ब्रह्मांडीय स्थिरांक

ब्रह्मांडीय स्थिरांक आइंस्टीन क्षेत्र समीकरणों में एक अतिरिक्त पद है, जो मीट्रिक के समानुपाती होता है, और यह खाली स्थान के एक समान ऊर्जा घनत्व की तरह व्यवहार करता है तथा त्वरित ब्रह्मांडीय विस्तार को संचालित करता है।

Definition

ब्रह्मांडीय स्थिरांक, जिसे लैम्डा (Lambda) से दर्शाया जाता है, आइंस्टीन क्षेत्र समीकरणों में जोड़ा गया एक स्थिर पद है जो निर्वात में एक समान ऊर्जा घनत्व और समान-परिमाण का नकारात्मक दबाव का योगदान करता है, जो डार्क एनर्जी के सबसे सरल रूप के समतुल्य है।

Scope

यह विषय ब्रह्मांडीय-स्थिरांक पद के बीजगणितीय रूप और ऊर्जा-संवेग संरक्षण के साथ इसकी संगति, नकारात्मक दबाव के साथ निर्वात ऊर्जा के रूप में इसकी व्याख्या, एक स्थिर ब्रह्मांड के लिए आइंस्टीन की मूल प्रेरणा और बाद में उनका खंडन, देखे गए ब्रह्मांडीय त्वरण की व्याख्या के लिए इसका पुनरुद्धार, और क्वांटम-क्षेत्र-सिद्धांत के अनुमानों के साथ इसकी भारी विसंगति की ब्रह्मांडीय-स्थिरांक समस्या को शामिल करता है।

Core questions

• संरक्षण कानूनों का उल्लंघन किए बिना आइंस्टीन समीकरणों में एक स्थिर पद क्यों जोड़ा जा सकता है?
• एक ब्रह्मांडीय स्थिरांक मंद विस्तार के बजाय त्वरित विस्तार कैसे उत्पन्न करता है?
• अवलोकित मान क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत द्वारा अनुमानित मान से इतना कम क्यों है?

Key concepts

• लैम्डा पद
• निर्वात ऊर्जा घनत्व
• नकारात्मक दबाव
• त्वरित विस्तार
• डार्क एनर्जी
• ब्रह्मांडीय-स्थिरांक समस्या

Key theories

निर्वात ऊर्जा व्याख्या

एक ब्रह्मांडीय स्थिरांक एक समान निर्वात ऊर्जा घनत्व के समतुल्य है जिसका दबाव उस घनत्व के ऋणात्मक के बराबर होता है, इसलिए यह एक प्रतिकारक गुरुत्वाकर्षण प्रभाव का योगदान करता है जो ब्रह्मांड के विस्तार को तेज करता है।

ब्रह्मांडीय-स्थिरांक समस्या

क्वांटम क्षेत्र सिद्धांत एक निर्वात ऊर्जा की भविष्यवाणी करता है जो छोटे अवलोकित मान से कई दसियों परिमाण अधिक है, एक अस्पष्टीकृत विसंगति जो गुरुत्वाकर्षण और क्वांटम भौतिकी को जोड़ने वाली सबसे गहरी पहेलियों में से एक है।

Clinical relevance

दूरस्थ सुपरनोवा, ब्रह्मांडीय माइक्रोवेव पृष्ठभूमि और बड़े पैमाने की संरचना के अवलोकन एक छोटे सकारात्मक ब्रह्मांडीय स्थिरांक के अनुरूप हैं जो ब्रह्मांड के वर्तमान ऊर्जा बजट का अधिकांश हिस्सा बनाता है; यह एक सच्चा स्थिरांक है या एक गतिशील डार्क एनर्जी, यह अवलोकन संबंधी ब्रह्मांड विज्ञान का एक केंद्रीय प्रश्न है।

History

आइंस्टीन ने 1917 में एक स्थिर ब्रह्मांड प्राप्त करने के लिए लैम्डा (Lambda) की शुरुआत की थी, फिर हबल द्वारा ब्रह्मांडीय विस्तार की खोज के बाद इसे छोड़ दिया, कथित तौर पर इसे अपनी सबसे बड़ी भूल कहा; यह 1998 में निर्णायक रूप से वापस आया जब सुपरनोवा सर्वेक्षणों से पता चला कि विस्तार में तेजी आ रही है, जिससे यह स्थिरांक डार्क एनर्जी के प्रमुख मॉडल के रूप में पुनर्जीवित हो गया।

Debates

स्थिर बनाम गतिशील डार्क एनर्जी

क्या ब्रह्मांडीय त्वरण एक सच्चे ब्रह्मांडीय स्थिरांक या धीरे-धीरे विकसित होने वाले क्षेत्र (क्विंटेंसेंस) के कारण होता है, यह अवलोकन संबंधी रूप से खुला है; उन्हें अलग करने के लिए यह सटीक माप की आवश्यकता है कि ब्रह्मांडीय समय के साथ डार्क-एनर्जी घनत्व कैसे बदलता है, यदि बिल्कुल भी बदलता है।

Key figures

• Albert Einstein
• Willem de Sitter
• Sean Carroll

Seminal works

• carroll2001
• carroll2004

Frequently asked questions

क्या ब्रह्मांडीय स्थिरांक डार्क एनर्जी के समान है?

ब्रह्मांडीय स्थिरांक डार्क एनर्जी का सबसे सरल संभव रूप है, एक निश्चित घनत्व वाली निर्वात ऊर्जा; 'डार्क एनर्जी' एक व्यापक शब्द है जिसमें गतिशील मॉडल भी शामिल हैं, इसलिए सभी ब्रह्मांडीय स्थिरांक डार्क एनर्जी हैं लेकिन सभी डार्क एनर्जी का स्थिरांक होना आवश्यक नहीं है।

स्थिरांक जोड़ने को एक बार भूल क्यों कहा गया था?

आइंस्टीन ने इसे एक स्थिर ब्रह्मांड को मजबूर करने के लिए जोड़ा था, जो उस समय की प्रचलित धारणा थी; यदि उन्होंने अपरिवर्तित समीकरणों पर भरोसा किया होता तो उन्होंने ब्रह्मांडीय विस्तार का अवलोकन होने से पहले ही भविष्यवाणी कर दी होती, यही कारण है कि उन्हें बाद में इस कदम पर पछतावा हुआ, हालांकि यह पद अंततः वास्तविक साबित हुआ।