কী হবে যদি... আমরা পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক সমস্যাগুলো সমাধান করি। সবকিছু এমন একটি তত্ত্বের জন্য অপেক্ষা করছে যা থেকে কিছুই আসতে পারে না

ডার্ক ম্যাটার এবং ডার্ক এনার্জি, মহাবিশ্বের শুরুর রহস্য, মাধ্যাকর্ষণ প্রকৃতি, প্রতিপদার্থের উপর পদার্থের সুবিধা, সময়ের দিক, অন্যান্য শারীরিক মিথস্ক্রিয়াগুলির সাথে মহাকর্ষের একীকরণের মতো রহস্যগুলির উত্তর কী আমাদের দেবে? , প্রকৃতির শক্তির মহান একীকরণ একটি মৌলিক, তথাকথিত সবকিছুর তত্ত্ব পর্যন্ত?

আইনস্টাইনের মতে এবং অন্যান্য অনেক অসামান্য আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানী, পদার্থবিজ্ঞানের লক্ষ্য হল সবকিছুর একটি তত্ত্ব (টিভি) তৈরি করা। যাইহোক, এই জাতীয় তত্ত্বের ধারণাটি দ্ব্যর্থহীন নয়। সবকিছুর তত্ত্ব হিসাবে পরিচিত, ToE হল একটি অনুমানমূলক শারীরিক তত্ত্ব যা ধারাবাহিকভাবে সবকিছু বর্ণনা করে শারীরিক ঘটনা এবং আপনাকে যেকোনো পরীক্ষার ফলাফল ভবিষ্যদ্বাণী করতে দেয়। আজকাল, এই বাক্যাংশটি সাধারণত এমন তত্ত্বগুলিকে বর্ণনা করতে ব্যবহৃত হয় যেগুলির সাথে সংযোগ স্থাপনের চেষ্টা করা হয় আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্ব. এখনও পর্যন্ত, এই তত্ত্বগুলির কোনওটিই পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ পায়নি।

বর্তমানে, TW বলে দাবি করা সবচেয়ে উন্নত তত্ত্ব হলোগ্রাফিক নীতির উপর ভিত্তি করে। 11-মাত্রিক M-তত্ত্ব. এটি এখনও বিকশিত হয়নি এবং অনেকের দ্বারা একটি বাস্তব তত্ত্বের পরিবর্তে উন্নয়নের দিক হিসাবে বিবেচিত হয়।

অনেক বিজ্ঞানী সন্দেহ করেন যে "সবকিছুর তত্ত্ব" এর মতো কিছু এমনকি সম্ভব, এবং সবচেয়ে মৌলিক অর্থে, যুক্তির উপর ভিত্তি করে। কার্ট গোডেলের উপপাদ্য বলে যে কোনো যথেষ্ট জটিল যৌক্তিক ব্যবস্থা হয় অভ্যন্তরীণভাবে অসঙ্গতিপূর্ণ (একটি বাক্য এবং এর দ্বন্দ্ব প্রমাণ করতে পারে) অথবা অসম্পূর্ণ (এমন তুচ্ছ সত্য বাক্য রয়েছে যা প্রমাণ করা যায় না)। স্ট্যানলি জ্যাকি 1966 সালে মন্তব্য করেছিলেন যে TW একটি জটিল এবং সুসঙ্গত গাণিতিক তত্ত্ব হতে হবে, তাই এটি অনিবার্যভাবে অসম্পূর্ণ হবে।

সবকিছুর তত্ত্বের একটি বিশেষ, মৌলিক এবং আবেগপূর্ণ উপায় আছে। হলোগ্রাফিক হাইপোথিসিস (1), কাজটিকে একটু ভিন্ন পরিকল্পনায় স্থানান্তর করা। ব্ল্যাক হোলের পদার্থবিদ্যা ইঙ্গিত করে যে আমাদের মহাবিশ্ব আমাদের ইন্দ্রিয়গুলি যা বলে তা নয়। আমাদের চারপাশে যে বাস্তবতা একটি হলোগ্রাম হতে পারে, অর্থাৎ একটি দ্বি-মাত্রিক সমতলের অভিক্ষেপ। এটি Gödel এর উপপাদ্যের ক্ষেত্রেও প্রযোজ্য। কিন্তু সবকিছুর এমন তত্ত্ব কি কোনো সমস্যার সমাধান করে, এটা কি আমাদের সভ্যতার চ্যালেঞ্জ মোকাবেলা করতে দেয়?

মহাবিশ্বের বর্ণনা দাও। কিন্তু মহাবিশ্ব কি?

আমাদের কাছে বর্তমানে দুটি অত্যধিক তত্ত্ব রয়েছে যা প্রায় সমস্ত শারীরিক ঘটনাকে ব্যাখ্যা করে: আইনস্টাইনের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্ব (সাধারণ আপেক্ষিকতা) i. প্রথমটি সকার বল থেকে ছায়াপথ পর্যন্ত ম্যাক্রো বস্তুর গতিবিধি ভালভাবে ব্যাখ্যা করে। তিনি পরমাণু এবং উপ-পরমাণু কণা সম্পর্কে খুব জ্ঞানী। সমস্যা হল যে এই দুটি তত্ত্ব সম্পূর্ণ ভিন্ন উপায়ে আমাদের বিশ্বের বর্ণনা. কোয়ান্টাম মেকানিক্সে, ঘটনাগুলি একটি নির্দিষ্ট পটভূমিতে ঘটে। স্থান সময় - যখন w নমনীয়। বাঁকা স্থান-কালের কোয়ান্টাম তত্ত্ব কেমন হবে? আমরা জানি না.

সবকিছুর একটি ঐক্যবদ্ধ তত্ত্ব তৈরির প্রথম প্রচেষ্টা প্রকাশের পরেই হাজির হয়েছিল আপেক্ষিকতার সাধারণ তত্ত্বআমরা পারমাণবিক বাহিনীকে পরিচালনা করে এমন মৌলিক আইনগুলি বোঝার আগে। এই ধারণা, হিসাবে পরিচিত ক্যালুসি-ক্লেইন তত্ত্ব, ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিজমের সাথে মাধ্যাকর্ষণকে একত্রিত করার চেষ্টা করেছিল।

কয়েক দশক ধরে, স্ট্রিং থিওরি, যা বস্তুকে গঠিত বলে উপস্থাপন করে ক্ষুদ্র স্পন্দিত স্ট্রিং অথবা শক্তি লুপ, তৈরির জন্য সেরা বলে বিবেচিত হয় পদার্থবিজ্ঞানের একীভূত তত্ত্ব. যাইহোক, কিছু পদার্থবিদ কে পছন্দ করেনতারের-স্থিত লুপ মাধ্যাকর্ষণযেখানে বাইরের মহাকাশ নিজেই ক্ষুদ্র ক্ষুদ্র লুপ দিয়ে গঠিত। যাইহোক, স্ট্রিং তত্ত্ব বা লুপ কোয়ান্টাম মাধ্যাকর্ষণ উভয়ই পরীক্ষামূলকভাবে পরীক্ষা করা হয়নি।

গ্র্যান্ড ইউনিফাইড থিওরি (GUTs), কোয়ান্টাম ক্রোমোডাইনামিক্স এবং ইলেক্ট্রোওয়েক মিথস্ক্রিয়া তত্ত্বের সমন্বয়ে শক্তিশালী, দুর্বল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক মিথস্ক্রিয়াকে একটি একক মিথস্ক্রিয়া প্রকাশ হিসাবে উপস্থাপন করে। যাইহোক, পূর্ববর্তী গ্র্যান্ড ইউনিফাইড তত্ত্বগুলির কোনটিই পরীক্ষামূলক নিশ্চিতকরণ পায়নি। গ্র্যান্ড ইউনিফাইড তত্ত্বের একটি সাধারণ বৈশিষ্ট্য হল প্রোটনের ক্ষয়ের পূর্বাভাস। এই প্রক্রিয়াটি এখনও পরিলক্ষিত হয়নি। এটি থেকে এটি অনুসরণ করে যে একটি প্রোটনের জীবনকাল কমপক্ষে 1032 বছর হতে হবে।

1968 স্ট্যান্ডার্ড মডেল শক্তিশালী, দুর্বল এবং ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক বাহিনীকে এক ওভারআর্চিং ছাতার নিচে একীভূত করেছে। সমস্ত কণা এবং তাদের মিথস্ক্রিয়া বিবেচনা করা হয়েছে, এবং একটি বড় একীকরণ পূর্বাভাস সহ অনেক নতুন ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছে। উচ্চ শক্তিতে, 100 GeV (একটি একক ইলেকট্রনকে 100 বিলিয়ন ভোল্টের সম্ভাবনায় ত্বরান্বিত করার জন্য প্রয়োজনীয় শক্তি) ক্রম অনুসারে, বৈদ্যুতিক চৌম্বকীয় এবং দুর্বল শক্তিগুলিকে একীভূত করার প্রতিসাম্য পুনরুদ্ধার করা হবে।

নতুনের অস্তিত্বের ভবিষ্যদ্বাণী করা হয়েছিল, এবং 1983 সালে W এবং Z বোসনগুলির আবিষ্কারের সাথে এই ভবিষ্যদ্বাণীগুলি নিশ্চিত করা হয়েছিল। চারটি প্রধান বাহিনী কমিয়ে তিনটি করা হয়েছিল। একীকরণের পিছনে ধারণাটি হল যে স্ট্যান্ডার্ড মডেলের তিনটি শক্তি এবং সম্ভবত উচ্চতর মাধ্যাকর্ষণ শক্তি একটি কাঠামোতে মিলিত হয়।

2. ল্যাংরেঞ্জ সমীকরণটি স্ট্যান্ডার্ড মডেলকে বর্ণনা করে, পাঁচটি উপাদানে বিভক্ত।

কেউ কেউ পরামর্শ দিয়েছেন যে এমনকি উচ্চ শক্তিতে, সম্ভবত চারপাশে প্ল্যাঙ্ক স্কেল, মহাকর্ষও একত্রিত হবে। এটি স্ট্রিং তত্ত্বের অন্যতম প্রধান প্রেরণা। এই ধারণাগুলি সম্পর্কে খুব আকর্ষণীয় বিষয় হল যে আমরা যদি একীকরণ চাই তবে আমাদের উচ্চ শক্তিতে প্রতিসাম্য পুনরুদ্ধার করতে হবে। এবং যদি তারা বর্তমানে ভাঙ্গা হয়, তাহলে এটি পর্যবেক্ষণযোগ্য কিছু, নতুন কণা এবং নতুন মিথস্ক্রিয়া বাড়ে।

স্ট্যান্ডার্ড মডেলের ল্যাগ্রাঞ্জিয়ান হল একমাত্র সমীকরণ যা বর্ণনা করে কণা i স্ট্যান্ডার্ড মডেলের প্রভাব (2)। এটি পাঁচটি স্বাধীন অংশ নিয়ে গঠিত: সমীকরণের জোন 1-এ গ্লুয়ন সম্পর্কে, দুটি দিয়ে চিহ্নিত অংশে দুর্বল বোসন, তিনটি দিয়ে চিহ্নিত, এটি একটি গাণিতিক বিবরণ কিভাবে পদার্থ দুর্বল বল এবং হিগস ক্ষেত্রের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে, ভূত কণা যা বিয়োগ করে চতুর্থ অংশে হিগস ক্ষেত্রের আধিক্য, এবং পাঁচটির নিচে বর্ণিত প্রফুল্লতা ফাদেভ-পপভযা দুর্বল মিথস্ক্রিয়া এর অপ্রয়োজনীয়তা প্রভাবিত করে। নিউট্রিনো ভর বিবেচনায় নেওয়া হয় না।

যদিও আদর্শ মডেল আমরা এটিকে একটি একক সমীকরণ হিসাবে লিখতে পারি, এটি আসলে একটি সমজাতীয় সমগ্র নয় এই অর্থে যে অনেকগুলি পৃথক, স্বাধীন অভিব্যক্তি রয়েছে যা মহাবিশ্বের বিভিন্ন উপাদানকে পরিচালনা করে। স্ট্যান্ডার্ড মডেলের পৃথক অংশগুলি একে অপরের সাথে মিথস্ক্রিয়া করে না, কারণ রঙের চার্জ ইলেক্ট্রোম্যাগনেটিক এবং দুর্বল মিথস্ক্রিয়াকে প্রভাবিত করে না এবং প্রশ্নগুলি অনুপস্থিত থেকে যায় কেন মিথস্ক্রিয়াগুলি ঘটতে হবে, উদাহরণস্বরূপ, শক্তিশালী মিথস্ক্রিয়ায় CP লঙ্ঘন, কাজ করে না। সংঘটিত.

যখন প্রতিসাম্যগুলি পুনরুদ্ধার করা হয় (সম্ভাব্যতার শীর্ষে), একীকরণ ঘটে। যাইহোক, একেবারে নীচের প্রতিসাম্য ভাঙ্গন আমাদের আজকের মহাবিশ্বের সাথে সামঞ্জস্যপূর্ণ, নতুন ধরণের বিশাল কণার সাথে। তাহলে কি "সবকিছুর" এই তত্ত্ব হওয়া উচিত? যে এক, i.e. একটি বাস্তব অপ্রতিসম মহাবিশ্ব, বা এক এবং প্রতিসম, কিন্তু শেষ পর্যন্ত আমরা যার সাথে কাজ করছি তা নয়।

"সম্পূর্ণ" মডেলের প্রতারণামূলক সৌন্দর্য

লার্স ইংলিশ, দ্য নো থিওরি অফ এভরিথিং-এ, যুক্তি দেয় যে এমন কোনও একক নিয়ম নেই যা পারে কোয়ান্টাম মেকানিক্সের সাথে সাধারণ আপেক্ষিকতাকে একত্রিত করুনকারণ কোয়ান্টাম স্তরে যা সত্য তা মাধ্যাকর্ষণ স্তরে অগত্যা সত্য নয়। এবং সিস্টেমটি যত বৃহত্তর এবং আরও জটিল, এটি তার উপাদান উপাদানগুলির থেকে তত বেশি আলাদা। "বিষয়টি এই নয় যে মহাকর্ষের এই নিয়মগুলি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের বিরোধিতা করে, তবে সেগুলি কোয়ান্টাম পদার্থবিদ্যা থেকে উদ্ভূত হতে পারে না," তিনি লিখেছেন।

সমস্ত বিজ্ঞান, ইচ্ছাকৃতভাবে বা না, তাদের অস্তিত্বের ভিত্তির উপর ভিত্তি করে। বস্তুনিষ্ঠ শারীরিক আইনযা ভৌত মহাবিশ্বের আচরণ এবং এর মধ্যে থাকা সমস্ত কিছুকে বর্ণনা করে মৌলিক ভৌত অনুমানগুলির একটি পারস্পরিক সামঞ্জস্যপূর্ণ সেটকে অন্তর্ভুক্ত করে। অবশ্যই, এই জাতীয় তত্ত্বটি বিদ্যমান সমস্ত কিছুর সম্পূর্ণ ব্যাখ্যা বা বর্ণনা দেয় না, তবে, সম্ভবত, এটি সমস্ত যাচাইযোগ্য শারীরিক প্রক্রিয়াগুলিকে সম্পূর্ণভাবে বর্ণনা করে। যৌক্তিকভাবে, TW এর এই ধরনের বোঝার তাত্ক্ষণিক সুবিধাগুলির মধ্যে একটি হল পরীক্ষাগুলি বন্ধ করা যেখানে তত্ত্বটি নেতিবাচক ফলাফলের পূর্বাভাস দেয়।

বেশিরভাগ পদার্থবিদদের গবেষণা বন্ধ করে জীবন্ত শিক্ষা দিতে হবে, গবেষণা নয়। যাইহোক, জনসাধারণ সম্ভবত মহাকর্ষ বলকে স্থানকালের বক্রতার পরিপ্রেক্ষিতে ব্যাখ্যা করা যায় কিনা তা বিবেচনা করে না।

অবশ্যই, আরেকটি সম্ভাবনা আছে - মহাবিশ্ব কেবল একত্রিত হবে না। আমরা যে প্রতিসাম্যগুলিতে পৌঁছেছি তা কেবল আমাদের নিজস্ব গাণিতিক আবিষ্কার এবং ভৌত মহাবিশ্বকে বর্ণনা করে না।

Nautil.Us-এর জন্য একটি হাই-প্রোফাইল নিবন্ধে, ফ্রাঙ্কফুর্ট ইনস্টিটিউট ফর অ্যাডভান্সড স্টাডির একজন বিজ্ঞানী সাবিনা হোসেনফেল্ডার (3), মূল্যায়ন করেছেন যে "সবকিছুর একটি তত্ত্বের সম্পূর্ণ ধারণা একটি অবৈজ্ঞানিক অনুমানের উপর ভিত্তি করে।" "এটি বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব বিকাশের জন্য সর্বোত্তম কৌশল নয়। (...) তত্ত্বের বিকাশে সৌন্দর্যের উপর নির্ভরতা ঐতিহাসিকভাবে খারাপভাবে কাজ করেছে।" তার মতে, সবকিছুর একটি তত্ত্ব দ্বারা প্রকৃতির বর্ণনা করার কোন কারণ নেই। প্রকৃতির নিয়মে যৌক্তিক অসঙ্গতি এড়াতে আমাদের মাধ্যাকর্ষণ তত্ত্বের একটি কোয়ান্টাম তত্ত্ব প্রয়োজন, স্ট্যান্ডার্ড মডেলের শক্তিগুলিকে একীভূত করার প্রয়োজন নেই এবং মহাকর্ষের সাথে একীভূত হওয়ার প্রয়োজন নেই। এটা চমৎকার হবে, হ্যাঁ, কিন্তু এটা অপ্রয়োজনীয়. স্ট্যান্ডার্ড মডেল একীকরণ ছাড়াই ভাল কাজ করে, গবেষক জোর দেন। প্রকৃতি স্পষ্টতই চিন্তা করে না যে পদার্থবিজ্ঞানীরা কী সুন্দর গণিত মনে করেন, মিসেস হোসেনফেল্ডার রেগে বললেন। পদার্থবিজ্ঞানে, তাত্ত্বিক বিকাশের অগ্রগতিগুলি গাণিতিক অসঙ্গতিগুলির সমাধানের সাথে যুক্ত, সুন্দর এবং "সমাপ্ত" মডেলগুলির সাথে নয়।

এইসব সতর্ক উপদেশ সত্ত্বেও, 2007 সালে প্রকাশিত গ্যারেট লিসির দ্য এক্সেপশনালি সিম্পল থিওরি অফ এভরিথিং-এর মতো সব কিছুর তত্ত্বের জন্য নতুন প্রস্তাবগুলি ক্রমাগত সামনে রাখা হচ্ছে। এর বৈশিষ্ট্য রয়েছে যে অধ্যাপক ড. হোসেনফেল্ডার সুন্দর এবং আকর্ষণীয় ভিজ্যুয়ালাইজেশনের সাথে সুন্দরভাবে দেখানো যেতে পারে (4)। E8 নামক এই তত্ত্বটি দাবি করে যে মহাবিশ্বকে বোঝার চাবিকাঠি একটি প্রতিসম রোসেট আকারে গাণিতিক বস্তু.

লিসি একটি গ্রাফে প্রাথমিক কণা প্লট করে এই কাঠামোটি তৈরি করেছেন যা পরিচিত শারীরিক মিথস্ক্রিয়াকেও বিবেচনা করে। ফলাফল হল 248 পয়েন্টের একটি জটিল আট-মাত্রিক গাণিতিক কাঠামো। এই বিন্দুর প্রতিটি বিভিন্ন বৈশিষ্ট্য সহ কণা প্রতিনিধিত্ব করে। ডায়াগ্রামে একদল কণা রয়েছে যার নির্দিষ্ট বৈশিষ্ট্য রয়েছে যা "অনুপস্থিত"। অন্তত এই "অনুপস্থিত" কিছু তত্ত্বগতভাবে মহাকর্ষের সাথে কিছু করার আছে, যা কোয়ান্টাম মেকানিক্স এবং সাধারণ আপেক্ষিকতার মধ্যে ব্যবধান পূরণ করে।

4. ভিজ্যুয়ালাইজেশন তত্ত্ব E8

তাই "ফক্স সকেট" পূরণ করতে পদার্থবিদদের কাজ করতে হবে। এটা সফল হলে কি হবে? অনেকে ব্যঙ্গ করে উত্তর দেন যে বিশেষ কিছু নেই। শুধু একটি সুন্দর ছবি শেষ হবে. এই নির্মাণ এই অর্থে মূল্যবান হতে পারে, কারণ এটি আমাদের দেখায় যে "সবকিছুর তত্ত্ব" সম্পূর্ণ করার বাস্তব পরিণতি কী হবে। ব্যবহারিক অর্থে সম্ভবত নগণ্য।