स्ट्रिंग सिद्धांत, जिसे पदार्थ के गठन की व्याख्या करने के लिए एक रूपरेखा के रूप में 50 साल से भी अधिक समय पहले संकल्पित किया गया था, एक “साबित” घटना के रूप में मायावी बना हुआ है। लेकिन भौतिकविदों की एक टीम ने अब एक नवीन गणितीय पद्धति का उपयोग करके स्ट्रिंग सिद्धांत को मान्य करने में एक महत्वपूर्ण कदम आगे बढ़ाया है जो इसकी “अनिवार्यता” की ओर इशारा करता है।
स्ट्रिंग सिद्धांत का मानना है कि प्रकृति के सबसे बुनियादी निर्माण खंड कण नहीं हैं, बल्कि, एक-आयामी कंपन करने वाले तार हैं जो उभरते हुए कण के प्रकार को निर्धारित करने में विभिन्न आवृत्तियों पर चलते हैं – जैसे स्ट्रिंग उपकरणों के कंपन से एक सरणी उत्पन्न होती है संगीत नोट्स.
उनके काम में, पत्रिका में रिपोर्ट की गई भौतिक समीक्षा पत्र, न्यूयॉर्क विश्वविद्यालय और कैल्टेक के शोधकर्ताओं ने निम्नलिखित प्रश्न पूछा: “गणित का वह प्रश्न क्या है जिसका स्ट्रिंग सिद्धांत ही एकमात्र उत्तर है?” भौतिकी को समझने के इस दृष्टिकोण को “बूटस्ट्रैप” के रूप में जाना जाता है, जो “अपने बूटस्ट्रैप द्वारा खुद को ऊपर खींचने” के बारे में कहावत की याद दिलाता है – अतिरिक्त सहायता के बिना या इस मामले में, इनपुट के बिना परिणाम उत्पन्न करना।
बूटस्ट्रैप ने पहले भौतिकविदों को यह समझने की अनुमति दी है कि सामान्य सापेक्षता और विभिन्न कण सिद्धांत – जैसे प्रोटॉन के अंदर ग्लूऑन की बातचीत – गणितीय रूप से अपरिहार्य क्यों हैं: वे कुछ मानदंडों के तहत एकमात्र सुसंगत गणितीय संरचनाएं हैं।
हालाँकि, इसी प्रश्न का उत्तर पहले स्ट्रिंग सिद्धांत के लिए नहीं दिया गया था: सभी संभावित सिद्धांतों के सेट से इसे गणितीय रूप से चुनकर कौन से मानदंड विशिष्ट रूप से निर्धारित करते हैं?
में भौतिक समीक्षा पत्र कागज, वैज्ञानिकों ने इन स्ट्रिंग आयामों को बूटस्ट्रैप करने का एक तरीका खोजा – विशेष रूप से, गणितीय सूत्रों के निर्माण के माध्यम से उनका निर्माण। बिखरने वाले आयामों के लिए उनके सूत्रों पर विशेष गणितीय शर्तों को लागू करके – जो वर्णन करता है कि कण कैसे बातचीत करते हैं और अंततः बनते हैं – समूह ने पाया कि स्ट्रिंग सिद्धांत के आयाम एकमात्र सुसंगत उत्तर के रूप में उभरे हैं।
“यह पेपर पहली बार इस स्ट्रिंग-थ्योरी प्रश्न का उत्तर प्रदान करता है,” एनवाईयू के सेंटर फॉर कॉस्मोलॉजी एंड पार्टिकल फिजिक्स में जेम्स आर्थर पोस्टडॉक्टोरल फेलो और पेपर के लेखकों में से एक ग्रांट रेमन कहते हैं। “अब जब ये गणितीय स्थितियाँ ज्ञात हो गई हैं, तो यह हमें यह समझने के एक कदम और करीब लाती है कि क्या और क्यों स्ट्रिंग सिद्धांत को हमारे ब्रह्मांड का वर्णन करना चाहिए।”
पेपर के लेखक, जिनमें कैलटेक में सैद्धांतिक भौतिकी के प्रोफेसर क्लिफोर्ड चेउंग और कैलटेक पोस्टडॉक्टरल शोधकर्ता आरोन हिलमैन भी शामिल हैं, कहते हैं कि यह सफलता क्वांटम गुरुत्व को बेहतर ढंग से समझने में उपयोगी हो सकती है – यह आइंस्टीन के सापेक्षता के सिद्धांत को समेटने का प्रयास करता है, जो क्वांटम यांत्रिकी के साथ बड़े पैमाने पर गुरुत्वाकर्षण की व्याख्या करता है, जो सबसे छोटे पैमाने पर कण गतिविधि का वर्णन करता है।
रेम्मेन बताते हैं, “यह दृष्टिकोण स्ट्रिंग आयामों की विशिष्टता का विश्लेषण करने में अध्ययन का एक नया क्षेत्र खोलता है।” “हमारे शोध में उल्लिखित उपकरणों के विकास का उपयोग स्ट्रिंग सिद्धांत की विकृतियों की जांच के लिए किया जा सकता है, जिससे हमें क्वांटम गुरुत्वाकर्षण के लिए संभावनाओं के स्थान को मैप करने की अनुमति मिलती है।”
इस शोध को अमेरिकी ऊर्जा विभाग (DESC0011632) के अनुदान द्वारा समर्थित किया गया था।
