स्ट्रिंग थ्योरी क्या है और इसे कैसे परिभाषित किया जाता है?

एवलिन मैती मारिन
औद्योगिक अभियंता, भौतिकी में एमएससी और एडीडी

स्ट्रिंग थ्योरी एक भौतिक दृष्टिकोण है जो सामान्य सापेक्षता के सिद्धांत और इसके बीच सामंजस्य स्थापित करने की कोशिश करता है क्वांटम यांत्रिकी को एक एकल मॉडल में शामिल करता है जिसमें सभी मौलिक बल शामिल होते हैं और उनका वर्णन करते हैं प्रकृति। इस सिद्धांत में, प्राथमिक कण बिंदु कण नहीं हैं, जैसा कि मानक मॉडल द्वारा दर्शाया गया है भौतिक विज्ञान, बल्कि "तारों" या "तंतुओं" का प्रतिनिधित्व करता है जो असीम आयाम के "तंतुओं" में कंपन करता है अंतरिक्ष समय।

सिद्धांत का नाम इस धारणा पर आधारित है कि मौलिक कण एक-आयामी वस्तुएं हैं तारों से मिलते-जुलते हैं, जो विभिन्न आवृत्तियों पर दोलन करते हैं, जो द्रव्यमान और कण के प्रकार को निर्धारित करता है प्रतिनिधित्व करना।

यह सिद्धांत 1960 के दशक के अंत के आसपास उत्पन्न हुआ था और कई भौतिकविदों द्वारा विकसित किया गया था, जिसमें गेब्रियल वेनेज़ियानो, योइचिरो नंबू, लियोनार्ड सस्किंड, जॉन एच। श्वार्ज़ और माइकल ग्रीन, दूसरों के बीच में। हालांकि, मुख्य प्रकाशन 1974 के आसपास जोएल शर्क और जॉन हेनरी श्वार्ज द्वारा उत्पन्न होने लगे। उपर्युक्त वैज्ञानिक सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत को सुलझाने का एक तरीका ढूंढ रहे थे, और इस विचार में आया कि प्राथमिक कण वास्तव में कणों के बजाय अंतरिक्ष-समय में कंपन कर रहे थे समय का पाबंद। आने वाले दशकों में, स्ट्रिंग सिद्धांत वैज्ञानिक समुदाय में बहुत विवाद और बहस का विषय रहा है।

स्ट्रिंग थ्योरी का आधार यह विचार है कि ब्रह्मांड में सभी पदार्थ और मूलभूत बल इन तारों के कंपन का परिणाम हैं।

विशेषताएँ

स्ट्रिंग थ्योरी की कुछ विशेषताओं और परिसरों में शामिल हैं:

• प्रारंभिक कण वास्तव में एक आयामी तार होते हैं जो अंतरिक्ष-समय में कंपन करते हैं।

• इन तारों की विशेषताएं (जैसे उनकी लंबाई और तनाव) उनके द्वारा उत्पन्न कणों के गुणों को निर्धारित करती हैं।

• इन तारों के दोलन के विभिन्न तरीके बोसॉन और फर्मिऑन सहित सभी ज्ञात प्राथमिक कणों के अस्तित्व की व्याख्या कर सकते हैं।

• इसमें कई अतिरिक्त-स्थानिक आयाम शामिल हैं, चार आयामों के अलावा जिन्हें हम अपनी दैनिक वास्तविकता में अनुभव करते हैं।

यह सिद्धांत, या कुछ वैज्ञानिकों द्वारा परिकल्पना कहा जाता है, गणितीय मॉडल पर आधारित है अत्यंत जटिल और क्वांटम यांत्रिकी, सामान्य सापेक्षता, अंतर ज्यामिति और से प्राप्त होते हैं टोपोलॉजी।

यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि सिद्धांत से जुड़ी ये अवधारणाएं अनुसंधान का विषय बनी हुई हैं और इसलिए, यह संभव है कि उपयोग किए गए गणितीय मॉडल और समीकरणों को संशोधित किया जाता है क्योंकि नई खोजें की जाती हैं और नई खोज की जाती हैं शोध करना।

स्ट्रिंग सिद्धांत ब्रह्मांड की उत्पत्ति की पूर्ण व्याख्या प्रदान नहीं करता है, क्योंकि यह वास्तविकता और प्राथमिक कणों की मौलिक प्रकृति पर अधिक ध्यान केंद्रित करता है। हालांकि, यह कुछ हद तक बिग बैंग थ्योरी के साथ संगत है, जैसे कि कॉस्मिक इन्फ्लेशन जैसी घटनाओं की व्याख्या करने में, जो त्वरित विस्तार की अवधि है जो ब्रह्मांड के शुरुआती क्षणों में हुई, और बड़े पैमाने पर संरचनाओं का निर्माण हुआ पैमाना।

चुनौतियां और आलोचना

वर्षों से स्ट्रिंग सिद्धांत कई आलोचकों और आलोचकों का विषय रहा है, और कुछ तर्क निम्नलिखित पहलुओं से संबंधित हैं:

• अनुभवजन्य साक्ष्य का अभाव: दशकों के शोध के बावजूद, स्ट्रिंग थ्योरी के पास अभी भी इसकी सत्यता की पुष्टि करने के लिए पर्याप्त अनुभवजन्य साक्ष्य नहीं हैं।

• गणितीय जटिलता: यह थ्योरी गणितीय दृष्टि से बेहद जटिल है, जिसे समझना ज्यादातर लोगों के लिए मुश्किल हो जाता है।

• तारतम्यहीनता: मानक भौतिकी के साथ अतुलनीय है, जिसका अर्थ है कि दो सिद्धांतों के बीच संबंधों की तुलना करने और स्थापित करने के लिए प्रयोग नहीं किए जा सकते हैं।

• मल्टीवर्स: इसकी नींव कई ब्रह्मांडों के अस्तित्व को दर्शाती है और कुछ लोगों के लिए इस विचार को स्वीकार करना मुश्किल है।

• भविष्यवाणी करने में कठिनाई: इसकी जटिलता के कारण, अवलोकन योग्य भौतिक घटनाओं के बारे में सटीक भविष्यवाणी करने के लिए स्ट्रिंग सिद्धांत का उपयोग करना मुश्किल है।

ये केवल कुछ आलोचनाएं और कमियां हैं जो स्ट्रिंग थ्योरी के खिलाफ लगाई गई हैं। इन चुनौतियों के बावजूद, इस क्षेत्र में अनुसंधान जारी है, और कई वैज्ञानिकों का मानना ​​है कि यह भौतिकी को एकीकृत करने की कुंजी हो सकता है।

आवेदन के क्षेत्र

स्ट्रिंग सिद्धांत उच्च-ऊर्जा भौतिकी, ब्रह्माण्ड विज्ञान और सैद्धांतिक भौतिकी जैसे क्षेत्रों में लागू होता है। इसका कण भौतिकी और क्वांटम गुरुत्व पर भी प्रभाव पड़ता है। इसके अलावा, इसका उपयोग ब्लैक होल की भौतिकी और उनकी एन्ट्रापी का अध्ययन करने के लिए किया गया है।

एक ओर, स्ट्रिंग सिद्धांत भौतिकी में कुछ सबसे मौलिक प्रश्नों को हल कर सकता है, जैसे कि सामान्य सापेक्षता और क्वांटम यांत्रिकी के सिद्धांत के बीच सामंजस्य। उनका दर्शन कई आयामों और समानांतर ब्रह्मांडों के अस्तित्व का समर्थन करता है, जो सैद्धांतिक ब्रह्मांड विज्ञान में अनुसंधान के सबसे सक्रिय क्षेत्रों में से एक बन गया है।

दूसरी ओर, जिस परिकल्पना पर यह मॉडल आधारित है, उसने भी भौतिकी में बड़ी संख्या में प्रगति की है ब्रह्मांड विज्ञान से परे, जैसे कि संघनित पदार्थ के सिद्धांत और क्वांटम जानकारी, दूसरों के बीच में खेत।

ब्रह्मांड विज्ञान उन क्षेत्रों में से एक है जहां स्ट्रिंग सिद्धांत की हाल के दशकों में महत्वपूर्ण भागीदारी रही है।