(यह छवि केवल उदाहरण के लिए बनाई गई है)
तुल्यता सिद्धांत सामान्य सापेक्षता का एक आधारशिला है। यह मानता है कि एक समान गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र के प्रभाव एक समान त्वरण के प्रभावों से अप्रभेद्य हैं। इसका मतलब है कि एक खिड़की रहित, मुक्त-गिरती लिफ्ट में एक पर्यवेक्षक भारहीनता का अनुभव करता है, ठीक उसी तरह जैसे गहरे अंतरिक्ष में, किसी भी गुरुत्वाकर्षण स्रोत से दूर, एक पर्यवेक्षक। यह गुरुत्वाकर्षण को एक ज्यामितीय घटना के रूप में मानने का वैचारिक आधार बनाता है।
समतुल्यता सिद्धांत के कई संस्करण मौजूद हैं। दुर्बल समतुल्यता सिद्धांत कहता है कि गुरुत्वाकर्षण क्षेत्र में किसी बिंदु द्रव्यमान का प्रक्षेप पथ केवल उसकी प्रारंभिक स्थिति और वेग पर निर्भर करता है, न कि उसकी संरचना पर। यह गैलीलियो के उस अवलोकन का आधुनिक संस्करण है कि सभी वस्तुएँ एक ही दर से गिरती हैं। आइंस्टीन समतुल्यता सिद्धांत इसे आगे बढ़ाता है और कहता है कि स्वतंत्र रूप से गिरने वाले संदर्भ फ्रेम में किसी भी स्थानीय गैर-गुरुत्वाकर्षण प्रयोग का परिणाम स्पेसटाइम में फ्रेम के वेग और स्थिति से स्वतंत्र होता है। अंत में, प्रबल समतुल्यता सिद्धांत में स्वयं गुरुत्वाकर्षण प्रयोग भी शामिल हैं और यह मानता है कि किसी छोटे परीक्षण पिंड की गुरुत्वाकर्षण गति केवल उसकी प्रारंभिक स्थिति और वेग पर निर्भर करती है, न कि उसकी संरचना पर।
यह सिद्धांत आइंस्टीन की वह महत्वपूर्ण अंतर्दृष्टि थी जिसने विशेष और सामान्य सापेक्षता के बीच सेतु का काम किया। इसने उन्हें सापेक्षता के सिद्धांत को त्वरित संदर्भ फ्रेमों को शामिल करने के लिए सामान्यीकृत करने की अनुमति दी, जिसे उन्होंने बाद में गुरुत्वाकर्षण क्षेत्रों के बराबर माना। लिफ्ट में एक प्रेक्षक का प्रसिद्ध विचार प्रयोग इसे दर्शाता है: यदि लिफ्ट खाली स्थान में ऊपर की ओर त्वरित हो रही है, तो प्रेक्षक गुरुत्वाकर्षण के समान एक नीचे की ओर बल महसूस करता है। इसके विपरीत, यदि लिफ्ट मुक्त-पतन में है, तो अंदर की हर चीज भारहीन होती है। यह समतुल्यता दर्शाती है कि गुरुत्वाकर्षण अंतरिक्ष में फैलने वाला बल नहीं है, बल्कि अंतरिक्ष-समय की वक्रता की अभिव्यक्ति है। गुरुत्वाकर्षण के अधीन वस्तुओं द्वारा अनुसरण किए जाने वाले पथ किसी बल के कारण नहीं होते, बल्कि एक वक्रित अंतरिक्ष-समय के माध्यम से सबसे सीधे संभव पथ (जियोडेसिक्स) होते हैं, जो न्यूटन की अवधारणा से एक मौलिक भिन्नता है।
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तुल्यता सिद्धांत
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