तुल्यता सिद्धांत

तुल्यता सिद्धांत कहता है कि गुरुत्वाकर्षण के प्रभाव स्थानीय रूप से त्वरण के प्रभावों के समान होते हैं, ताकि सभी पिंड अपनी संरचना की परवाह किए बिना समान त्वरण के साथ गिरें।

Definition

तुल्यता सिद्धांत यह कथन है कि गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान बराबर होते हैं, ताकि पर्याप्त रूप से छोटे मुक्त रूप से गिरने वाले फ्रेम में गुरुत्वाकर्षण स्थानीय रूप से अप्रभेद्य हो और भौतिकी के नियम विशेष सापेक्षता के नियमों तक कम हो जाएं।

Scope

यह विषय कमजोर तुल्यता सिद्धांत (मुक्त पतन की सार्वभौमिकता), आइंस्टीन तुल्यता सिद्धांत जो स्थानीय लोरेंत्ज़ और स्थिति अपरिवर्तनशीलता को जोड़ता है, गुरुत्वाकर्षण पिंडों तक विस्तारित मजबूत तुल्यता सिद्धांत, गिरते हुए लिफ्टों और त्वरित रॉकेटों के विचार प्रयोगों, और किसी भी उल्लंघन को बाधित करने वाले सटीक परीक्षणों को शामिल करता है।

Core questions

• गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में सभी वस्तुएं समान त्वरण के साथ क्यों गिरती हैं?
• किस अर्थ में एक मुक्त रूप से गिरने वाली प्रयोगशाला खाली स्थान में एक से अप्रभेद्य है?
• तुल्यता सिद्धांत का कितनी सटीकता से परीक्षण किया गया है, और क्या यह विफल हो सकता है?

Key concepts

• जड़त्वीय बनाम गुरुत्वाकर्षण द्रव्यमान
• मुक्त पतन की सार्वभौमिकता
• स्थानीय लोरेंत्ज़ अपरिवर्तनशीलता
• स्थानीय स्थिति अपरिवर्तनशीलता
• गिरती-लिफ्ट विचार प्रयोग
• ईओटवोस-प्रकार के परीक्षण

Key theories

मुक्त पतन की सार्वभौमिकता

क्योंकि गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान बराबर होते हैं, सभी पिंड द्रव्यमान या संरचना से स्वतंत्र रूप से समान त्वरण के साथ गिरते हैं, यह अनुभवजन्य तथ्य गुरुत्वाकर्षण को मुक्त रूप से गिरने वाले फ्रेम में जाकर स्थानीय रूप से हटाने की अनुमति देता है।

आइंस्टीन तुल्यता सिद्धांत

प्रत्येक स्थानीय मुक्त रूप से गिरने वाले फ्रेम में भौतिकी के गैर-गुरुत्वाकर्षण नियम अपने विशेष-सापेक्षतावादी रूप लेते हैं, फ्रेम के वेग और स्थान से स्वतंत्र, जो गुरुत्वाकर्षण के ज्यामितीय विवरण को रेखांकित करने वाला सटीक कथन है।

Clinical relevance

तुल्यता सिद्धांत का अधिक से अधिक सटीकता से परीक्षण किया जाता है क्योंकि कोई भी उल्लंघन सामान्य सापेक्षता से परे नए भौतिकी का संकेत देगा; टॉर्सियन-बैलेंस और चंद्र-लेजर-रेंजिंग प्रयोग और MICROSCOPE उपग्रह अतिरिक्त क्षेत्रों या संशोधित गुरुत्वाकर्षण से उत्पन्न होने वाले संरचना-निर्भर बलों को बाधित करते हैं।

History

गुरुत्वाकर्षण और जड़त्वीय द्रव्यमान की समानता को न्यूटन द्वारा जांचा गया था और 1900 के आसपास ईओटवोस द्वारा टॉर्सियन बैलेंस के साथ परिष्कृत किया गया था; आइंस्टीन ने इसे 1907 में एक मौलिक सिद्धांत के रूप में उठाया, इसे अपना सबसे सुखद विचार कहा, और आधुनिक ईओट-वॉश और अंतरिक्ष प्रयोग इसे 10^15 के भागों तक पुष्टि करते हैं।

Key figures

• Albert Einstein
• Lorand Eotvos
• Robert Dicke

Seminal works

• einstein1916
• mtw1973

Frequently asked questions

क्या तुल्यता सिद्धांत सटीक है या केवल अनुमानित?

यह केवल एक अतिसूक्ष्म क्षेत्र की सीमा में ही सटीक रूप से लागू होता है; किसी भी विस्तारित क्षेत्र में वास्तविक गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र की भिन्नता से ज्वारीय प्रभाव दिखाई देते हैं, और ये अवशिष्ट ज्वारीय बल ठीक वही हैं जो स्पेसटाइम वक्रता का वर्णन करते हैं।

यदि किसी परीक्षण में उल्लंघन पाया जाता तो इसका क्या अर्थ होता?

विभिन्न सामग्रियों के मुक्त-पतन त्वरण में मापा गया अंतर एक नई संरचना-निर्भर अंतःक्रिया का अर्थ होगा, जो सामान्य सापेक्षता के सबसे सरल रूप को गलत साबित करेगा और अतिरिक्त क्षेत्रों की ओर इशारा करेगा जैसे कि कुछ एकीकृत या डार्क-सेक्टर सिद्धांतों द्वारा भविष्यवाणी की गई है।