ 1912 میں، ویسٹو ایم سلفر نے دریافت کیا کہ دور دراز کہکشاؤں سے روشنی کو ریڈ شفٹ کیا گیا تھا، جسے بعد میں زمین سے پیچھے ہٹنے والی کہکشاؤں کے طور پر تعبیر کیا گیا۔ 1922 میں، الیگزینڈر فریڈمین نے آئن سٹائن فیلڈ مساوات کا استعمال نظریاتی ثبوت فراہم کرنے کے لیے کیا کہ کائنات پھیل رہی ہے۔ سویڈش ماہر فلکیات نٹ لنڈ مارک 1924 میں توسیع کے لیے مشاہداتی ثبوت تلاش کرنے والے پہلے شخص تھے۔ ناسا/آئی پی اے سی ایکسٹرا گیلیکٹک ڈیٹا بیس آف گلیکسی ڈسٹینس کے ایان اسٹیئر کے مطابق، "لنڈ مارک کے ایکسٹرا گیلیکٹک فاصلے کے تخمینے ہبل کے مقابلے میں کہیں زیادہ درست تھے، جو توسیع کی شرح (ہبل مستقل) کے مطابق تھا جو آج کی بہترین پیمائش کے 1 فیصد کے اندر تھا۔" 1927 میں، جارجز لیماٹری آزادانہ طور پر نظریاتی بنیاد پر فریڈمین سے ملتے جلتے نتیجے پر پہنچے، اور کہکشاؤں سے فاصلے اور ان کی ریسیشنل رفتار کے درمیان لکیری تعلقات کے لیے مشاہداتی ثبوت بھی پیش کیے۔ ایڈون ہبل نے مشاہداتی طور پر 1929 میں لنڈ مارک اور لیماٹری کے نتائج کی تصدیق کی۔ کائناتی اصول کو فرض کرتے ہوئے، ان نتائج سے یہ ظاہر ہوتا ہے کہ تمام کہکشایں ایک دوسرے سے دور جا رہی ہیں۔ ماہر فلکیات والٹر باڈے نے 1940 کی دہائی میں معروف کائنات کے سائز کا دوبارہ حساب لگایا، جو 1929 میں ہبل کے پچھلے حساب سے دوگنا تھا۔ انہوں نے روم میں 1952 میں بین الاقوامی فلکیاتی یونین کے اجلاس میں اس دریافت کا کافی حیرت کے ساتھ اعلان کیا۔ 20 ویں صدی کے دوسرے نصف کے بیشتر حصے میں، ہبل مستقل کی قیمت کا تخمینہ 50 اور (میگا پارسیک) کے درمیان لگایا گیا تھا۔ 13 جنوری 1994 کو ناسا نے باضابطہ طور پر ہبل خلائی دوربین کے مرکزی آئینے سے متعلق اپنی مرمت کی تکمیل کا اعلان کیا جس سے تیز تصاویر کی اجازت ملتی ہے اور اس کے نتیجے میں اس کے مشاہدات کا زیادہ درست تجزیہ ہوتا ہے۔ مرمت کے بعد مختصر طور پر، وینڈی فریڈمین کے 1994 کے کلیدی پروجیکٹ نے ورگو کلسٹر کے مرکز سے ایم 100 کی کساد بازاری کی رفتار کا تجزیہ کیا، جس میں 80 ± 17 کلومیٹر سیکنڈ − 1 ایم پی سی − 1 کی ہبل مستقل پیمائش پیش کی گئی۔ اسی سال کے آخر میں، ایڈم ریز اور دیگر نے ٹائپ آئی اے سپرنووا کی چمک کا زیادہ باریک انداز میں اندازہ لگانے کے لیے بصری بینڈ ہلکی شکل کے منحنی خطوط کا ایک تجرباتی طریقہ استعمال کیا۔ اس نے ہبل مستقل کی نظامی پیمائش کی غلطیوں کو مزید کم کر کے 67 ± 7 کلومیٹر سیکنڈ − 1 ایم پی سی − 1 کر دیا۔ قریبی ورگو کلسٹر کی کساد بازاری کی رفتار پر ریس کی پیمائش 1a سپرنووا کے سیفیڈ متغیر انشانکن کے بعد کے اور آزاد تجزیے سے زیادہ قریب سے متفق ہے، جس میں 73 ± 7kms−1 Mpc−1 کے ہبل مستقل کا تخمینہ لگایا گیا ہے۔ 2003 میں، ولکنسن مائکروویو انیسوٹروپی پروب سیٹلائٹ (ڈبلیو ایم اے پی) کے پہلے سال کے مشاہدات کے دوران کائناتی مائکروویو پس منظر کے بارے میں ڈیوڈ سپرگل کے تجزیے نے مقامی کہکشاؤں کے لیے تخمینہ شدہ توسیعی شرحوں، 72 ± 5 کلومیٹر سیکنڈ − 1 ایم پی سی − 1 سے مزید اتفاق کیا۔ کائناتی توسیع کی ساخت سب سے بڑے پیمانے پر کائنات کو کائناتی اصول کے مطابق یکساں (ہر جگہ یکساں) اور آئسوٹروپک (تمام سمتوں میں یکساں) دیکھا جاتا ہے۔ یہ رکاوٹیں مطالبہ کرتی ہیں کہ کائنات کی کوئی بھی توسیع ہبل کے قانون کے مطابق ہو، جس میں اشیاء ہر مبصر سے اس مبصر کے حوالے سے اپنی پوزیشن کے متناسب رفتار کے ساتھ پیچھے ہٹ جاتی ہیں۔ یعنی کساد بازاری کی رفتار (مبصر پر مرکوز) پوزیشنوں کے ساتھ پیمانے پر ہوتی ہے جس کے مطابق ہبل کی شرح توسیع کی شرح کی مقدار طے کرتی ہے۔ کائناتی وقت کا ایک فعل ہے۔ کائناتی توسیع کی حرکیات کائنات کی توسیع کو ایک ابتدائی قوت (ممکنہ طور پر افراط زر کی وجہ سے) کے نتیجے کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے، جس نے کائنات کے مندرجات کو الگ کر دیا۔ کائنات کے اندر مادے اور تابکاری کی باہمی کشش ثقل وقت کے ساتھ اس توسیع کو آہستہ آہستہ سست کرتی ہے، لیکن اس کے باوجود توسیع ابتدائی قوت سے بچی ہوئی رفتار کی وجہ سے جاری ہے۔ نیز، بعض غیر ملکی رشتہ دار سیال، جیسے تاریک توانائی اور افراط زر، کائناتی سیاق و سباق میں کشش ثقل کو پسپا کرتے ہیں، جو کائنات کی توسیع کو تیز کرتے ہیں۔ ایک کائناتی مستقل کا بھی یہ اثر ہوتا ہے۔ ریاضیاتی طور پر، کائنات کی توسیع کی مقدار پیمانے کے عنصر سے ہوتی ہے، جو کہ کہکشاؤں جیسی اشیاء کے درمیان اوسط علیحدگی کے متناسب ہوتی ہے۔ پیمانے کا عنصر وقت کا ایک فعل ہے اور روایتی طور پر موجودہ وقت میں مقرر کیا جاتا ہے۔ کیونکہ کائنات پھیل رہی ہے، ماضی میں چھوٹی اور مستقبل میں بڑی ہے۔ بعض کاسمولوجیکل ماڈلز کے ساتھ وقت میں پیچھے ہٹنے سے ایک ایسا لمحہ ملے گا جب پیمانے کا عنصر صفر تھا۔ کاسمولوجی کے بارے میں ہماری موجودہ تفہیم اس وقت 13.787 ± 0.020 ارب سال پہلے طے ہوتی ہے۔ اگر کائنات ہمیشہ کے لیے پھیلتی رہی تو پیمانے کا عنصر مستقبل میں لامحدود کے قریب پہنچ جائے گا۔ اصول میں یہ بھی ممکن ہے کہ کائنات پھیلنا بند کرے اور سکڑنا شروع کرے، جو وقت کے ساتھ کم ہونے والے پیمانے کے عنصر سے مطابقت رکھتا ہے۔ پیمانے کا عنصر ایف ایل آر ڈبلیو میٹرک کا ایک پیمانہ ہے، اور اس کے وقت کا ارتقاء فریڈمین مساوات کے زیر انتظام ہے۔ دوسری فریڈمین مساوات سے پتہ چلتا ہے کہ کائنات کے مندرجات اس کی توسیع کی شرح کو کس طرح متاثر کرتے ہیں۔ یہاں، کشش ثقل مستقل ہے، کائنات کے اندر توانائی کی کثافت ہے، دباؤ ہے، روشنی کی رفتار ہے، اور کائناتی مستقل ہے۔ مثبت توانائی کی کثافت توسیع کو کم کرنے کا باعث بنتی ہے، اور مثبت دباؤ توسیع کو مزید کم کرتا ہے۔ دوسری طرف، کافی منفی دباؤ کے ساتھ تیز تر توسیع کی طرف جاتا ہے، اور کائناتی مستقل بھی توسیع کو تیز کرتا ہے۔ غیر رشتہ دار مادہ بنیادی طور پر بغیر دباؤ کے ہوتا ہے، جبکہ الٹرا رشتہ دار ذرات (جیسے فوٹون گیس) کی گیس پر مثبت دباؤ ہوتا ہے۔ تاریک توانائی کی طرح منفی دباؤ والے سیالوں کی تجرباتی طور پر تصدیق نہیں کی جاتی ہے، لیکن تاریک توانائی کے وجود کا اندازہ فلکیاتی مشاہدات سے لگایا جاتا ہے۔ پھیلتی ہوئی کائنات میں فاصلے کوموونگ کوآرڈینیٹس ایک پھیلتی ہوئی کائنات میں، کائنات کی توسیع کے ساتھ ساخت کے ارتقا کا مطالعہ کرنا اکثر مفید ہوتا ہے۔ یہ کوموونگ کوآرڈینیٹس کے استعمال کی حوصلہ افزائی کرتا ہے، جن کی تعریف پیمانے کے عنصر کے ساتھ متناسب طور پر بڑھنے کے لیے کی جاتی ہے۔ اگر کوئی شے صرف پھیلتی ہوئی کائنات کے ہبل کے بہاؤ کے ساتھ حرکت کر رہی ہے، جس میں کوئی دوسری حرکت نہیں ہے، تو وہ کوموونگ کوآرڈینیٹس میں مستحکم رہتی ہے۔ کوموونگ کوآرڈینیٹس ایف ایل آر ڈبلیو میٹرک میں مقامی کوآرڈینیٹس ہیں۔ کائنات کی شکل کائنات ایک چار جہتی خلائی وقت ہے، لیکن ایک ایسی کائنات کے اندر جو کائناتی اصول کی پابندی کرتی ہے، تین جہتی مقامی سطح کا ایک قدرتی انتخاب ہے۔ یہ وہ سطحیں ہیں جن پر مبصرین جو کوموونگ کوآرڈینیٹس میں مستحکم ہیں کائنات کی عمر پر متفق ہیں۔ خصوصی اضافیت کے زیر انتظام کائنات میں، ایسی سطحیں ہائپربولائڈز ہوں گی، کیونکہ رشتہ دار وقت کے پھیلاؤ کا مطلب ہے کہ تیزی سے پہلے سے موجود دور کے مبصرین کی گھڑیاں سست ہو جاتی ہیں، تاکہ مقامی سطحوں کو طویل فاصلے پر "مستقبل میں" جھکنا پڑے۔ تاہم، عمومی اضافیت کے اندر، ان متحرک ہم وقت ساز مقامی سطحوں کی شکل کشش ثقل سے متاثر ہوتی ہے۔ موجودہ مشاہدات ان مقامی سطحوں کے ہندسی طور پر چپٹے ہونے کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں (تاکہ، مثال کے طور پر، مثلث کے زاویے 180 ڈگری تک بڑھ جائیں)۔ کاسمولوجیکل افق ایک پھیلتی ہوئی کائنات کی عام طور پر ایک محدود عمر ہوتی ہے۔ روشنی اور دیگر ذرات صرف ایک محدود فاصلہ طے کر سکتے ہیں۔ اس طرح کے ذرات کائنات کی عمر کے دوران جو فاصلہ طے کر سکتے ہیں اسے ذرہ افق کہا جاتا ہے، اور کائنات کا وہ خطہ جو ہمارے ذرہ افق کے اندر واقع ہے اسے قابل مشاہدہ کائنات کہا جاتا ہے۔ اگر تاریک توانائی جس کا آج کائنات پر غلبہ حاصل کرنے کا اندازہ لگایا گیا ہے وہ ایک کائناتی مستقل ہے، تو پھر ذرہ افق لامحدود مستقبل میں ایک محدود قدر میں بدل جاتا ہے۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ کائنات کی وہ مقدار محدود ہے جس کا ہم کبھی مشاہدہ کر سکیں گے۔ بہت سے ایسے نظام موجود ہیں جن کی روشنی ہم تک کبھی نہیں پہنچ سکتی، کیونکہ تاریک توانائی کی پسپا کشش ثقل سے ایک کائناتی واقعہ افق پیدا ہوتا ہے۔ کائنات کے اندر ساخت کے ارتقاء کا مطالعہ کرتے وقت، ایک قدرتی پیمانہ ابھرتا ہے، جسے ہبل افق کہا جاتا ہے۔ ہبل افق سے بہت بڑی کائناتی خلل متحرک نہیں ہیں، کیونکہ کشش ثقل کے اثرات ان کے پار پھیلنے کا وقت نہیں رکھتے ہیں، جبکہ ہبل افق سے بہت چھوٹی خلل سیدھے طور پر نیوٹنین کشش ثقل کی حرکیات کے زیر انتظام ہیں۔ کائناتی توسیع کی رفتار اور سرخ شفٹوں کے نتائج کسی شے کی مخصوص رفتار اس کی رفتار کوموونگ کوآرڈینیٹ گرڈ کے حوالے سے ہوتی ہے، یعنی آس پاس کے مادے کی اوسط حرکت کے حوالے سے۔ یہ اس بات کی پیمائش ہے کہ کس طرح کسی ذرہ کی حرکت پھیلتی ہوئی کائنات کے ہبل کے بہاؤ سے ہٹ جاتی ہے۔ جیسے جیسے کائنات پھیلتی ہے، کائناتی پیمانے کے عنصر کے ساتھ الٹا تناسب میں غیر رشتہ دار ذرات کی مخصوص رفتار ختم ہوتی جاتی ہے۔ اسے خود ترتیب دینے والے اثر کے طور پر سمجھا جا سکتا ہے۔ ایک ذرہ جو کسی سمت میں حرکت کر رہا ہے آہستہ آہستہ اس سمت میں کائناتی توسیع کے ہبل کے بہاؤ کو پیچھے چھوڑ دیتا ہے، غیر علامتی طور پر اسی رفتار کے ساتھ مواد کے قریب پہنچتا ہے جو اس کی اپنی ہے۔ زیادہ عام طور پر، رشتہ دار اور غیر رشتہ دار دونوں ذرات کا مخصوص مومینٹا پیمانے کے عنصر کے ساتھ الٹا تناسب میں ختم ہو جاتا ہے۔ فوٹونوں کے لیے، یہ کائناتی سرخ شفٹ کی طرف لے جاتا ہے۔ اگرچہ کائناتی ریڈ شفٹ کو اکثر "خلا کی توسیع" کی وجہ سے فوٹون طول موج کے پھیلاؤ کے طور پر بیان کیا جاتا ہے، لیکن اسے زیادہ قدرتی طور پر ڈوپلر اثر کے نتیجے کے طور پر دیکھا جاتا ہے۔ درجہ حرارت کائنات جیسے جیسے پھیلتی ہے ٹھنڈی ہوتی جاتی ہے۔ یہ ذرات کے مخصوص مومینٹا کے گرنے کے بعد ہوتا ہے، جیسا کہ اوپر بحث کی گئی ہے۔ اسے اڈیبیٹک کولنگ کے طور پر بھی سمجھا جا سکتا ہے۔ الٹرا ریلیٹیوسٹک سیالوں کا درجہ حرارت، جسے اکثر "تابکاری" کہا جاتا ہے اور بشمول کائناتی مائکروویو پس منظر، پیمانے کے عنصر (یعنی۔ )۔ غیر رشتہ دار مادے کا درجہ حرارت زیادہ تیزی سے گرتا ہے، پیمانے کے عنصر کے الٹا مربع کے طور پر اسکیلنگ (یعنی۔ )۔ کثافت کائنات کے مواد جیسے جیسے پھیلتے جاتے ہیں کمزور ہوتے جاتے ہیں۔ کمونگ حجم کے اندر ذرات کی تعداد مقررہ رہتی ہے (اوسطا)، جبکہ حجم بڑھتا ہے۔ غیر رشتہ دار مادے کے لیے، اس کا مطلب یہ ہے کہ توانائی کی کثافت کم ہو جاتی ہے، جہاں پیمانے کا عنصر ہے۔ الٹرا ریلیٹیوسٹک ذرات ("تابکاری") کے لیے، توانائی کی کثافت زیادہ تیزی سے کم ہوتی جاتی ہے۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ ذرہ شمار کے حجم کو کمزور کرنے کے علاوہ، ہر ذرہ کی توانائی (باقی کمیت توانائی سمیت) بھی مخصوص مومینٹا کے گرنے کی وجہ سے نمایاں طور پر کم ہو جاتی ہے۔ عام طور پر، ہم دباؤ کے ساتھ ایک کامل سیال پر غور کر سکتے ہیں، جہاں توانائی کی کثافت ہے۔ پیرامیٹر اسٹیٹ پیرامیٹر کی مساوات ہے۔ اس طرح کے سیال کی توانائی کی کثافت غیر رشتہ دار مادے کی طرح کم ہو جاتی ہے جبکہ تابکاری ہوتی ہے۔ منفی دباؤ والے غیر ملکی سیال کے لیے، جیسے تاریک توانائی، توانائی کی کثافت زیادہ آہستہ آہستہ کم ہوتی ہے ؛ اگر یہ وقت میں مستقل رہے۔ اگر، فینٹم توانائی کے مطابق، کائنات کے پھیلنے کے ساتھ توانائی کی کثافت بڑھتی ہے۔ توسیع کی تاریخ کائناتی افراط زر ایک تیز رفتار توسیع کا دور ہے جس کے بارے میں قیاس کیا جاتا ہے کہ یہ تقریبا 10-32 سیکنڈ کے وقت ہوا ہے۔ یہ انفلاٹن کے ذریعے چلایا جاتا، ایک ایسا میدان جس میں مثبت توانائی والی غلط خلا کی حالت ہوتی ہے۔ افراط زر کی تجویز اصل میں عظیم الشان متحد نظریات، جیسے مقناطیسی مونو پولز کے ذریعہ پیش گوئی کی گئی غیر ملکی آثار کی عدم موجودگی کی وضاحت کے لیے کی گئی تھی، کیونکہ تیزی سے توسیع اس طرح کے آثار کو پتلا کر دیتی۔ بعد میں یہ محسوس کیا گیا کہ تیز رفتار توسیع افق کے مسئلے اور چپٹے پن کے مسئلے کو بھی حل کرے گی۔ مزید برآں، افراط زر کے دوران کوانٹم کے اتار چڑھاؤ نے کائنات کی کثافت میں ابتدائی تغیرات پیدا کیے ہوں گے، جو کشش ثقل بعد میں مادے کی کثافت کے تغیرات کے مشاہدہ شدہ سپیکٹرم کو حاصل کرنے کے لیے بڑھا۔ افراط زر کے دوران، کائناتی پیمانے کا عنصر وقت کے ساتھ تیزی سے بڑھتا ہے۔ افق اور چپٹے پن کے مسائل کو حل کرنے کے لیے، افراط زر اتنا طویل رہا ہوگا کہ پیمانے کا عنصر کم از کم e60 (تقریبا 1026) کے عنصر سے بڑھ گیا ہو۔ تابکاری کا دور افراط زر کے بعد لیکن تقریبا 1 سیکنڈ کے وقت سے پہلے کائنات کی تاریخ بڑی حد تک نامعلوم ہے۔ تاہم، یہ جانا جاتا ہے کہ کائنات پر الٹرا ریلیٹیوسٹک اسٹینڈرڈ ماڈل ذرات کا غلبہ رہا ہے، جسے روایتی طور پر تابکاری کہا جاتا ہے، نیوٹرینو کے تقریبا 1 سیکنڈ پر منقطع ہونے کے وقت تک۔ تابکاری کے تسلط کے دوران، کائناتی توسیع میں کمی واقع ہوئی، پیمانے کا عنصر وقت کے مربع جڑ کے ساتھ متناسب طور پر بڑھ رہا تھا۔ مادے کا دور چونکہ کائنات کے پھیلنے کے ساتھ تابکاری سرخ ہو جاتی ہے، آخر کار غیر رشتہ دار مادے کائنات کی توانائی کی کثافت پر حاوی ہو جاتے ہیں۔ یہ تبدیلی بگ بینگ کے تقریبا 50 ہزار سال بعد ہوئی۔ مادے کے غلبہ والے دور کے دوران، کائناتی توسیع میں بھی کمی واقع ہوئی، پیمانے کا عنصر وقت کی 2/3 طاقت کے طور پر بڑھ رہا تھا۔ نیز، کشش ثقل کی ساخت کی تشکیل سب سے زیادہ موثر ہوتی ہے جب غیر رشتہ دار مادے کا غلبہ ہوتا ہے، اور یہ دور کہکشاؤں کی تشکیل اور کائنات کی بڑے پیمانے کی ساخت کا ذمہ دار ہے۔ خیال کیا جاتا ہے کہ تقریبا 3 ارب سال پہلے، تقریبا 11 ارب سال کے وقت، تاریک توانائی کائنات کی توانائی کی کثافت پر حاوی ہونا شروع ہو گئی تھی۔ یہ منتقلی اس لیے ہوتی ہے کیونکہ جیسے جیسے کائنات پھیلتی ہے تاریک توانائی کمزور نہیں ہوتی، اس کے بجائے توانائی کی مستقل کثافت کو برقرار رکھتی ہے۔ افراط زر کی طرح، تاریک توانائی توسیع کو تیز کرتی ہے، اس طرح کہ پیمانے کا عنصر وقت کے ساتھ تیزی سے بڑھتا ہے۔ توسیعی شرح کی پیمائش توسیعی شرح کی پیمائش کرنے کا سب سے براہ راست طریقہ یہ ہے کہ آزادانہ طور پر کساد بازاری کی رفتار اور دور کی اشیاء جیسے کہکشاؤں کے فاصلے کی پیمائش کی جائے۔ ان مقداروں کے درمیان تناسب ہبل کے قانون کے مطابق ہبل کی شرح دیتا ہے۔ عام طور پر، فاصلے کو ایک معیاری موم بتی کا استعمال کرتے ہوئے ماپا جاتا ہے، جو ایک ایسی چیز یا واقعہ ہے جس کے لیے اندرونی چمک معلوم ہوتی ہے۔ اس کے بعد مشاہدہ شدہ ظاہری چمک سے شے کے فاصلے کا اندازہ لگایا جا سکتا ہے۔ دریں اثنا، کساد بازاری کی رفتار کو ریڈ شفٹ کے ذریعے ماپا جاتا ہے۔ ہبل نے اس نقطہ نظر کو توسیع کی شرح کی اپنی اصل پیمائش کے لیے استعمال کیا، جس میں سیفیڈ متغیر ستاروں کی چمک اور ان کی میزبان کہکشاؤں کی سرخ شفٹوں کی پیمائش کی گئی۔ ابھی حال ہی میں، ٹائپ آئی اے سپرنووا کا استعمال کرتے ہوئے، توسیع کی شرح H0 = ناپی گئی۔ اس کا مطلب یہ ہے کہ مبصر سے ہر ملین پارسیک کے فاصلے کے لیے، اس فاصلے پر موجود اشیاء تقریبا کم ہو رہی ہیں۔ سپر نووا اتنے بڑے فاصلے پر قابل مشاہدہ ہوتے ہیں کہ ان سے روشنی کے سفر کا وقت کائنات کی عمر کے قریب پہنچ سکتا ہے۔ نتیجتا، ان کا استعمال نہ صرف موجودہ دور کی توسیع کی شرح بلکہ توسیع کی تاریخ کی پیمائش کے لیے بھی کیا جا سکتا ہے۔ اس کام میں جسے طبیعیات میں 2011 کا نوبل انعام دیا گیا تھا، سپرنووا مشاہدات کو اس بات کا تعین کرنے کے لیے استعمال کیا گیا تھا کہ موجودہ دور میں کائناتی توسیع تیز ہو رہی ہے۔ کائناتی نمونہ فرض کر کے، مثال کے طور پر۔ لیمبڈا-سی ڈی ایم ماڈل، ایک اور امکان یہ ہے کہ کاسمک مائکروویو بیک گراؤنڈ میں نظر آنے والے سب سے بڑے اتار چڑھاؤ کے سائز سے موجودہ دور کی توسیع کی شرح کا اندازہ لگایا جائے۔ توسیع کی زیادہ شرح سی ایم بی کے اتار چڑھاؤ کے چھوٹے خصوصیت کے سائز کا اشارہ کرے گی، اور اس کے برعکس۔ پلانک کے تعاون نے توسیع کی شرح کو اس طرح ناپا اور H0 = کا تعین کیا۔ اس پیمائش اور سپرنووا پر مبنی پیمائش کے درمیان اختلاف ہے، جسے ہبل تناؤ کہا جاتا ہے۔ حال ہی میں تجویز کردہ تیسرا آپشن کشش ثقل کی لہر کے واقعات (خاص طور پر جن میں نیوٹران ستاروں کا انضمام شامل ہے، جیسے GW170817) سے معلومات کا استعمال کرنا ہے تاکہ توسیعی شرح کی پیمائش کی جا سکے۔ اس طرح کی پیمائشوں میں ابھی تک ہبل تناؤ کو حل کرنے کی درستگی نہیں ہے۔ اصولی طور پر، کائناتی توسیعی تاریخ کی پیمائش اس بات کا مطالعہ کرکے بھی کی جا سکتی ہے کہ فلکیاتی اشیاء کے ریڈ شفٹ، فاصلے، بہاؤ، کونیی مقامات، اور کونیی سائز اس وقت کے دوران کیسے بدلتے ہیں جب ان کا مشاہدہ کیا جا رہا ہے۔ یہ اثرات بہت کم ہیں جن کا ابھی تک پتہ نہیں چل سکا ہے۔ تاہم، ریڈ شفٹ یا بہاؤ میں تبدیلیوں کا مشاہدہ 2030 کی دہائی کے وسط میں مربع کلومیٹر صف یا انتہائی بڑی دوربین کے ذریعے کیا جا سکتا ہے۔ تصوراتی تحفظات اور غلط فہمیاں خلا کی توسیع میں فاصلے کی پیمائش کاسمولوجیکل پیمانے پر، موجودہ کائنات تجرباتی غلطی کے اندر یوکلڈین اسپیس کے مطابق ہے، جسے کاسمولوجسٹ جیومیٹرک طور پر چپٹا قرار دیتے ہیں۔ نتیجتا، تھری ڈی اسپیس میں موجودہ کائنات میں یوکلڈ کے پانچویں مفروضے سے وابستہ یوکلڈین جیومیٹری کے اصول موجود ہیں۔ تاہم، یہ ممکن ہے کہ ماضی کی تھری ڈی جگہ کی جیومیٹری انتہائی مڑی ہوئی ہو۔ خلا کی منحنیت کو اکثر ریمینیئن کئی گنا کے منحنیت میں غیر صفر ریمین منحنیت ٹینسر کا استعمال کرتے ہوئے ماڈل کیا جاتا ہے۔ یوکلیڈین "ہندسی طور پر چپٹی" جگہ میں صفر کا ریمن کرویچر ٹینسر ہوتا ہے۔ "جیومیٹریلی فلیٹ" اسپیس کی تین جہتیں ہیں اور یہ یوکلڈین اسپیس کے مطابق ہے۔ تاہم، خلائی وقت کی چار جہتیں ہیں۔ یہ آئنسٹن کے عمومی نظریہ اضافیت کے مطابق ہموار نہیں ہے۔ آئن سٹائن کا نظریہ یہ پیش کرتا ہے کہ "مادے اور توانائی کے منحنی خطوط کا خلائی وقت، اور منحنی خطوط فراہم کرنے کے لیے کافی مادے اور توانائی موجود ہے"۔ جزوی طور پر اس طرح کی مختلف جیومیٹریز کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے، کائنات کی توسیع فطری طور پر عمومی رشتہ دار ہے۔ اسے صرف خصوصی اضافیت کے ساتھ ماڈل نہیں بنایا جا سکتا: اگرچہ اس طرح کے ماڈل موجود ہیں، لیکن وہ کائنات میں نظر آنے والے مادے اور خلائی وقت کے درمیان مشاہدہ شدہ تعامل کے ساتھ بنیادی طور پر متصادم ہو سکتے ہیں۔ دائیں طرف کی تصاویر خلائی وقت کے خاکے کے دو نظارے دکھاتی ہیں جو کہ ایل سی ڈی ایم کاسمولوجیکل ماڈل کے مطابق کائنات کی بڑے پیمانے کی جیومیٹری کو ظاہر کرتی ہیں۔ خلا کے دو طول و عرض کو خارج کر دیا گیا ہے، جس سے خلا کا ایک طول و عرض (وہ طول و عرض جو شنک کے بڑے ہونے کے ساتھ بڑھتا ہے) اور ایک وقت (وہ طول و عرض جو شنک کی سطح پر "اوپر" جاتا ہے) رہ جاتا ہے۔ خاکہ کا تنگ سرکلر اختتام بگ بینگ کے بعد 700 ملین سال کے کائناتی وقت سے مطابقت رکھتا ہے، جبکہ وسیع اختتام 18 ارب سال کا کائناتی وقت ہے، جہاں کوئی بھی سپیس ٹائم کے باہر کی طرف تیز رفتار توسیع کے آغاز کو دیکھ سکتا ہے، ایک ایسی خصوصیت جو بالآخر اس ماڈل میں غالب ہے۔ جامنی رنگ کی گرڈ لائنیں بگ بینگ سے ایک ارب سال کے وقفوں پر کائناتی وقت کو نشان زد کرتی ہیں۔ سیان گرڈ لائنیں موجودہ دور میں ایک ارب ہلکے سالوں کے وقفوں پر کمونگ فاصلے کو نشان زد کرتی ہیں (ماضی میں کم اور مستقبل میں زیادہ)۔ نوٹ کریں کہ سطح کا سرکلر کرلنگ ایمبیڈنگ کا ایک فن پارہ ہے جس کی کوئی جسمانی اہمیت نہیں ہے اور یہ مثالی مقاصد کے لیے کیا جاتا ہے ؛ ایک چپٹی کائنات خود پر واپس نہیں گھومتی ہے۔ (اسی طرح کا اثر سڈوسفیئر کی نلکی کی شکل میں دیکھا جا سکتا ہے۔) خاکہ پر بھوری لکیر زمین کی عالمی لکیر ہے (یا زیادہ واضح طور پر خلا میں اس کا مقام، اس کے بننے سے پہلے ہی)۔ زرد لکیر سب سے زیادہ دور کے معروف کواسر کی عالمی لکیر ہے۔ سرخ لکیر تقریبا 13 ارب سال پہلے کواسر کے ذریعے خارج ہونے والی روشنی کی کرن کا راستہ ہے اور موجودہ دور میں زمین تک پہنچتی ہے۔ نارنجی لکیر کواسر اور زمین کے درمیان موجودہ دور کو ظاہر کرتی ہے، تقریبا 28 ارب ہلکے سال، جو کائنات کی عمر کو روشنی کی رفتار سے ضرب دینے سے بڑا فاصلہ ہے، ct۔ عمومی اضافیت کے مساوات کے اصول کے مطابق، خصوصی اضافیت کے اصول خلائی وقت کے چھوٹے علاقوں میں مقامی طور پر درست ہیں جو تقریبا چپٹے ہیں۔ خاص طور پر، روشنی ہمیشہ مقامی طور پر c کی رفتار سے سفر کرتی ہے۔ خاکہ میں، اس کا مطلب ہے، خلائی وقت کے خاکے بنانے کے رواج کے مطابق، کہ ہلکی بیم ہمیشہ مقامی گرڈ لائنوں کے ساتھ 45° کا زاویہ بناتی ہیں۔ تاہم، اس کی پیروی نہیں کی جاتی ہے کہ روشنی ایک وقت t میں ct کا فاصلہ طے کرتی ہے، جیسا کہ سرخ ورلڈ لائن سے ظاہر ہوتا ہے۔ اگرچہ یہ ہمیشہ مقامی طور پر سی پر حرکت کرتا ہے، لیکن اس کے نقل و حمل کے وقت (تقریبا 13 ارب سال) کا تعلق کسی بھی آسان طریقے سے طے کیے گئے فاصلے سے نہیں ہے، کیونکہ جیسے جیسے روشنی کی کرن خلا اور وقت سے گزرتی ہے کائنات پھیلتی جاتی ہے۔ اس طرح کائنات کے بدلتے پیمانے کی وجہ سے طے شدہ فاصلہ فطری طور پر مبہم ہے۔ اس کے باوجود، دو فاصلے ہیں جو جسمانی طور پر معنی خیز معلوم ہوتے ہیں: زمین اور کواسر کے درمیان فاصلہ جب روشنی خارج ہوئی تھی، اور موجودہ دور میں ان کے درمیان فاصلہ (مقامی طول و عرض کے طور پر بیان کردہ طول و عرض کے ساتھ شنک کا ایک ٹکڑا لینا)۔ سابقہ فاصلہ تقریبا 4 ارب ہلکے سال ہے، جو سی ٹی سے بہت چھوٹا ہے، جبکہ مؤخر الذکر کا فاصلہ (نارنجی لکیر کے ذریعے دکھایا گیا ہے) تقریبا 28 ارب ہلکے سال ہے، جو سی ٹی سے بہت بڑا ہے۔ دوسرے لفظوں میں، اگر آج خلا میں توسیع نہ ہوتی تو روشنی کو زمین اور کواسر کے درمیان سفر کرنے میں 28 ارب سال لگتے، جبکہ اگر توسیع پہلے ہی رک جاتی تو اس میں صرف 4 ارب سال لگتے۔ روشنی کو ہم تک پہنچنے میں 4 ارب سال سے بھی زیادہ وقت لگا حالانکہ یہ صرف 4 ارب ہلکے سال دور سے خارج ہوئی تھی۔ در حقیقت، زمین کی طرف خارج ہونے والی روشنی دراصل زمین سے دور جا رہی تھی جب اسے پہلی بار خارج کیا گیا تھا۔ زمین سے میٹرک فاصلہ اس کے سفر کے وقت کے پہلے چند ارب سالوں کے لیے کائناتی وقت کے ساتھ بڑھتا گیا، یہ بھی اشارہ کرتا ہے کہ ابتدائی وقت میں زمین اور کواسر کے درمیان خلا کی توسیع روشنی کی رفتار سے زیادہ تیز تھی۔ اس رویے میں سے کوئی بھی میٹرک توسیع کی کسی خاص خاصیت سے نہیں بلکہ مڑے ہوئے سطح پر مربوط خصوصی اضافیت کے مقامی اصولوں سے پیدا ہوتا ہے۔ خلا کو وسعت دینے کی ٹوپولوجی وقت کے ساتھ، کائنات کو تشکیل دینے والی جگہ پھیل رہی ہے۔ الفاظ 'خلا' اور 'کائنات'، جو بعض اوقات ایک دوسرے کے بدلے استعمال ہوتے ہیں، اس تناظر میں الگ معنی رکھتے ہیں۔ یہاں 'خلا' ایک ریاضیاتی تصور ہے جس کا مطلب تین جہتی کئی گنا ہے جس میں ہماری متعلقہ پوزیشنیں سرایت کرتی ہیں جبکہ 'کائنات' سے مراد ہر وہ چیز ہے جو موجود ہے بشمول خلا میں موجود مادے اور توانائی، اضافی جہتیں جو مختلف تاروں میں لپٹی ہو سکتی ہیں، اور وہ وقت جس کے ذریعے مختلف واقعات پیش آتے ہیں۔ خلا کی توسیع صرف اس 3-D کئی گنا کے حوالے سے ہے ؛ یعنی، تفصیل میں کوئی ڈھانچہ شامل نہیں ہے جیسے کہ اضافی جہتیں یا بیرونی کائنات۔ خلا کی حتمی ٹوپولوجی ایک پوسٹرری ہے-ایسی چیز جس کا اصولی طور پر مشاہدہ کیا جانا چاہیے-کیونکہ ایسی کوئی رکاوٹیں نہیں ہیں جن کا محض استدلال کیا جا سکتا ہے (دوسرے الفاظ میں کوئی ترجیحی رکاوٹیں نہیں ہو سکتی ہیں) کہ ہم جس جگہ میں رہتے ہیں وہ کیسے جڑی ہوئی ہے یا آیا یہ خود کو ایک کمپیکٹ جگہ کے طور پر لپیٹتی ہے۔ اگرچہ گوڈل کی کائنات جیسے بعض کائناتی نمونے ایسے عجیب و غریب عالمی خطوط کی بھی اجازت دیتے ہیں جو اپنے آپ کو کاٹتے ہیں، بالآخر یہ سوال کہ کیا ہم "پیک مین کائنات" جیسی کسی چیز میں ہیں جہاں اگر ایک سمت میں کافی دور سفر کرنے سے کسی کو آسانی سے اسی جگہ پر واپس جانے کا موقع ملے گا جیسے کہ غبارے کی سطح (یا زمین جیسے سیارے) کے گرد گھومنا ایک مشاہداتی سوال ہے جو کائنات کی عالمی جیومیٹری کے ذریعہ قابل پیمائش یا ناقابل پیمائش کے طور پر محدود ہے۔ اس وقت، مشاہدات کائنات کے وسعت میں لامحدود اور محض جڑے ہوئے ہونے کے ساتھ مطابقت رکھتے ہیں، حالانکہ ہم کائناتی افق کے ذریعہ سادہ اور زیادہ پیچیدہ تجاویز کے درمیان فرق کرنے میں محدود ہیں۔ کائنات حد تک لامحدود ہو سکتی ہے یا یہ محدود ہو سکتی ہے ؛ لیکن ابتدائی کائنات کے افراط زر کے نمونے کی طرف لے جانے والے شواہد سے یہ بھی ظاہر ہوتا ہے کہ "کل کائنات" قابل مشاہدہ کائنات سے بہت بڑی ہے، اور اس لیے کوئی بھی کنارے یا غیر ملکی جیومیٹریز یا ٹوپولوجیز براہ راست قابل مشاہدہ نہیں ہوں گی کیونکہ روشنی ان پیمانوں تک نہیں پہنچی ہے جن پر کائنات کے ایسے پہلو، اگر وہ موجود ہیں تو، اب بھی قابل اجازت ہیں۔ تمام ارادوں اور مقاصد کے لیے، یہ فرض کرنا محفوظ ہے کہ کائنات مقامی حد تک لامحدود ہے، بغیر کسی کنارے یا عجیب ربط کے۔ کائنات کی مجموعی شکل سے قطع نظر، کائنات کس میں پھیل رہی ہے اس کا سوال یہ ہے کہ توسیع کو بیان کرنے والے نظریات کے مطابق اس کے جواب کی ضرورت نہیں ہے۔ جس طرح سے ہم اپنی کائنات میں خلا کی وضاحت کرتے ہیں اس کے لیے کسی بھی طرح سے اضافی بیرونی جگہ کی ضرورت نہیں ہے جس میں یہ پھیل سکے کیونکہ لامحدود وسعت کی توسیع وسعت کی لامحدود حد کو تبدیل کیے بغیر ہو سکتی ہے۔ جو کچھ یقینی ہے وہ یہ ہے کہ جس جگہ میں ہم رہتے ہیں اس کی خاصیت یہ ہے کہ وقت گزرنے کے ساتھ ساتھ اشیاء کے درمیان فاصلہ بڑھتا جا رہا ہے۔ یہ صرف نیچے دریافت کردہ میٹرک توسیع سے وابستہ سادہ مشاہداتی نتائج کو ظاہر کرتا ہے۔ توسیع ہونے کے لیے "باہر" یا ہائپر اسپیس میں سرایت کرنے کی ضرورت نہیں ہے۔ کائنات کے ایک بلبلے کے طور پر کچھ بھی نہیں میں بڑھتے ہوئے اکثر دیکھے جانے والے تصورات اس سلسلے میں گمراہ کن ہیں۔ اس بات پر یقین کرنے کی کوئی وجہ نہیں ہے کہ پھیلتی ہوئی کائنات سے "باہر" کچھ بھی ہے جس میں کائنات پھیلتی ہے۔ یہاں تک کہ اگر مجموعی طور پر مقامی حد لامحدود ہے اور اس طرح کائنات کوئی "بڑا" نہیں ہو سکتا، تب بھی ہم کہتے ہیں کہ خلا پھیل رہا ہے کیونکہ، مقامی طور پر، اشیاء کے درمیان خصوصیت کا فاصلہ بڑھ رہا ہے۔ جیسے جیسے ایک لامحدود جگہ بڑھتی جاتی ہے، یہ لامحدود رہتی ہے۔ توسیع کے دوران کائنات کی کثافت بہت کم عمر میں اور اس کی ابتدائی توسیع کے کچھ حصے کے دوران انتہائی گھنے ہونے کے باوجود-بلیک ہول بنانے کے لیے عام طور پر درکار سے کہیں زیادہ گھنے ہونے کے باوجود-کائنات بلیک ہول میں دوبارہ نہیں گری۔ اس کی وجہ یہ ہے کہ کشش ثقل کے گرنے کے لیے عام طور پر استعمال ہونے والے حسابات عام طور پر نسبتا مستقل سائز کی اشیاء پر مبنی ہوتے ہیں، جیسے ستارے، اور بگ بینگ جیسے تیزی سے پھیلتے ہوئے خلا پر لاگو نہیں ہوتے ہیں۔ چھوٹے پیمانوں پر توسیع کے اثرات خلا کی توسیع کو بعض اوقات ایک ایسی قوت کے طور پر بیان کیا جاتا ہے جو اشیاء کو الگ کرنے کا کام کرتی ہے۔ اگرچہ یہ کائناتی مستقل کے اثر کی درست وضاحت ہے، لیکن یہ عام طور پر توسیع کے رجحان کی درست تصویر نہیں ہے۔ مجموعی توسیع کو سست کرنے کے علاوہ، کشش ثقل ستاروں اور کہکشاؤں میں مادے کے مقامی جمع ہونے کا سبب بنتی ہے۔ ایک بار جب اشیاء تشکیل پاتے ہیں اور کشش ثقل سے جڑے ہوتے ہیں، تو وہ توسیع سے "باہر نکل جاتے ہیں" اور بعد میں کائناتی میٹرک کے زیر اثر توسیع نہیں کرتے، کوئی قوت نہیں ہوتی جو انہیں ایسا کرنے پر مجبور کرتی ہے۔ کائنات کی جمود توسیع اور خلا میں قریبی اشیاء کی جمود علیحدگی کے درمیان کوئی فرق نہیں ہے۔ سابقہ محض مؤخر الذکر کا بڑے پیمانے پر اخراج ہے۔ ایک بار جب اشیاء کشش ثقل سے جڑی ہوتی ہیں، تو وہ ایک دوسرے سے پیچھے نہیں ہٹتی ہیں۔ اس طرح آندرمیڈا کہکشاں، جو کہ آکاشگنگا سے جڑی ہوئی ہے، دراصل ہماری طرف گر رہی ہے اور پھیل نہیں رہی ہے۔ مقامی گروپ کے اندر، کشش ثقل کے تعاملات نے اشیاء کے جمود کے نمونوں کو اس طرح تبدیل کر دیا ہے کہ کوئی کائناتی توسیع نہیں ہو رہی ہے۔ لوکل گروپ سے آگے، انٹریئل توسیع قابل پیمائش ہے، حالانکہ منظم کشش ثقل کے اثرات کا مطلب یہ ہے کہ خلا کے بڑے اور بڑے حصے بالآخر "ہبل فلو" سے باہر گر جائیں گے اور کہکشاؤں کے سپر کلسٹرز کے پیمانے تک پابند، غیر توسیع پذیر اشیاء کے طور پر ختم ہو جائیں گے۔ اس طرح کے مستقبل کے واقعات کی پیش گوئی یہ جان کر کی جاتی ہے کہ ہبل کا بہاؤ کس طرح تبدیل ہو رہا ہے اور ساتھ ہی ان اشیاء کی کمیت جس کی طرف ہمیں کشش ثقل سے کھینچا جا رہا ہے۔ فی الحال، لوکل گروپ کو کشش ثقل سے شیپلی سپر کلسٹر یا "گریٹ ایٹریکٹر" کی طرف کھینچا جا رہا ہے جس کے ساتھ، اگر تاریک توانائی کام نہیں کر رہی تھی، تو ہم آخر کار ضم ہو جائیں گے اور اس طرح کے وقت کے بعد ہم سے دور توسیع نہیں دیکھ پائیں گے۔ میٹرک توسیع کا ایک نتیجہ یہ ہے کہ خلا میں مادے کے یکساں مقامی "دھماکے" کو مقامی طور پر ایف ایل آر ڈبلیو جیومیٹری کے ذریعے بیان کیا جا سکتا ہے، وہی جیومیٹری جو پوری کائنات کی توسیع کو بیان کرتی ہے اور سادہ ملن کائنات کی بنیاد بھی تھی، جو کشش ثقل کے اثرات کو نظر انداز کرتی ہے۔ خاص طور پر، عمومی اضافیت پیش گوئی کرتی ہے کہ روشنی پھٹنے والے مادے کی مقامی حرکت کے حوالے سے c کی رفتار سے حرکت کرے گی، یہ ایک ایسا رجحان ہے جو فریم ڈریگنگ کے مترادف ہے۔ تاریک توانائی یا کائناتی مستقل کے تعارف کے ساتھ صورتحال کسی حد تک بدل جاتی ہے۔ خلا توانائی کی کثافت کی وجہ سے ایک کائناتی مستقل ایسی اشیاء کے درمیان ایک پسپا قوت کو شامل کرنے کا اثر رکھتا ہے جو فاصلے کے متناسب (الٹا متناسب نہیں) ہوتی ہے۔ جمود کے برعکس یہ فعال طور پر ان اشیاء پر "کھینچتا" ہے جو کشش ثقل کے زیر اثر ایک دوسرے سے جڑی ہوئی ہیں، اور یہاں تک کہ انفرادی ایٹموں پر بھی۔ تاہم، اس سے اشیاء مستقل طور پر بڑھنے یا ٹکڑے ٹکڑے ہونے کا سبب نہیں بنتی ہیں ؛ جب تک کہ وہ بہت کمزور طور پر بندھے ہوئے نہ ہوں، وہ محض ایک توازن کی حالت میں آباد ہو جائیں گے جو اس سے قدرے (ناقابل شناخت) بڑی ہے جو دوسری صورت میں ہوتی۔ جیسے جیسے کائنات پھیلتی ہے اور اس میں موجود مادہ پتلا ہوتا ہے، کشش ثقل کم ہوتی جاتی ہے (چونکہ یہ کثافت کے متناسب ہوتی ہے)، جبکہ کائناتی پسپائی میں اضافہ ہوتا ہے۔ اس طرح، ایل۔ سی۔ ڈی۔ ایم کائنات کی حتمی قسمت ایک قریب خلا ہے جو کائناتی مستقل کے زیر اثر بڑھتی ہوئی شرح سے پھیل رہا ہے۔ تاہم، کشش ثقل سے جڑی ہوئی اشیاء جیسے کہ آکاشگنگا پھیلتی نہیں ہے، اور اینڈرومیڈا کہکشاں اتنی تیزی سے ہماری طرف بڑھ رہی ہے کہ یہ اب بھی تقریبا 3 ارب سالوں میں آکاشگنگا میں ضم ہو جائے گی۔ میٹرک توسیع اور روشنی کی رفتار ابتدائی کائنات کے افراط زر کے دور کے اختتام پر، کائنات میں موجود تمام مادے اور توانائی کو مساوات کے اصول اور آئن سٹائن کے عمومی نظریہ اضافیت کے مطابق ایک جمود کے راستے پر مقرر کیا گیا تھا۔ یہ تب ہوتا ہے جب کائنات کی توسیع کی عین مطابق اور باقاعدہ شکل کی ابتدا ہوئی (یعنی کائنات میں مادہ الگ ہو رہا ہے کیونکہ یہ ماضی میں انفلاٹن فیلڈ کی وجہ سے الگ ہو رہا تھا)۔ اگرچہ خصوصی اضافیت اشیاء کو مقامی حوالہ فریم کے حوالے سے روشنی سے زیادہ تیزی سے حرکت کرنے سے منع کرتی ہے جہاں خلائی وقت کو چپٹا اور غیر متغیر سمجھا جا سکتا ہے، لیکن یہ ان حالات پر لاگو نہیں ہوتا ہے جہاں خلائی وقت کی منحنیت یا وقت میں ارتقاء اہم ہو جاتا ہے۔ ان حالات کو عمومی اضافیت کے ذریعے بیان کیا جاتا ہے، جو دو دور کی اشیاء کے درمیان علیحدگی کو روشنی کی رفتار سے زیادہ تیزی سے بڑھنے کی اجازت دیتا ہے، حالانکہ یہاں "فاصلے" کی تعریف کسی جمود فریم میں استعمال ہونے والی تعریف سے کچھ مختلف ہے۔ یہاں استعمال ہونے والے فاصلے کی تعریف مقامی کمونگ فاصلے کا مجموعہ یا انضمام ہے، یہ سب مستقل مقامی مناسب وقت پر کیا جاتا ہے۔ مثال کے طور پر، کہکشاؤں جو ہبل کے رداس سے زیادہ دور ہیں، تقریبا 4.5 گیگاپارسیک یا 14.7 بلین لائٹ سال، ہم سے دور ہیں، ان کی کساد بازاری کی رفتار ہے جو روشنی کی رفتار سے زیادہ تیز ہے۔ ان اشیا کی مرئیت کائنات کی صحیح توسیعی تاریخ پر منحصر ہے۔ وہ روشنی جو آج زیادہ دور کے کائناتی واقعہ کے افق سے باہر کہکشاؤں سے خارج ہوتی ہے، تقریبا 5 گیگاپارسیک یا 16 بلین لائٹ سال، ہم تک کبھی نہیں پہنچے گی، حالانکہ ہم اب بھی وہ روشنی دیکھ سکتے ہیں جو ان کہکشاؤں نے ماضی میں خارج کی تھی۔ توسیع کی اعلی شرح کی وجہ سے، یہ بھی ممکن ہے کہ دو اشیاء کے درمیان فاصلہ کائنات کی عمر سے روشنی کی رفتار کو ضرب دے کر شمار کی گئی قیمت سے زیادہ ہو۔ یہ تفصیلات شوقیہ افراد اور یہاں تک کہ پیشہ ور طبیعیات دانوں کے درمیان اکثر الجھن کا باعث بنتی ہیں۔ موضوع کی غیر بدیہی نوعیت کی وجہ سے اور جسے کچھ لوگوں نے الفاظ کے "لاپرواہ" انتخاب کے طور پر بیان کیا ہے، خلا کی میٹرک توسیع کی کچھ وضاحتیں اور وہ غلط فہمیاں جن کی طرف اس طرح کی وضاحتیں لے جا سکتی ہیں، تعلیم اور سائنسی تصورات کے مواصلات کے شعبوں میں بحث کا ایک جاری موضوع ہیں۔ کائناتی توسیع کے لیے عام مماثلت کائنات کی توسیع کو اکثر تصوراتی نمونوں کے ساتھ دکھایا جاتا ہے جہاں ایک توسیع پذیر شے کو توسیع پذیر خلا کی نمائندگی کے لیے لیا جاتا ہے۔ نوٹ کریں کہ یہ ماڈل اس حد تک گمراہ کن ہو سکتے ہیں کہ وہ یہ غلط تاثر دیتے ہیں کہ توسیع پذیر جگہ اپنے ساتھ اشیاء لے جا سکتی ہے۔ حقیقت میں، کائنات کی توسیع صرف ایک دوسرے سے دور اشیاء کی جمود حرکت سے مطابقت رکھتی ہے۔ "ربڑ کی رسی کے ماڈل پر چیونٹی" میں کوئی تصور کرتا ہے کہ ایک چیونٹی (نقطہ نما کے طور پر مثالی) ایک بالکل لچکدار رسی پر مستقل رفتار سے رینگ رہی ہے جو مسلسل پھیلی ہوئی ہے۔ اگر ہم رسی کو λCDM پیمانے کے عنصر کے مطابق پھیلاتے ہیں اور چیونٹی کی رفتار کو روشنی کی رفتار سمجھتے ہیں، تو یہ مشابہت عددی طور پر درست ہے-وقت کے ساتھ چیونٹی کی پوزیشن اوپر کے سرایت شدہ خاکہ پر سرخ لکیر کے راستے سے میل کھائے گی۔ "ربڑ شیٹ ماڈل" میں رسی کو ایک چپٹی دو جہتی ربڑ کی شیٹ سے تبدیل کیا جاتا ہے جو تمام سمتوں میں یکساں طور پر پھیلتی ہے۔ دوسرے مقامی طول و عرض کے اضافے سے شیٹ میں مقامی منحنی خطوط کے ذریعے مقامی جیومیٹری کے مقامی خلل کو ظاہر کرنے کا امکان پیدا ہوتا ہے۔ "بیلون ماڈل" میں فلیٹ شیٹ کو ایک گول غبارے سے تبدیل کیا جاتا ہے جسے صفر کے ابتدائی سائز (بگ بینگ کی نمائندگی) سے بڑھایا جاتا ہے۔ غبارے میں مثبت گوسیائی منحنیت ہوتی ہے جبکہ مشاہدات سے پتہ چلتا ہے کہ حقیقی کائنات مقامی طور پر چپٹی ہے، لیکن اس عدم مطابقت کو غبارے کو بہت بڑا بنا کر ختم کیا جا سکتا ہے تاکہ یہ مشاہدے کی حدود میں مقامی طور پر چپٹا ہو۔ یہ مشابہت ممکنہ طور پر الجھن کا باعث ہے کیونکہ اس سے غلط طور پر پتہ چلتا ہے کہ بگ بینگ غبارے کے وسط میں ہوا تھا۔ درحقیقت غبارے کی سطح سے باہر نکات کا کوئی مطلب نہیں ہے، چاہے وہ پہلے غبارے کے زیر قبضہ ہی کیوں نہ ہوں۔ "کشمش کی روٹی کے ماڈل" میں کوئی تصور کرتا ہے کہ ایک تندور میں کشمش کی روٹی پھیل رہی ہے۔ روٹی (خلا) مجموعی طور پر پھیلتی ہے، لیکن کشش ثقل سے جڑی ہوئی اشیاء (کشش ثقل سے جڑی ہوئی اشیاء) پھیلتی نہیں ہیں ؛ وہ محض ایک دوسرے سے دور بڑھتی ہیں۔ کوموونگ اینڈ پروپر ڈسٹنس نوٹس ریفرنسز پرنٹڈ ریفرنسز ایڈنگٹن، آرتھر بھی دیکھیں۔ توسیع پذیر کائنات: فلکیات کا 'عظیم مباحثہ'، 1900-1931۔ کیمبرج یونیورسٹی کا پریس سنڈیکیٹ، 1933۔ لڈل، اینڈریو آر۔ اور لیتھ، ڈیوڈ ایچ۔ کاسمولوجیکل انفلیشن اینڈ لارج اسکیل اسٹرکچر۔ کیمبرج یونیورسٹی پریس، 2000۔ لائن ویور، چارلس ایچ۔ اور ڈیوس، تمارا ایم۔ "بگ بینگ کے بارے میں غلط فہمیاں"، سائنٹفک امریکن، مارچ 2005 (غیر مفت مواد)۔ موک، ڈیلو ای اور تھامس ورگیش۔ رشتہ داری کے اندر۔ پرنسٹن یونیورسٹی پریس، 1991۔ بیرونی روابط سوانسن، جم، پھیلتی ہوئی کائنات کے بارے میں ایک سوال کا جواب دیں فیلڈر، گیری، "پھیلتی ہوئی کائنات"۔ ناسا کی ڈبلیو ایم اے پی ٹیم یونیورسٹی آف وسکونسن فزکس ڈیپارٹمنٹ سے ابتدائی سطح کے ہبل ٹیوٹوریل میں "عالمگیر توسیع کی وضاحت" پیش کرتی ہے۔ وینپیگ یونیورسٹی سے کشمش کی روٹی کو بڑھانا: ایک مثال، لیکن "ایک ماہر فلکیات سے پوچھیں" میں پھیلتی ہوئی کائنات کی وضاحت کرنے کے لیے "اینٹ آن اے بیلون" مشابہت کی کوئی وضاحت نہیں۔ (یہ وضاحت فراہم کرنے والے ماہر فلکیات کی وضاحت نہیں کی گئی ہے۔) طبعی کائناتی عمومی اضافیت فلکیات میں بگ بینگ تصورات