सामान्य सापेक्षता, गुरुत्वाकर्षण के आइंस्टीन के सिद्धांत, हमें गणितीय रूप से बड़े पैमाने पर ब्रह्मांड के मॉडलिंग के लिए एक उपयोगी आधार प्रदान करते हैं - जबकि क्वांटम सिद्धांत हमें मॉडलिंग के लिए एक आधारभूत परमाणु-कण भौतिकी और संभावित छोटे पैमाने पर, उच्च-ऊर्जा-घनत्व भौतिकी के लिए एक उपयोगी आधार देता है। प्रारंभिक ब्रह्मांड - बिग बैंग के बाद नैनोसेकंड - जो सामान्य सापेक्षता केवल एक विलक्षणता के रूप में मॉडल करता है और इस मामले पर कहने के लिए और कुछ नहीं है।
क्वांटम गुरुत्व सिद्धांतों को कहने के लिए और अधिक हो सकता है। अंतरिक्ष-समय के लिए एक सामान्यीकृत संरचना में सामान्य सापेक्षता का विस्तार करके, शायद हम छोटे और बड़े पैमाने पर भौतिकी के बीच की खाई को पाट सकते हैं। उदाहरण के लिए, दोगुनी विशेष सापेक्षता है।
पारंपरिक विशेष सापेक्षता के साथ, संदर्भ के दो अलग-अलग जड़त्वीय फ्रेम एक ही वस्तु की गति को अलग-अलग माप सकते हैं। इसलिए, यदि आप ट्रेन में हैं और टेनिस बॉल को आगे फेंक रहे हैं, तो आप इसे 10 किलोमीटर प्रति घंटे की गति से माप सकते हैं। लेकिन आपकी ट्रेन को 60 किलोमीटर प्रति घंटे की रफ्तार से गुजरते हुए ट्रेन स्टेशन के प्लेटफ़ॉर्म पर खड़े किसी और व्यक्ति ने गेंद की गति 60 + 10 - यानी 70 किलोमीटर प्रति घंटे पर मापी। प्रति सेकंड कुछ नैनोमीटर दें या लें, आप दोनों सही हैं।
हालांकि, जैसा कि आइंस्टीन ने बताया, एक ही प्रयोग करें जहां आप एक मशाल बीम को चमकाते हैं, बल्कि एक गेंद को फेंकते हैं, ट्रेन के आगे - आप ट्रेन में और प्लेटफ़ॉर्म पर व्यक्ति मशाल बीम की गति को प्रकाश की गति के रूप में मापते हैं - बिना अतिरिक्त 60 किलोमीटर प्रति घंटा - और आप दोनों सही हैं।
यह काम करता है कि प्लेटफ़ॉर्म पर व्यक्ति के लिए, ट्रेन पर गति (दूरी और समय) के घटकों को बदल दिया जाता है ताकि दूरी अनुबंधित हो जाए और समय पतला हो जाए (यानी धीमी घड़ियों)। और लोरेन्ज परिवर्तनों के गणित से, ये प्रभाव ट्रेन की तुलना में अधिक स्पष्ट हो जाते हैं। यह भी पता चला है कि ट्रेन में वस्तुओं का द्रव्यमान भी बढ़ता है - हालांकि, इससे पहले कि कोई भी पूछे, ट्रेन प्रकाश की गति के 99.9999 (आदि) प्रतिशत पर भी ब्लैक होल में बदल नहीं सकती है।
अब, दोगुनी विशेष सापेक्षता का प्रस्ताव है कि न केवल प्रकाश की गति हमेशा आपके संदर्भ के फ्रेम के समान होती है, बल्कि द्रव्यमान और ऊर्जा की प्लैंक इकाइयां भी हमेशा समान होती हैं। इसका अर्थ है कि प्लैनेट (यानी कि बहुत छोटे) पैमाने पर सापेक्ष प्रभाव (जैसे द्रव्यमान में वृद्धि) नहीं होती है - हालांकि बड़े पैमाने पर, दोगुनी विशेष सापेक्षता पर पारंपरिक विशेष सापेक्षता के लिए अप्रभेद्य परिणाम देने चाहिए।
निस्संदेह विशेष सापेक्षता को क्वांटम गुरुत्व के सिद्धांत के प्रति भी सामान्यीकृत किया जा सकता है - जो, जब प्लैंक स्केल से विस्तारित होता है, तो परिणाम को सामान्य सापेक्षता से अप्रभेद्य वितरित करना चाहिए।
यह पता चला है कि प्लैंक स्केल पर e = m, भले ही मैक्रो स्केल e = mc पर हो2। और प्लैंक पैमाने पर, एक प्लैंक द्रव्यमान 2.17645 × 10 है-8 किलो - माना जाता है कि पिस्सू के अंडे का द्रव्यमान - और प्लैंक लंबाई का श्वार्जस्किल्ड त्रिज्या है - जिसका अर्थ है कि यदि आप इस द्रव्यमान को इतनी कम मात्रा में संकुचित करते हैं, तो यह एक बहुत छोटा ब्लैक होल होगा जिसमें ऊर्जा की एक प्लैंक इकाई होगी।
इसे दूसरे तरीके से रखने के लिए, प्लैंक स्केल पर, क्वांटम भौतिकी में गुरुत्वाकर्षण एक महत्वपूर्ण शक्ति बन जाता है। हालांकि वास्तव में, हम यह कह रहे हैं कि प्लैंक की लंबाई से अलग होने पर दो प्लैंक द्रव्यमानों के बीच गुरुत्वाकर्षण बल की एक प्लैंक इकाई होती है - और एक प्लैंक की लंबाई वह दूरी होती है, जो प्लांक की एक इकाई के समय में चलती है!
और ऊर्जा की एक प्लैंक इकाई (1.22 × 10) के बाद से19 GeV) को कणों की अधिकतम ऊर्जा माना जाता है - यह विचार करने के लिए ललचाता है कि यह प्लैंक युग में अपेक्षित परिस्थितियों का प्रतिनिधित्व करता है, जो बिग बैंग का पहला चरण है।
यह सब बहुत रोमांचक लगता है, लेकिन विचार की इस प्रणाली की आलोचना की गई है कि गणित के काम को बेहतर बनाने के लिए एक ट्रिक के रूप में, विचार के तहत भौतिक प्रणालियों के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी को हटाकर। आप पारंपरिक सापेक्षता के बुनियादी सिद्धांतों को भी कम कर देते हैं क्योंकि, रूपरेखा के नीचे कागज के रूप में, प्लैंक की लंबाई को प्रेक्षक के संदर्भ में एक अविरल स्थिर स्वतंत्र माना जा सकता है, जबकि प्रकाश की गति बहुत अधिक ऊर्जा घनत्व पर परिवर्तनशील नहीं होती है।
बहरहाल, चूंकि बड़े हैड्रॉन कोलाइडर से प्लैंक स्केल पर क्या हो सकता है या नहीं हो सकता है, इस बारे में प्रत्यक्ष प्रमाण देने की उम्मीद नहीं की जाती है - अभी के लिए, गणित के काम को बेहतर बनाना सबसे अच्छा तरीका है।
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