दोगुनी विशेष सापेक्षता: Difference between revisions
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== इतिहास == | == इतिहास == | ||
पर्यवेक्षक-स्वतंत्र लंबाई | पर्यवेक्षक-स्वतंत्र लंबाई का प्रारम्भ करके विशेष सापेक्षता को संशोधित करने का प्रथम प्रयास पावलोपोलोस (1967) द्वारा किया गया था, जिन्होंने इस लंबाई {{val||e=-15|u=[[metre]]s}} का अनुमान लगाया था I<ref>{{Cite journal |author=Pavlopoulos, T. G. |title=लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस का टूटना|journal=Physical Review |volume=159 |issue=5 |pages=1106–1110 |year=1967 |doi=10.1103/PhysRev.159.1106 |bibcode=1967PhRv..159.1106P}}</ref><ref>{{Cite journal |author=Pavlopoulos, T. G. |title=Are we observing Lorentz violation in gamma ray bursts? |journal=Physics Letters B |volume=625 |issue=1–2 |pages=13–18 |year=2005 |doi=10.1016/j.physletb.2005.08.064 |bibcode=2005PhLB..625...13P|arxiv=astro-ph/0508294|s2cid=609286 }}</ref> क्वांटम गुरुत्व के संदर्भ में, [[जियोवन्नी अमेलिनो-कैमेलिया]] (2000) ने प्लैंक लंबाई {{val|1.6162|e=-35|u=m}} के अपरिवर्तनीयता को संरक्षित करने की विशिष्ट प्राप्ति का प्रस्ताव प्रदान करके, जिसे अब दोगुनी विशेष सापेक्षता कहा जाता है, प्रस्तुत किया है।<ref>{{Cite journal |author=Amelino-Camelia, G. |title=न्यूनतम लंबाई के साथ सापेक्षता के लिए परीक्षण योग्य परिदृश्य|journal=Physics Letters B |volume=510 |issue=1–4 |pages=255–263 |year=2001 |arxiv=hep-th/0012238 |doi=10.1016/S0370-2693(01)00506-8|bibcode = 2001PhLB..510..255A }}</ref><ref>{{Cite journal |author=Amelino-Camelia, G. |title=Relativity in space–times with short-distance structure governed by an observer-independent (Planckian) length scale |journal=International Journal of Modern Physics D |volume=11 |issue=1 |pages=35–59 |year=2002 |arxiv=gr-qc/0012051 |doi=10.1142/S0218271802001330 |bibcode=2002IJMPD..11...35A|s2cid=16161466 }}</ref> इसे पर्यवेक्षक-स्वतंत्र प्लैंक द्रव्यमान के संदर्भ में कोवाल्स्की-ग्लिकमैन (2001) द्वारा पुन: निर्मित किया गया था।<ref>{{Cite journal |author=Kowalski-Glikman, J. |title=द्रव्यमान की प्रेक्षक-स्वतंत्र मात्रा|journal=Physics Letters A |volume=286 |issue=6 |pages=391–394 |year=2001 |arxiv=hep-th/0102098 |doi=10.1016/S0375-9601(01)00465-0|bibcode = 2001PhLA..286..391K |s2cid=118984500 }}</ref> एमेलिनो-कैमेलिया से प्रेरित भिन्न प्रारूप, 2001 में जोआओ मैगुइजो और [[ली स्मोलिन]] द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने प्लैंक ऊर्जा के अपरिवर्तनीयता पर भी ध्यान केंद्रित किया था।<ref>{{Cite journal |author1=Magueijo, J. |author2=Smolin, L |title=लोरेंत्ज़ अपरिवर्तनीय ऊर्जा पैमाने के साथ|journal=Physical Review Letters |volume=88 |issue=19 |pages=190403 |year=2002 |arxiv=hep-th/0112090 |doi=10.1103/PhysRevLett.88.190403 |pmid=12005620 |bibcode=2002PhRvL..88s0403M|s2cid=14468105 }}</ref><ref>{{Cite journal |author1=Magueijo, J. |author2=Smolin, L |title=एक अपरिवर्तनीय ऊर्जा पैमाने के साथ सामान्यीकृत लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस|journal=Physical Review D |volume=67 |issue=4 |pages=044017 |year=2003 |arxiv=gr-qc/0207085 |doi=10.1103/PhysRevD.67.044017 |bibcode=2003PhRvD..67d4017M|s2cid=16998340 }}</ref> | ||
क्वांटम गुरुत्व के संदर्भ में, [[जियोवन्नी अमेलिनो-कैमेलिया]] (2000) ने प्लैंक लंबाई के अपरिवर्तनीयता को संरक्षित करने की | |||
इसे पर्यवेक्षक-स्वतंत्र प्लैंक द्रव्यमान के संदर्भ में कोवाल्स्की-ग्लिकमैन (2001) द्वारा पुन: | यह अनुभव किया गया कि वास्तव में, विशेष सापेक्षता के तीन प्रकार के विरूपण हैं, जो किसी को प्लैंक ऊर्जा के अपरिवर्तनीयता को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं; या तो अधिकतम ऊर्जा के रूप में, अधिकतम गति के रूप में, या दोनों के रूप में है। डीएसआर प्रारूप संभवतः 2+1 आयामों (दो स्थान, समय) में [[लूप क्वांटम गुरुत्व]] से संबंधित हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि संबंध 3+1 आयामों में भी उपस्थित है।<ref>{{Cite journal |author1=Amelino-Camelia, Giovanni |author2=Smolin, Lee |author3=Starodubtsev, Artem |title=क्वांटम समरूपता, ब्रह्माण्ड संबंधी स्थिरांक और प्लैंक-स्केल घटना विज्ञान|journal=Classical and Quantum Gravity |volume=21 |issue=13 |pages=3095–3110 |year=2004 |arxiv=hep-th/0306134 |doi=10.1088/0264-9381/21/13/002|bibcode = 2004CQGra..21.3095A |s2cid=15024104 }}</ref><ref>{{Cite journal |author1=Freidel, Laurent |author2=Kowalski-Glikman, Jerzy |author3=Smolin, Lee |title=2+1 gravity and doubly special relativity |journal=Physical Review D |volume=69 |issue=4 |pages=044001 |year=2004 |arxiv=hep-th/0307085 |doi=10.1103/PhysRevD.69.044001|bibcode = 2004PhRvD..69d4001F |s2cid=119509057 }}</ref> | ||
एमेलिनो-कैमेलिया से प्रेरित | |||
यह | इन प्रस्तावों की प्रेरणा मुख्यतः सैद्धांतिक है, जो निम्नलिखित अवलोकन पर आधारित है: प्लैंक ऊर्जा से क्वांटम गुरुत्व के सिद्धांत में मौलिक भूमिका निभाने की आशा की जाती है; उस मापक को स्थापित करना जिस पर क्वांटम गुरुत्व प्रभाव को अनदेखा नहीं किया जा सकता है और नई घटनाएं महत्वपूर्ण हो सकती हैं। यदि विशेष सापेक्षता को इस मापक पर बनाए रखना है, तो भिन्न-भिन्न पर्यवेक्षक लोरेंत्ज़-फिट्ज़गेराल्ड संकुचन के कारण, भिन्न-भिन्न मापक पर क्वांटम गुरुत्वाकर्षण प्रभावों का निरीक्षण करेंगे, जो इस सिद्धांत के विपरीत है कि सभी जड़त्वीय पर्यवेक्षकों को ही भौतिक द्वारा घटना का वर्णन करने में सक्षम होना चाहिए। प्रेरणा की इस आधार पर आलोचना की गई है कि लोरेंत्ज़ परिवर्तन का परिणाम स्वयं अवलोकन योग्य घटना नहीं है।<ref name="Hossenfelder2006" /> डीएसआर निर्माण में कई विसंगतियों से भी ग्रस्त है जिनका समाधान होना अभी शेष है।<ref name="Aloisio2004"> | ||
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प्रारम्भ में यह अनुमान लगाया गया था कि सामान्य विशेष सापेक्षता और दोगुनी विशेष सापेक्षता उच्च-ऊर्जा प्रक्रियाओं में भिन्न-भिन्न भौतिक भविष्यवाणियां करेगी और, विशेष रूप से, दूर के स्रोतों से ब्रह्मांडीय किरणों की ऊर्जा पर ग्रीसेन-ज़त्सेपिन-कुज़मिन सीमा की व्युत्पत्ति मान्य नहीं होगी। चूँकि, अब यह स्थापित हो गया है कि मानक दोगुनी विशेष सापेक्षता जीजेडके कटऑफ के किसी भी दमन की भविष्यवाणी नहीं करती है, उन प्रारूपों के विपरीत जहां पसंदीदा फ्रेम उपस्थित है, जैसे कि मानक-प्रारूप एक्सटेंशन जैसे [[प्रभावी क्षेत्र सिद्धांत]] आदि। | |||
चूंकि डीएसआर सामान्य रूप से ( | चूंकि डीएसआर सामान्य रूप से (चूँकि जरूरी नहीं) प्रकाश की गति की ऊर्जा-निर्भरता को प्रदर्शित करता है, इसलिए आगे यह भविष्यवाणी की गई है कि, यदि प्लैंक द्रव्यमान पर ऊर्जा में पूर्व क्रम में संशोधन होते हैं, तो यह ऊर्जा-निर्भरता उच्च ऊर्जावान में देखने योग्य होगी सुदूर [[गामा किरण विस्फोट|गामा किरण विस्फोटों]] से पृथ्वी तक पहुँचने वाले फोटॉन है। इस पर निर्भर करते हुए कि प्रकाश की अब ऊर्जा-निर्भर गति ऊर्जा ( प्रारूप-निर्भर विशेषता) के साथ बढ़ती है या घटती है, अत्यधिक ऊर्जावान फोटॉन कम ऊर्जावान फोटॉन की तुलना में तेज या धीमे होंगे।<ref name="Smolin2009"> | ||
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Latest revision as of 15:18, 10 August 2023
दोगुनी विशेष सापेक्षता[1][2] (डीएसआर) - जिसे विकृत विशेष सापेक्षता या कुछ लोगों द्वारा अतिरिक्त-विशेष सापेक्षता भी कहा जाता है - विशेष सापेक्षता का संशोधित सिद्धांत है जिसमें न केवल पर्यवेक्षक-स्वतंत्र वेग(प्रकाश की गति) अधिकतम है किन्तु साथ ही, पर्यवेक्षक-स्वतंत्र अधिकतम ऊर्जा मापक (प्लैंक ऊर्जा) और न्यूनतम लंबाई मापक (प्लैंक लंबाई) है।[3] यह अन्य लोरेंत्ज़ उल्लंघन सिद्धांतों के विपरीत है, जैसे कि मानक-प्रारूप एक्सटेंशन, जहां लोरेंट्ज़ इनवेरिएंस को फ्रेम की उपस्थिति से तोड़ दिया जाता है। इस सिद्धांत के लिए मुख्य प्रेरणा यह है कि प्लैंक ऊर्जा वह मापक होना चाहिए जहां अभी तक अज्ञात क्वांटम गुरुत्व प्रभाव महत्वपूर्ण हो जाते हैं और, भौतिक नियमों की अपरिवर्तनीयता के कारण, यह मापक सभी जड़त्वीय फ़्रेमों में स्थिर रहना चाहिए।[4]
इतिहास
पर्यवेक्षक-स्वतंत्र लंबाई का प्रारम्भ करके विशेष सापेक्षता को संशोधित करने का प्रथम प्रयास पावलोपोलोस (1967) द्वारा किया गया था, जिन्होंने इस लंबाई 10−15 metres का अनुमान लगाया था I[5][6] क्वांटम गुरुत्व के संदर्भ में, जियोवन्नी अमेलिनो-कैमेलिया (2000) ने प्लैंक लंबाई 1.6162×10−35 m के अपरिवर्तनीयता को संरक्षित करने की विशिष्ट प्राप्ति का प्रस्ताव प्रदान करके, जिसे अब दोगुनी विशेष सापेक्षता कहा जाता है, प्रस्तुत किया है।[7][8] इसे पर्यवेक्षक-स्वतंत्र प्लैंक द्रव्यमान के संदर्भ में कोवाल्स्की-ग्लिकमैन (2001) द्वारा पुन: निर्मित किया गया था।[9] एमेलिनो-कैमेलिया से प्रेरित भिन्न प्रारूप, 2001 में जोआओ मैगुइजो और ली स्मोलिन द्वारा प्रस्तावित किया गया था, जिन्होंने प्लैंक ऊर्जा के अपरिवर्तनीयता पर भी ध्यान केंद्रित किया था।[10][11]
यह अनुभव किया गया कि वास्तव में, विशेष सापेक्षता के तीन प्रकार के विरूपण हैं, जो किसी को प्लैंक ऊर्जा के अपरिवर्तनीयता को प्राप्त करने की अनुमति देते हैं; या तो अधिकतम ऊर्जा के रूप में, अधिकतम गति के रूप में, या दोनों के रूप में है। डीएसआर प्रारूप संभवतः 2+1 आयामों (दो स्थान, समय) में लूप क्वांटम गुरुत्व से संबंधित हैं, और यह अनुमान लगाया गया है कि संबंध 3+1 आयामों में भी उपस्थित है।[12][13]
इन प्रस्तावों की प्रेरणा मुख्यतः सैद्धांतिक है, जो निम्नलिखित अवलोकन पर आधारित है: प्लैंक ऊर्जा से क्वांटम गुरुत्व के सिद्धांत में मौलिक भूमिका निभाने की आशा की जाती है; उस मापक को स्थापित करना जिस पर क्वांटम गुरुत्व प्रभाव को अनदेखा नहीं किया जा सकता है और नई घटनाएं महत्वपूर्ण हो सकती हैं। यदि विशेष सापेक्षता को इस मापक पर बनाए रखना है, तो भिन्न-भिन्न पर्यवेक्षक लोरेंत्ज़-फिट्ज़गेराल्ड संकुचन के कारण, भिन्न-भिन्न मापक पर क्वांटम गुरुत्वाकर्षण प्रभावों का निरीक्षण करेंगे, जो इस सिद्धांत के विपरीत है कि सभी जड़त्वीय पर्यवेक्षकों को ही भौतिक द्वारा घटना का वर्णन करने में सक्षम होना चाहिए। प्रेरणा की इस आधार पर आलोचना की गई है कि लोरेंत्ज़ परिवर्तन का परिणाम स्वयं अवलोकन योग्य घटना नहीं है।[4] डीएसआर निर्माण में कई विसंगतियों से भी ग्रस्त है जिनका समाधान होना अभी शेष है।[14][15] सबसे विशेष रूप से, मैक्रोस्कोपिक निकायों के लिए मानक परिवर्तन व्यवहार को पुनर्प्राप्त करना कठिन है, जिसे सॉकर बॉल समस्या के रूप में जाना जाता है।[16] दूसरी वैचारिक कठिनाई यह है कि डीएसआर संवेग स्थान में तैयार की गई प्राथमिकता है। अभी तक स्थिति स्थान में प्रारूप का कोई सुसंगत सूत्रीकरण नहीं हुआ है।
भविष्यवाणियाँ
आज तक के प्रयोगों में विशेष सापेक्षता में कोई विरोधाभास नहीं देखा गया है।
प्रारम्भ में यह अनुमान लगाया गया था कि सामान्य विशेष सापेक्षता और दोगुनी विशेष सापेक्षता उच्च-ऊर्जा प्रक्रियाओं में भिन्न-भिन्न भौतिक भविष्यवाणियां करेगी और, विशेष रूप से, दूर के स्रोतों से ब्रह्मांडीय किरणों की ऊर्जा पर ग्रीसेन-ज़त्सेपिन-कुज़मिन सीमा की व्युत्पत्ति मान्य नहीं होगी। चूँकि, अब यह स्थापित हो गया है कि मानक दोगुनी विशेष सापेक्षता जीजेडके कटऑफ के किसी भी दमन की भविष्यवाणी नहीं करती है, उन प्रारूपों के विपरीत जहां पसंदीदा फ्रेम उपस्थित है, जैसे कि मानक-प्रारूप एक्सटेंशन जैसे प्रभावी क्षेत्र सिद्धांत आदि।
चूंकि डीएसआर सामान्य रूप से (चूँकि जरूरी नहीं) प्रकाश की गति की ऊर्जा-निर्भरता को प्रदर्शित करता है, इसलिए आगे यह भविष्यवाणी की गई है कि, यदि प्लैंक द्रव्यमान पर ऊर्जा में पूर्व क्रम में संशोधन होते हैं, तो यह ऊर्जा-निर्भरता उच्च ऊर्जावान में देखने योग्य होगी सुदूर गामा किरण विस्फोटों से पृथ्वी तक पहुँचने वाले फोटॉन है। इस पर निर्भर करते हुए कि प्रकाश की अब ऊर्जा-निर्भर गति ऊर्जा ( प्रारूप-निर्भर विशेषता) के साथ बढ़ती है या घटती है, अत्यधिक ऊर्जावान फोटॉन कम ऊर्जावान फोटॉन की तुलना में तेज या धीमे होंगे।[17] चूँकि, 2009 में फर्मी गामा-रे स्पेस टेलीस्कोप|फर्मी-एलएटी प्रयोग ने 31 GeV फोटॉन को मापा, जो लगभग ही विस्फोट से अन्य फोटॉनों के साथ आया, जिसने प्लैंक ऊर्जा के ऊपर भी ऐसे फैलाव प्रभावों को बाहर कर दिया।[18] इसके अतिरिक्त, यह तर्क दिया गया है कि डीएसआर, प्रकाश की ऊर्जा-निर्भर गति के साथ, असंगत है और पूर्व क्रम के प्रभावों को पूर्व ही निरस्त कर दिया गया है क्योंकि वे गैर-स्थानीय कण इंटरैक्शन को जन्म देंगे जो लंबे समय तक कण भौतिकी प्रयोगों में देखे गए होंगे।[19]
डी सिटर सापेक्षता
चूंकि डी सिटर समूह स्वाभाविक रूप से अपरिवर्तनीय लंबाई पैरामीटर को सम्मिलित करता है, डी सिटर सापेक्षता को दोगुनी विशेष सापेक्षता के उदाहरण के रूप में व्याख्या किया जा सकता है क्योंकि डी सिटर स्पेसटाइम में अपरिवर्तनीय वेग, साथ ही लंबाई पैरामीटर भी सम्मिलित होता है। चूँकि, बुनियादी अंतर है: जबकि सभी दोहरे विशेष सापेक्षता प्रारूप में लोरेंत्ज़ समरूपता का उल्लंघन किया जाता है, डी सिटर सापेक्षता में यह भौतिक समरूपता के रूप में रहता है। सामान्य दोहरे विशेष सापेक्षता प्रारूप का दोष यह है कि वे केवल ऊर्जा मापक पर मान्य होते हैं जहां सामान्य विशेष सापेक्षता का टूटना माना जाता है, जिससे पैचवर्क सापेक्षता को जन्म मिलता है। दूसरी ओर, डी सिटर सापेक्षता द्रव्यमान, ऊर्जा और गति के साथ पुन: स्केलिंग के अंतर्गत अपरिवर्तनीय पाई जाती है, और परिणामस्वरूप सभी ऊर्जा मापको पर मान्य होती है।
यह भी देखें
- प्लैंक स्केल
- प्लैंक इकाइयाँ
- प्लैंक अवधि
- फॉक-लोरेंत्ज़ समरूपता
संदर्भ
- ↑ Amelino-Camelia, Giovanni (1 November 2009). "Doubly-Special Relativity: Facts, Myths and Some Key Open Issues". सैद्धांतिक भौतिकी में हालिया विकास. Statistical Science and Interdisciplinary Research. Vol. 9. pp. 123–170. arXiv:1003.3942. doi:10.1142/9789814287333_0006. ISBN 978-981-4287-32-6. S2CID 118855372.
- ↑ Amelino-Camelia, Giovanni (1 July 2002). "दोगुनी विशेष सापेक्षता". Nature. 418 (6893): 34–35. arXiv:gr-qc/0207049. Bibcode:2002Natur.418...34A. doi:10.1038/418034a. PMID 12097897. S2CID 16844423.
- ↑ Amelino-Camelia, G. (2010). "Doubly-Special Relativity: Facts, Myths and Some Key Open Issues". Symmetry. 2 (4): 230–271. arXiv:1003.3942. Bibcode:2010rdtp.book..123A. doi:10.3390/sym2010230.
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- ↑ Pavlopoulos, T. G. (1967). "लोरेंत्ज़ इनवेरिएंस का टूटना". Physical Review. 159 (5): 1106–1110. Bibcode:1967PhRv..159.1106P. doi:10.1103/PhysRev.159.1106.
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