Polarizable vacuum
સૈદ્ધાંતિક ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ખાસ કરીને ફ્રિન્જ ભૌતિકશાસ્ત્રમાં, ધ્રુવીકરણ શૂન્યાવકાશ (PV) અને તેની સાથે સંકળાયેલ સિદ્ધાંત એ હેરોલ્ડ પુથોફ, રોબર્ટ એચ. ડિકે અને અન્ય લોકો દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણ અને વિદ્યુતચુંબકીયતા સાથેના તેના સંબંધને વર્ણવવા માટે સામાન્ય સાપેક્ષતાના એનાલોગ વિકસાવવા માટેની દરખાસ્તોનો સંદર્ભ આપે છે. સારાંશમાં, ડિકે અને પુથોફે દરખાસ્ત કરી હતી કે દળની હાજરી વિદ્યુત પારગમ્યતા અને સપાટ અવકાશ સમયની ચુંબકીય પારગમ્યતામાં ફેરફાર કરે છે, εo અને μo અનુક્રમે તેમને સ્કેલર ફંક્શન દ્વારા ગુણાકાર કરીને, K: એવી દલીલ કરે છે કે આ સામાન્ય દ્રવ્યથી બનેલા શાસકોની લંબાઈને અસર કરશે, જેથી ગુરુત્વાકર્ષણીય ક્ષેત્રની હાજરીમાં મિન્કોવ્સ્કી અવકાશ સમયની અવકાશ સમય મેટ્રિકને શૂન્યાવકાશના કહેવાતા "ડાઇલેક્ટ્રિક અચળાંક" દ્વારા બદલવામાં આવે છે. આ એક "કર્ણ" મેટ્રિક છે જે કાર્ટેશિયન ચાર્ટની દ્રષ્ટિએ આપવામાં આવ્યું છે અને ગુરુત્વાકર્ષણના વોટ-મિસનર સિદ્ધાંતમાં સમાન સ્તરીકૃત સુસંગત સપાટ સ્વરૂપ ધરાવે છે. જો કે, ડિકે અને પુથોફ અનુસાર, κ એ ક્ષેત્ર સમીકરણને સંતોષવું આવશ્યક છે જે વોટ્ટ-મિસનર સિદ્ધાંતના ક્ષેત્ર સમીકરણથી અલગ છે. સ્થિર ગોળાકાર સપ્રમાણ શૂન્યાવકાશના કિસ્સામાં, આ એસિમ્પ્ટોટિકલી સપાટ ઉકેલ આપે છે પરિણામે લોરેન્ટ્ઝિયન અવકાશકાળ વોટ-મિસનર સિદ્ધાંતમાં સમાન ઉકેલ સાથે સહમત થાય છે, અને તે સામાન્ય સાપેક્ષતામાં શ્વાર્ઝસ્ચિલ્ડ શૂન્યાવકાશ ઉકેલની જેમ જ નબળા-ક્ષેત્રની મર્યાદા અને સમાન દૂર-ક્ષેત્ર ધરાવે છે, અને તે સાપેક્ષ ગુરુત્વાકર્ષણના ચાર શાસ્ત્રીય પરીક્ષણોમાંથી ત્રણને (રેડશિફ્ટ, પ્રકાશનું વિક્ષેપ, બુધની પેરિહેલિયનની પૂર્વતા) નિરીક્ષણની ચોકસાઈની મર્યાદામાં સંતોષે છે. જો કે, આઇબિસન (2003) દ્વારા બતાવ્યા પ્રમાણે, તે ગુરુત્વાકર્ષણીય કિરણોત્સર્ગને કારણે પરીક્ષણ કણોના પ્રેરણાત્મક માટે એક અલગ આગાહી આપે છે. જો કે, સ્તરીકૃત-ઔપચારિક રીતે સપાટ મેટ્રિક્સની જરૂરિયાત નબળા-ક્ષેત્ર કેર મેટ્રિકને પુનઃપ્રાપ્ત કરવાની સંભાવનાને નકારી કાઢે છે, અને ચોક્કસપણે આ દાવા સાથે અસંગત છે કે PV સાપેક્ષતાના સામાન્ય સિદ્ધાંતનો સામાન્ય "અંદાજ" આપી શકે છે. ખાસ કરીને, આ સિદ્ધાંત કોઈ ફ્રેમ-ખેંચવાની અસરો દર્શાવતો નથી. ઉપરાંત, પરીક્ષણ કણો પર ગુરુત્વાકર્ષણીય કિરણોત્સર્ગની અસર સ્કેલર સિદ્ધાંતો અને સામાન્ય સાપેક્ષતા જેવા ગુરુત્વાકર્ષણના ટેન્સર સિદ્ધાંતો વચ્ચે ગંભીર રીતે અલગ પડે છે. એલ. આઈ. જી. ઓ. નો હેતુ મુખ્યત્વે સ્કેલર સિદ્ધાંતોને નકારી કાઢવાના પરીક્ષણ તરીકે નથી, પરંતુ એકવાર તે સામાન્ય સાપેક્ષતામાં અપેક્ષિત લાક્ષણિકતાઓ દર્શાવતા અસંદિગ્ધ ગુરુત્વાકર્ષણીય તરંગ સંકેતોને શોધી કાઢે તે પછી એક આડ લાભ તરીકે આવું કરવાની વ્યાપક અપેક્ષા રાખવામાં આવે છે. આઇબિસને પી. વી. ના "કોસ્મોલોજિકલ સોલ્યુશન" ને ધ્યાનમાં લીધું છે, જે સામાન્ય સાપેક્ષતામાં સપાટ ઓર્થોગોનલ હાયપરસ્લિક્સ સાથે ફ્રીડમેન ધૂળના સોલ્યુશન જેવું જ છે, અને દલીલ કરે છે કે આ મોડેલ વિવિધ નિરીક્ષણ અને સૈદ્ધાંતિક અવરોધો સાથે અસંગત છે. તે નિરીક્ષણ સાથે અસંમત થવાનો પ્રેરણાત્મક દર પણ શોધે છે. બાદમાંનું પરિણામ વોટ્ટ અને મિસનર સાથે અસંમત છે, જેમના લોરેન્ટ્ઝિયન મેનીફોલ્ડ બ્રહ્માંડશાસ્ત્રના કિસ્સામાં પી. વી. થી અલગ છે. તે વ્યાપક રીતે સ્વીકારવામાં આવે છે કે ગુરુત્વાકર્ષણનો કોઈ પણ સ્કેલર સિદ્ધાંત પુથોફના દાવાઓથી વિપરીત, સામાન્ય સાપેક્ષતાની તમામ સફળતાઓનું પુનઃઉત્પાદન કરી શકતો નથી. એ નોંધવું જોઈએ કે ડી ફેલિસ એક સંવેદનશીલતા ટેન્સર મેળવવા માટે રચનાત્મક સંબંધોનો ઉપયોગ કરે છે જે અવકાશી અતિસંવેદનશીલતામાં રહે છે; આ વધારાની સ્વતંત્રતા પૂરી પાડે છે જે પી. વી. અને અન્ય સ્કેલર સિદ્ધાંતોમાં અભાવની સ્વતંત્રતાની માત્રાને પૂર્ણ કરવામાં મદદ કરે છે. ટીકાકાર પુથોફે પોતે દેખીતી રીતે તેમની દરખાસ્તની વિવિધ લાક્ષણિકતાઓ રજૂ કરી છે, જેને ઓપ્ટિકલ માધ્યમ દ્વારા પ્રકાશના પ્રસાર સાથે શુદ્ધ ઔપચારિક સામ્યતાની દ્રષ્ટિએ સામાન્ય સાપેક્ષતાને સુધારવાના પ્રયાસ તરીકે વિવિધ રીતે દર્શાવવામાં આવી છે, સામાન્ય સાપેક્ષતાને ગુરુત્વાકર્ષણના સ્કેલર સિદ્ધાંત સાથે બદલવાનો પ્રયાસ જેમાં મેક્સવેલના ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમના સિદ્ધાંત સાથે ઔપચારિક સામ્યતા દર્શાવવામાં આવી છે, ગુરુત્વાકર્ષણ અને ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમને ઇલેક્ટ્રોગ્રેવિટીના સિદ્ધાંતમાં એકીકૃત કરવાનો પ્રયાસ, સામાન્ય સાપેક્ષતામાં અવકાશ સમય કેવી રીતે વક્ર થાય છે તે માટે ભૌતિક પદ્ધતિ પ્રદાન કરવાનો પ્રયાસ, જે સૂચવે છે (પુથોફને) અવકાશયાન પ્રોપલ્શન જેવા હેતુઓ માટે "મેટ્રિક એન્જિનિયરિંગ" ની શક્યતા (બ્રેકથ્રુ પ્રોપલ્શન ફિઝિક્સ પ્રોગ્રામ જુઓ). પી. વી. ની ઉત્પત્તિ રોબર્ટ ડિકે જેવા ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ દ્વારા વધુ મુખ્ય પ્રવાહના કાર્યમાં થઈ છે, પરંતુ વર્તમાન ભાષામાં આ શબ્દ પુથોફની અટકળો સાથે સૌથી નજીકથી સંકળાયેલો હોવાનું જણાય છે. આ દાવાઓને મુખ્ય પ્રવાહના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સ્વીકારવામાં આવ્યા નથી. મુખ્યપ્રવાહના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓ સહમત થાય છે કે પી. વી. ગુરુત્વાકર્ષણ અને વિદ્યુતચુંબકીયતાના એકીકરણ તરીકે વ્યવહારુ નથી, સામાન્ય સાપેક્ષતાના "રિફોર્મ્યુલેશન" તરીકે નહીં, ગુરુત્વાકર્ષણના વ્યવહારુ સિદ્ધાંત તરીકે નહીં, કારણ કે તે નિરીક્ષણ અને સૈદ્ધાંતિક જરૂરિયાતોનું ઉલ્લંઘન કરે છે. સંબંધિત કાર્ય પી. વી. ના પૂર્વજો અને વધુ તાજેતરની સંબંધિત દરખાસ્તોમાં નીચેનાનો સમાવેશ થાય છેઃ 1921માં એચ. એ. વિલ્સન દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણના મેટ્રિક સિદ્ધાંતોમાં "પ્રકાશના વળાંક" અને અવકાશી રીતે બદલાતા રીફ્રેક્ટિવ ઇન્ડેક્સ ધરાવતા ઓપ્ટિકલ માધ્યમ દ્વારા પ્રકાશના પ્રસાર વચ્ચે ઔપચારિક સામ્યતાને અનુસરીને વિદ્યુતચુંબકીયતા તરફ ગુરુત્વાકર્ષણને ઘટાડવાની દરખાસ્ત. એકીકૃત ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત પ્રત્યે વિલ્સનનો અભિગમ આજે વ્યવહારુ માનવામાં આવતો નથી. રોબર્ટ ડિકે અને ફર્નાન્ડો ડી ફેલિસ દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણીય અસરોના ઓપ્ટિકલ એનાલોગના વિલ્સનના વિચારને પુનર્જીવિત કરવા અને સુધારવાનો પ્રયાસ (આશરે 1960-1970). જો ઇલેક્ટ્રોમેગ્નેટિઝમ અને ગુરુત્વાકર્ષણને એકીકૃત કરતા સિદ્ધાંત તરફ કામ કરવાને બદલે જી. ટી. આર. માટે વૈકલ્પિક અભિગમ પ્રદાન કરવાના પ્રયાસ તરીકે રૂઢિચુસ્ત રીતે અર્થઘટન કરવામાં આવે, તો આ ગેરવાજબી અભિગમ નથી, જો કે મોટાભાગે મર્યાદિત ઉપયોગિતાની શક્યતા છે. આંદ્રેઈ સખારોવની 1967 ની દરખાસ્ત કે ગુરુત્વાકર્ષણ અંતર્ગત ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંતની અસરોમાંથી ઉદ્ભવી શકે છે, જે રીતે સ્થિતિસ્થાપકતાના (સરળ) શાસ્ત્રીય સિદ્ધાંત (જટિલ) કણ ભૌતિકશાસ્ત્રમાંથી ઉદ્ભવે છે તે રીતે કંઈક અંશે સમાન છે. આ કાર્યને સામાન્ય રીતે મુખ્ય પ્રવાહ તરીકે ગણવામાં આવે છે અને સંપૂર્ણપણે અસંભવિત નથી, પરંતુ અત્યંત સટ્ટાકીય છે, અને મોટાભાગના ભૌતિકશાસ્ત્રીઓને લાગે છે કે થોડી પ્રગતિ થઈ છે. કાગળોની શ્રેણીમાં, બર્નાર્ડ હેશ અને આલ્ફોન્સો રુએડાએ પ્રસ્તાવ મૂક્યો છે કે કહેવાતા શૂન્ય બિંદુ ક્ષેત્ર સાથેની ક્રિયાપ્રતિક્રિયાને કારણે વિશાળ પદાર્થોની જડતા "વિદ્યુતચુંબકીય પ્રતિક્રિયા બળ" તરીકે ઉદ્ભવે છે. મુખ્ય પ્રવાહના ભૌતિકશાસ્ત્ર અનુસાર, તેમના દાવાઓ ક્વોન્ટમ ક્ષેત્ર સિદ્ધાંતનો ઉપયોગ કરીને ખોટી ગણતરીઓ પર આધારિત છે. તાજેતરનું કાર્ય, મોટા ભાગે અનરુહ અસર, હોકિંગ કિરણોત્સર્ગ અને બ્લેક હોલ થર્મોડાયનેમિક્સની શોધો દ્વારા પ્રેરિત છે, જે ઓપ્ટિકલ બ્લેક હોલ્સ જેવા ભૌતિક એનાલોગનો સંપૂર્ણ સિદ્ધાંત તૈયાર કરે છે. આ એક એકીકૃત ક્ષેત્ર સિદ્ધાંત તરફનું કાર્ય નથી, પરંતુ અન્ય અર્થમાં તેને વધુ મહત્વાકાંક્ષી એકીકરણ તરફના કાર્ય તરીકે ગણી શકાય, જેમાં કેટલીક સૌથી પ્રખ્યાત અસરો સામાન્ય રીતે સામાન્ય સાપેક્ષતા (પરંતુ વાસ્તવમાં ગુરુત્વાકર્ષણના ઘણા મેટ્રિક સિદ્ધાંતો માટે સામાન્ય) તરીકે ગણવામાં આવે છે, જે આવશ્યકપણે થર્મોડાયનેમિકલ અસરો તરીકે જોવામાં આવશે, ખાસ કરીને ગુરુત્વાકર્ષણીય અસરો નહીં. આ કાર્યમાં ખૂબ જ રસ જાગ્યો છે કારણ કે તે હોકિંગ કિરણોત્સર્ગના મૂળભૂત ખ્યાલની પ્રાયોગિક ચકાસણીને સક્ષમ કરી શકે છે, જેને વીસમી સદીના ભૌતિકશાસ્ત્રમાં સૌથી ક્રાંતિકારી દરખાસ્તોમાંની એક માનવામાં આવે છે, પરંતુ તેના ગુરુત્વાકર્ષણીય અવતારમાં પૃથ્વી પરના પ્રયોગોમાં તેની ચકાસણી કરવી અશક્ય લાગે છે. પ્રયોગશાળાઓ. 1999માં કીથ વોટ્ટ અને ચાર્લ્સ ડબ્લ્યુ. મિસનર દ્વારા ગુરુત્વાકર્ષણના સ્કેલર સિદ્ધાંતની દરખાસ્ત, જે કાર્ટેશિયન ચાર્ટના સંદર્ભમાં આપવામાં આવેલ સ્વરૂપના સ્તરીકૃત સુસંગત રીતે સપાટ મેટ્રિકની ધારણા કરે છે, જ્યાં φ ચોક્કસ આંશિક વિભેદક સમીકરણને સંતોષે છે જે શૂન્યાવકાશ ક્ષેત્રમાં સપાટ અવકાશ સમય તરંગ સમીકરણમાં ઘટાડો કરે છે. આ એક "રમકડા સિદ્ધાંત" છે, ગુરુત્વાકર્ષણનો સંપૂર્ણ સિદ્ધાંત નથી, કારણ કે વોટ્ટ અને મિસનરે ધ્યાન દોર્યું હતું કે, જ્યારે આ સિદ્ધાંતમાં યોગ્ય ન્યુટોનિયન મર્યાદા છે, તે ચોક્કસ અવલોકનોના પરિણામ સાથે અસંમત છે. પ્રેરિત ગુરુત્વાકર્ષણ (સખારોવની દરખાસ્ત માટે) વક્ર અવકાશ સમય વિદ્યુતચુંબકીય તાણ-ઊર્જા ટેન્સર સંદર્ભોમાં મેક્સવેલના સમીકરણો પણ જુઓ.