১৯৯৫ সালের মার্চ মাসে ক্যালিফোর্নিয়ার ‘Strings 95’ সম্মেলনে এডওয়ার্ড উইটেন এক ঐতিহাসিক বক্তৃতা প্রদান করেন, যা পদার্থবিজ্ঞানের ইতিহাসে দ্বিতীয় সুপারস্ট্রিং বিপ্লব (Second Superstring Revolution) হিসেবে চিহ্নিত। দীর্ঘ এক দশক ধরে বিজ্ঞানীরা বিতর্ক করছিলেন—কোনটি প্রকৃতির আসল তত্ত্ব: টাইপ I, IIA, IIB, নাকি দুটি হেটেরোটিক তত্ত্বের একটি? উইটেন প্রমাণ করেন যে এই পাঁচটি তত্ত্ব মূলত আলাদা কোনো তত্ত্বই নয়; বরং তারা একটিমাত্র পরম ১১-মাত্রিক পরা-তত্ত্বের পাঁচটি ভিন্ন দৃষ্টিভঙ্গি মাত্র। এই সমন্বিত মহাতত্ত্বের নাম এম-থিওরি (M-Theory)।

১. একাদশ মাত্রার বিস্ময়কর উন্মোচন

টাইপ IIA স্ট্রিং তত্ত্বে D0-ব্রেন হলো একটি বিন্দুবৎ কণা যার ভর (M = 1/(g_s ll_s))। উইটেন লক্ষ্য করেন যে এই ভর সমীকরণটি হুবহু একটি বৃত্তাকার মাত্রায় ঘূর্ণায়মান কণার কালুজা-ক্লাইন মোমেন্টাম সূত্রের অনুরূপ:

[
R_{11} = g_s ll_s
]

যখন কাপলিং দুর্বল ((g_s o 0)), তখন ১১তম মাত্রাটি সংকুচিত হয়ে অদৃশ্য থাকে। কিন্তু কাপলিং যখন শক্তিশালী করা হয় ((g_s o infty)), তখন স্থানকালের একটি সম্পূর্ণ নতুন একাদশ মাত্রা স্বতঃস্ফূর্তভাবে উন্মুক্ত হয়ে যায়! অর্থাৎ স্ট্রিং মূলত ১০ মাত্রার কোনো সুতো নয়, বরং তা ১১-মাত্রার এক বিশাল ঝিল্লির (Membrane) পেঁচানো রূপ।

২. ১১-মাত্রিক সুপারগ্র্যাভিটি (11D SUGRA)

গণিত অনুসারে মহাবিশ্বে স্পিন-২ এর বেশি কণা ছাড়া সর্বোচ্চ ১১ মাত্রা পর্যন্ত সুপারসিমেট্রি টিকে থাকতে পারে। এম-থিওরির লো-এনার্জি লিমিট হলো ১১-মাত্রিক সুপারগ্র্যাভিটি:

[
S_{ ext{11D}} = rac{1}{2kappa_{11}^2} int d^{11}x , sqrt{-G} left( R – rac{1}{2}|G_4|^2
ight) – rac{1}{12kappa_{11}^2} int C_3 wedge G_4 wedge G_4
]

এতে গ্র্যাভিটন, ৩-ফর্ম গেজ ফিল্ড (C_3) এবং ১২৮টি গ্র্যাভিটিনো ফার্মিয়ন পরম জ্যামিতিক ভারসাম্যে বিদ্যমান থাকে।

৩. এম-থিওরির মৌলিক উপাদান: M2 এবং M5 ব্রেন

এম-থিওরিতে কোনো মৌলিক ১-মাত্রিক স্ট্রিং থাকে না। এর মৌলিক উপাদান দুটি:

  • M2-ব্রেন: একটি দ্বিমাত্রিক ঝিল্লি। এটি যখন ১১তম মাত্রার চারপাশে পেঁচিয়ে থাকে, তখন ১০ মাত্রায় আমাদের চোখে এটি সাধারণ মৌলিক স্ট্রিং হিসেবে ধরা দেয়!
  • M5-ব্রেন: পাঁচ-মাত্রিক চৌম্বকীয় ব্রেন, যা ১০ মাত্রায় নেমে এসে D4 ও NS5 ব্রেনে রূপ নেয়।

৪. তত্ত্বসমূহের সার্বজনীন একীকরণ

উইটেন এবং হোরাভা প্রমাণ করেন যে এম-থিওরিকে একটি রেখাংশে সংকুচিত করলে হেটেরোটিক (E_8 imes E_8) তত্ত্বের জন্ম হয়। পাঁচটি আপাত-ভিন্ন স্ট্রিং তত্ত্ব এস, টি এবং এম-ডুয়ালিটির এক বিশাল মায়াজালে আবদ্ধ হয়ে প্রমাণ করেছে যে প্রকৃতির সমস্ত বল ও কণা মূলত ১১-মাত্রিক এম-থিওরির এক অভিন্ন সুরের প্রকাশ।

শাকিল মাহমুদ সজল

শাকিল মাহমুদ সজল

সফটওয়্যার প্রকৌশলী ও লেখক, ঢাকা, বাংলাদেশ। কম্পিউটার বিজ্ঞান, পদার্থবিজ্ঞান, ইতিহাস ও ভাবনার সমন্বয়ে ব্যক্তিগত নোট ও প্রবন্ধ সংকলন।