Tolman surface brightness test
ટોલમેન સપાટીની તેજસ્વીતા પરીક્ષણ એ છ બ્રહ્માંડશાસ્ત્રીય પરીક્ષણોમાંથી એક છે જેની કલ્પના 1930ના દાયકામાં નવા બ્રહ્માંડશાસ્ત્રીય નમૂનાઓની સદ્ધરતા ચકાસવા અને તેની સરખામણી કરવા માટે કરવામાં આવી હતી. ટોલમેનનું પરીક્ષણ તારાવિશ્વોની સપાટીની તેજની સરખામણી તેમના રેડશિફ્ટ (z તરીકે માપવામાં આવે છે) ના કાર્ય તરીકે કરે છે. બ્રહ્માંડ વિસ્તરી રહ્યું છે કે સ્થિર છે તેની કસોટી તરીકે આ પ્રકારની સરખામણી સૌપ્રથમ 1930માં રિચાર્ડ સી. ટોલમેન દ્વારા પ્રસ્તાવિત કરવામાં આવી હતી. તે બ્રહ્માંડવિજ્ઞાનની એક અનોખી કસોટી છે, કારણ કે તે શ્યામ ઊર્જા, શ્યામ દ્રવ્ય અને હબલ સ્થિર પરિમાણોથી સ્વતંત્ર છે, જે બ્રહ્માંડ સંબંધી રેડશિફ્ટ વિસ્તરી રહેલા બ્રહ્માંડને કારણે થાય છે કે નહીં તે માટે સંપૂર્ણ રીતે પરીક્ષણ કરે છે. એક સરળ (સ્થિર અને સપાટ) બ્રહ્માંડમાં, પદાર્થમાંથી પ્રાપ્ત પ્રકાશ તેના અંતરના વર્ગના પ્રમાણમાં ઘટે છે અને પદાર્થનું સ્પષ્ટ ક્ષેત્રફળ પણ અંતરના વર્ગના પ્રમાણમાં ઘટે છે, તેથી સપાટીની ચમક (સપાટી વિસ્તાર દીઠ પ્રાપ્ત પ્રકાશ) અંતરથી સ્વતંત્ર, સ્થિર રહેશે. વિસ્તરી રહેલા બ્રહ્માંડમાં, જોકે, બે અસરો છે જે આ સંબંધને બદલે છે. પ્રથમ, જે દરે ફોટોન પ્રાપ્ત થાય છે તે ઘટાડવામાં આવે છે કારણ કે દરેક ફોટોનને પહેલા કરતા થોડો વધુ દૂર મુસાફરી કરવી પડે છે. બીજું, અવલોકન કરાયેલા દરેક ફોટોનની ઊર્જા રેડશિફ્ટ દ્વારા ઘટાડવામાં આવે છે. તે જ સમયે, દૂરના પદાર્થો ખરેખર છે તેના કરતા મોટા દેખાય છે કારણ કે અવલોકન કરાયેલા ફોટોન તે સમયે ઉત્સર્જિત થયા હતા જ્યારે પદાર્થ નજીક હતો. આ અસરોને એકસાથે ઉમેરવાથી, સરળ વિસ્તરી રહેલા બ્રહ્માંડમાં સપાટીની ચમક (સપાટ ભૂમિતિ અને અવલોકન કરાયેલ રેડશિફ્ટની શ્રેણી પર સમાન વિસ્તરણ) ની ચોથી શક્તિ સાથે ઘટવી જોઈએ. પ્રારંભિક અને સૌથી વ્યાપક અભ્યાસોમાંથી એક 1996માં પ્રકાશિત થયો હતો, કારણ કે નિરીક્ષણની જરૂરિયાતોએ ત્યાં સુધી પરીક્ષણની કાર્યદક્ષતા મર્યાદિત કરી દીધી હતી. આ પરીક્ષણમાં વિસ્તરી રહેલા બ્રહ્માંડ સાથે સુસંગતતા જોવા મળી. જો કે, તેમાં, લેખકો નોંધે છે કેઃ આની સમીક્ષા કરનારા પછીના પેપરમાં વાજબી પરીક્ષણ કરવા માટે, એસ. બી. ની ગણતરી માટે તેમના ધારેલા વિસ્તરણ બ્રહ્માંડશાસ્ત્રને દૂર કરવામાં આવ્યું હતું, અને જાણવા મળ્યું હતું કે 1996 ના પરિણામો, એકવાર સુધારણા કરવામાં આવી હતી, તે સ્થિર બ્રહ્માંડને નકારી ન હતી. આજની તારીખે, સપાટીની ચમક અને રેડશિફ્ટ વચ્ચેના સંબંધની સૌથી જટિલ તપાસ લગભગ એક હજાર તારાવિશ્વોના રેડશિફ્ટને માપવા માટે 10 મીટરના કેક ટેલિસ્કોપ અને તે તારાવિશ્વોની સપાટીની ચમકને માપવા માટે 2.4 મીટરના હબલ સ્પેસ ટેલિસ્કોપનો ઉપયોગ કરીને હાથ ધરવામાં આવી હતી. જોવા મળેલો ઘાતાંક સૌથી સરળ વિસ્તરણ મોડેલમાં અપેક્ષિત 4 નથી, પરંતુ આવર્તન બેન્ડના આધારે 2.6 અથવા 3.4 છે. લેખકો સારાંશ આપે છેઃ જો કે, લેખકોએ એક ચોક્કસ આઈન્સ્ટાઈન ડેઝીટર સ્થિર બ્રહ્માંડ મોડેલનું પરીક્ષણ કર્યું હતું જેમાં વિસ્તરણની અસરોમાંથી એક કે જે (1 + ઝેડ) શબ્દમાં ફાળો આપે છે, એટલે કે સમય વિસ્તરણ, તેમાં છોડી દેવામાં આવ્યું હતું. વિસ્તરણથી કોઈ સમય પ્રસરણ અસરો વિના સાચા અર્થમાં સ્થિર બ્રહ્માંડનું પરીક્ષણ કરવા માટે, આ શબ્દને દૂર કરવામાં આવ્યો હતો અને તેના માટે સુધારવામાં આવ્યો હતો, અને એવું જાણવા મળ્યું હતું કે આ અગાઉના પરિણામો સ્થિર બ્રહ્માંડને નકારી શક્યા ન હતા. જેમ જેમ સ્થિર અને વિસ્તરણ વચ્ચેની અનુમાનિત અસરો ઉચ્ચ રેડશિફ્ટ તરફ નાટ્યાત્મક રીતે અલગ પડે છે, તેમ તેમ અત્યાર સુધી કરવામાં આવેલ સૌથી વ્યાપક પરીક્ષણ z = 5 હતું, જે અગાઉના સૌથી મોટા પરીક્ષણ કરતાં ઘણું મોટું હતું, જે માત્ર z = 0.9 પર ગયું હતુંઃ આ પરીક્ષણમાં તેમના પરિણામો સ્થિર બ્રહ્માંડ સાથે સુસંગત હોવાનું જણાયું હતું, પરંતુ જો નોંધપાત્ર આકાશગંગાના ઉત્ક્રાંતિની અપેક્ષા રાખવામાં આવી હોય તો વિસ્તરણને નકારી શકાય તેમ નથી. આ પણ જુઓ સ્ત્રોત ગણતરીઓ થાકેલા પ્રકાશ સમયનું વિસ્તરણ ફૂટનોટ્સ ભૌતિક બ્રહ્માંડશાસ્ત્ર