Tolman surface brightness test
टोलमैन सतह चमक परीक्षण उन छह ब्रह्मांड संबंधी परीक्षणों में से एक है जिनकी कल्पना 1930 के दशक में नए ब्रह्मांड संबंधी मॉडल की व्यवहार्यता की जांच और तुलना करने के लिए की गई थी। टोलमैन का परीक्षण आकाशगंगाओं की सतह की चमक की तुलना उनके रेडशिफ्ट (z के रूप में मापा गया) के एक कार्य के रूप में करता है। इस तरह की तुलना पहली बार 1930 में रिचर्ड सी. टोलमैन द्वारा इस परीक्षण के रूप में प्रस्तावित की गई थी कि ब्रह्मांड का विस्तार हो रहा है या स्थिर है। यह ब्रह्मांड विज्ञान का एक अनूठा परीक्षण है, क्योंकि यह डार्क एनर्जी, डार्क मैटर और हबल स्थिर मापदंडों से स्वतंत्र है, विशुद्ध रूप से यह परीक्षण करते हुए कि क्या ब्रह्मांड संबंधी रेडशिफ्ट एक विस्तारित ब्रह्मांड के कारण होता है या नहीं। एक सरल (स्थिर और सपाट) ब्रह्मांड में, किसी वस्तु से प्राप्त प्रकाश उसकी दूरी के वर्ग के आनुपातिक रूप से गिरता है और वस्तु का स्पष्ट क्षेत्र भी दूरी के वर्ग के आनुपातिक रूप से गिरता है, इसलिए सतह की चमक (प्रति सतह क्षेत्र में प्राप्त प्रकाश) निरंतर होगी, जो दूरी से स्वतंत्र होगी। हालाँकि, एक विस्तारित ब्रह्मांड में, दो प्रभाव हैं जो इस संबंध को बदल देते हैं। सबसे पहले, जिस दर पर फोटॉन प्राप्त होते हैं, वह कम हो जाता है क्योंकि प्रत्येक फोटॉन को पहले की तुलना में थोड़ा अधिक दूर जाना पड़ता है। दूसरा, देखे गए प्रत्येक फोटॉन की ऊर्जा रेडशिफ्ट द्वारा कम हो जाती है। उसी समय, दूर की वस्तुएं वास्तव में जितनी हैं उससे बड़ी दिखाई देती हैं क्योंकि देखे गए फोटॉन उस समय उत्सर्जित हुए थे जब वस्तु करीब थी। इन प्रभावों को एक साथ जोड़ते हुए, एक सरल विस्तारित ब्रह्मांड में सतह की चमक (सपाट ज्यामिति और देखे गए रेडशिफ्ट की सीमा पर समान विस्तार) की चौथी शक्ति के साथ कम होनी चाहिए। सबसे शुरुआती और सबसे व्यापक अध्ययनों में से एक 1996 में प्रकाशित किया गया था, क्योंकि अवलोकन संबंधी आवश्यकताओं ने तब तक परीक्षण की व्यावहारिकता को सीमित कर दिया था। इस परीक्षण में एक विस्तारित ब्रह्मांड के साथ निरंतरता पाई गई। हालांकि, इसमें, लेखकों ने नोट किया किः इसकी समीक्षा करने वाले एक बाद के पेपर ने एक निष्पक्ष परीक्षण के लिए एस. बी. की गणना करने के लिए उनके अनुमानित विस्तार ब्रह्मांड विज्ञान को हटा दिया, और पाया कि 1996 के परिणाम, एक बार सुधार किए जाने के बाद, एक स्थिर ब्रह्मांड से इंकार नहीं करते थे। आज तक, सतह की चमक और रेडशिफ्ट के बीच संबंधों की सबसे जटिल जांच लगभग एक हजार आकाशगंगाओं के रेडशिफ्ट को मापने के लिए 10 मीटर केक टेलीस्कोप और उन आकाशगंगाओं की सतह की चमक को मापने के लिए 2.4 मीटर हबल स्पेस टेलीस्कोप का उपयोग करके की गई थी। पाया गया प्रतिपादक 4 नहीं है जैसा कि सबसे सरल विस्तार मॉडल में अपेक्षित है, लेकिन आवृत्ति बैंड के आधार पर 2.6 या 3.4 है। लेखकों ने संक्षेप में कहाः हालांकि, लेखकों ने एक विशिष्ट आइंस्टीन डेसिटर स्थिर ब्रह्मांड मॉडल का परीक्षण किया जहां विस्तार के प्रभावों में से एक जो एक (1 + जेड) शब्द का योगदान करता है, अर्थात् समय विस्तार, को छोड़ दिया गया था। वास्तव में एक स्थिर ब्रह्मांड का परीक्षण करने के लिए, जिसमें विस्तार से कोई समय फैलाव प्रभाव नहीं था, इस शब्द को हटा दिया गया और इसके लिए सही किया गया, और यह पाया गया कि इन पिछले परिणामों ने एक स्थिर ब्रह्मांड को खारिज नहीं किया। जैसे-जैसे स्थैतिक और विस्तार के बीच अनुमानित प्रभाव उच्च रेडशिफ्ट की ओर नाटकीय रूप से अलग हो जाते हैं, अब तक किया गया सबसे व्यापक परीक्षण z = 5 था, जो पिछले सबसे बड़े की तुलना में बहुत बड़ा था जो केवल z = 0.9 पर गया थाः इस परीक्षण में उनके परिणाम एक स्थिर ब्रह्मांड के अनुरूप पाए गए, लेकिन यदि महत्वपूर्ण आकाशगंगा विकास की उम्मीद थी तो विस्तार से इंकार करने में असमर्थ थे। यह भी देखें स्रोत गिनती थका हुआ प्रकाश समय फैलाव फुटनोट्स भौतिक ब्रह्मांड विज्ञान