ब्रह्मांड विज्ञान में सामान्य सापेक्षता

सामान्य सापेक्षता गुरुत्वाकर्षण का सिद्धांत प्रदान करती है जिस पर ब्रह्मांड विज्ञान आधारित है, यह वर्णन करती है कि ब्रह्मांड का पदार्थ और ऊर्जा दिक्काल को कैसे वक्रित करते हैं और इसके विस्तार को कैसे संचालित करते हैं।

Definition

ब्रह्मांड विज्ञान में सामान्य सापेक्षता आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों का पूरे ब्रह्मांड पर अनुप्रयोग है, जिसमें पदार्थ और ऊर्जा के बड़े पैमाने पर वितरण को समरूपता और समदैशिकता की धारणा के तहत दिक्काल की वक्रता और विस्तार को निर्धारित करने वाले स्रोत के रूप में माना जाता है।

Scope

यह विषय ब्रह्मांडीय गतिकी के शासी नियम के रूप में आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरणों की भूमिका, समरूपता और समदैशिकता के ब्रह्मांडीय सिद्धांत को शामिल करता है जो FLRW समाधानों के वर्ग का चयन करता है, ब्रह्मांडीय स्थिरांक पद का अर्थ, वक्रित दिक्काल में प्रकाश के प्रसार और क्षितिज का वर्णन, और जिस तरह से सापेक्षतावादी ज्यामिति अवलोकन योग्य रेडशिफ्ट और दूरियों को अंतर्निहित विस्तार से जोड़ती है।

Core questions

• आइंस्टीन के क्षेत्र समीकरण ब्रह्मांड की गतिशीलता को कैसे नियंत्रित करते हैं?
• ब्रह्मांडीय सिद्धांत ज्यामिति को FLRW दिक्काल तक क्यों सीमित करता है?
• दिक्काल वक्रता अवलोकन योग्य दूरियों, रेडशिफ्ट और क्षितिज को कैसे आकार देती है?

Key concepts

• आइंस्टीन क्षेत्र समीकरण
• दिक्काल वक्रता
• ब्रह्मांडीय सिद्धांत
• ब्रह्मांडीय स्थिरांक
• मीट्रिक टेंसर
• भूगणितीय
• कण क्षितिज

Key theories

आइंस्टीन क्षेत्र समीकरण

क्षेत्र समीकरण दिक्काल की वक्रता को उसकी ऊर्जा और संवेग सामग्री से संबंधित करते हैं, जो गतिशील नियम प्रदान करते हैं, जिसे ब्रह्मांड पर लागू करने पर, ब्रह्मांडीय विस्तार के फ्रीडमैन मॉडल प्राप्त होते हैं।

ब्रह्मांडीय सिद्धांत

बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड को समरूप और समदैशिक माना जाता है, जो FLRW ज्यामिति को अलग करता है और क्षेत्र समीकरणों को फ्रीडमैन प्रणाली में नाटकीय रूप से सरल बनाता है।

Mechanisms

ब्रह्मांडीय द्रव का प्रतिबल-ऊर्जा आइंस्टीन समीकरणों के माध्यम से दिक्काल वक्रता का स्रोत है; समरूपता और समदैशिकता लागू करने से मीट्रिक FLRW रूप में कम हो जाता है, और समीकरण तब स्केल कारक और प्रकाश के भूगणितीय पथों को निर्धारित करते हैं जो अवलोकन योग्य दूरियों और रेडशिफ्ट को ठीक करते हैं।

Clinical relevance

सामान्य सापेक्षता ब्रह्मांड विज्ञान का सैद्धांतिक आधार है: यह वे समीकरण प्रदान करती है जो विस्तार, प्रकाश के मुड़ने और क्षितिज संरचना की भविष्यवाणी करते हैं, और इसकी भविष्यवाणियां, गुरुत्वाकर्षण लेंसिंग से लेकर गड़बड़ी के विकास तक, ब्रह्मांडीय सर्वेक्षणों की व्याख्या के लिए आवश्यक हैं।

History

आइंस्टीन ने 1917 में ब्रह्मांड पर सामान्य सापेक्षता लागू की, एक स्थिर ब्रह्मांड की अनुमति देने के लिए ब्रह्मांडीय स्थिरांक पेश किया; विस्तार की खोज ने स्थिर मॉडल को अस्थिर बना दिया, और सापेक्षतावादी ब्रह्मांड विज्ञान FLRW ढांचे में विकसित हुआ जो आधुनिक बिग बैंग मॉडल का आधार है।

Debates

बैकरीएक्शन और औसत

क्योंकि वास्तविक ब्रह्मांड केवल सांख्यिकीय रूप से समरूप है, इस बात पर बहस है कि क्या विषम पदार्थ वितरण का औसत चिकने फ्रीडमैन विवरण में सुधार करता है, एक प्रश्न जिसे बैकरीएक्शन समस्या के रूप में जाना जाता है।

Key figures

• Albert Einstein
• Willem de Sitter
• Hermann Weyl
• Howard Robertson

Seminal works

• einstein1917

Frequently asked questions

ब्रह्मांड विज्ञान में सामान्य सापेक्षता सापेक्षता के भौतिकी अध्ययन से कैसे भिन्न है?

सापेक्षता और गुरुत्वाकर्षण का भौतिकी उपक्षेत्र सामान्य रूप से सिद्धांत का अध्ययन करता है, जिसमें ब्लैक होल और गुरुत्वाकर्षण तरंगें शामिल हैं; यहां ध्यान विशेष रूप से पूरे ब्रह्मांड पर क्षेत्र समीकरणों को लागू करने पर है ताकि इसके विस्तार, ज्यामिति और अवलोकन योग्य संरचना को प्राप्त किया जा सके।

आइंस्टीन ने ब्रह्मांडीय स्थिरांक क्यों पेश किया?

आइंस्टीन ने 1917 में उस समय के प्रचलित दृष्टिकोण के अनुरूप एक स्थिर ब्रह्मांड प्राप्त करने के लिए ब्रह्मांडीय स्थिरांक जोड़ा; एक बार विस्तार की खोज हो जाने के बाद यह पद उस उद्देश्य के लिए अनावश्यक हो गया, हालांकि बाद में यह डार्क ऊर्जा के प्रमुख विवरण के रूप में वापस आया।