স্ট্রিং থিওরী কী?

ওয়াক ফর পীস। শান্তির জন্য হাঁটা। টেকনাফ থেকে ১৪০০ কিলোমিটার পথ পাড়ি দিয়ে ২৬ মার্চ তেতুলিয়ায় পৌঁছার লক্ষ্য নিয়ে  গত সোমবার ৭ মার্চ, ২০২২ সালে রওয়ানা হওয়ার কথা মুরাদ জুবায়েদ (৩৪) নামক এক যুবকের। (সূত্র দৈনিক অআজাদী, বর্ষ ৬২, সংখ্যা ১৮২, পৃ্ষ্ঠা ২, কলাম  ১)। এটি একটি ক্ষুদ্র পদক্ষেপ কিন্তু এতে রয়েছে বাটার তাত্ত্বিক গভীর তাৎপর্য। গাছ থেকে ফল পড়ে কেন? এটা অতি সাধারণ প্রশ্ন হতে পারে-এ প্রশ্নে নিহিত ছিল জগৎ কাঁপানো তত্ত্ব।

মহৎ লোকেরা যখন রাগান্বিত হন, তখনো তাঁদের কন্ঠে প্রার্থনার ভাষা থাকে (জন গলসওয়ালি)।

সিন্ধু থেকে বিন্দু!

সৃষ্টির সর্বনিম্নতম ক্ষুদ্রাতি ক্ষুদ্রতা, সূক্ষ্ণাতি সূক্ষ্ণতা কোনটি? এটি জানার আগ্রহ যেদিন থেকে মানুষের মনে জেগেছিল বলা যায় সেদিন থেকেই মূলতঃ পদার্থ বিজ্ঞানের অগ্রযাত্রা শুরু হয়েছিল। এর সূচনা করেছিলেন মূলতঃ প্রাচীন গ্রীক বিজ্ঞানী ডেমোক্রিটাস অ্যাটম আবিস্কারের মধ্যদিয়ে। পরবর্তীরে অ্যারিস্টটল এটাকে চতুর্মাত্রিক মাত্রিক রূপ দেন যথাঃ ১.মাটি ২.আগুন ৩. পানি, এবং  ৪. বাতাস নামে। পক্ষান্তরে মধ্যযুগে জাবির ইবনে হাইয়ান অআল অআরাবি এ ধারণার অআধুনিকীকরণ করেন ...................। অষ্টাদশ শতকের শেষ দিকে জন ডালটন পরমাণুকে অআরও শক্ত ভিত্তি দান করে প্রস্তাব করেনঃ রাসায়নিক বস্তুসমূহ পরমাণু দিয়ে গঠিত। পর্যবেক্ষণ ও পরীক্ষণের মাধ্যমে ডালটন এই সিদ্ধান্তে পৌঁছেছিলেন বলে পরমাণূ সম্পর্কে এটাই ছিল সর্বপ্রথম সত্যিকারের বৈজ্ঞানিক তত্ত্ব(প্রাগুক্ত পৃঃ ৪৩)। রাসায়নিক বিক্রিয়া সত্ত্বেও পরমাণু অবিকৃত থাকে । তাহলে কী পরমাণু বস্তুর একেবারে মৌলিক উপাদান? ১৮৯৬ সাল পর্যন্ত মনে করা হতো পরমাণুই বস্তুর একেবারে মৌলিক উপাদান। ১৮৯৭ সালে বৃটিশ বিজ্ঞানী জে.জে. থমসন তাঁর ক্যাথোড রশ্মি পরীক্ষার মাধ্যমে অআবিস্কার করেন পরমাণুর অন্যতম কণা ইলেকট্রন। তার মানে পরমাণু একমাত্র মৌলিক কণা নয়; ইলেকট্রনও আছে তার সাথে। এতে থেমে ছিলেন না পরমাণু গবেষকরা। ১৯১৭ থেকে ১৯২৫ সাল পর্যন্ত দীর্ঘ ৮ বছর যাবৎ পরমাণু নিয়ে অনেকগুলো পরীক্ষা চালান নিউজিল্যান্ড বংশোদ্ভূত বৃটিশ বিজ্ঞানী অআর্নেস্ট রাদারফোর্ড। আবিস্কার করেন পরমাণু কেন্দ্রের নিউক্লিয়াস। নিউক্লিয়াসে দেখা পেলেন প্রোটনের। ১৯২০ সালে রাদার ফোর্ড প্রস্তাব করেন পরমাণুর কেন্দ্রে প্রোটনের সঙ্গে চার্জবিহীন আরেকটি কণা (নিউট্রন?) আছে। ১৯৩২ সালে সে কণাটি ধরা পড়ে জেমস চ্যানউইকের পরীক্ষায়। এ জন্য ১৯৩৫ সালে জেমস নোবেল পুরস্কার পান। এভাবেই প্রতিষ্ঠিত হয় পরমাণু  ১. ইলেকট্রন ২. প্রোটন ৩. নিউট্রন-এই ৩টি মৌলিক কণা দিয়ে পরমণু গঠিত। (প্রাগুক্ত ৪৪)। সংগত কারণে প্রশ্ন উঠে ঃ তাহলে কি পরমাণুর এই তিনটি কণাই মহাবিশ্বের সবচেয়ে ছোট জিনিস? এর চেয়ে ছোট জিনিস কি হতে পারে না?-এই প্রশ্ন যাঁদের মাথায় চেপেছিল তন্মধ্যে মারে গেলম্যান এবং জর্জ জুইগ ছিলেন অন্যতম। ১৯৬৪ সালে এনারা প্রস্তাব করেন কোয়ার্ক মডেল। ১৯৬৪ সালের এক পরীক্ষায় দেখা যায় যে, প্রোটন অআসলে মৌলিক কণা নয়। এটি গঠিত অআরওঅনেক ছোট ছোট বিন্দুসদৃশ কিছু কণা দিয়ে। রিচার্ড ফাইনম্যান এ কণার নাম দেন পারটন। মারে গেলম্যান নামকরণ করেনঃ কোয়ার্ক। এ সময় দু ধরণের কোয়ার্ক বা পারটন আবিস্কৃত হয় ১. আপ কোয়ার্ক ২. ডাউন কোয়ার্ক । ১৯৯৫ সালে সর্বশেষ টপ কোয়ার্ক আবিস্কার হয়। অতঃপি ১৯৯৬, ১৯৯৭ এবং ১৯৯৮ সালের মধ্যে যথাক্রমে ১. স্ট্রেন্জ কোয়ার্ক ২. চার্ম কোয়ার্ক এবং ৩. বটম কোয়ার্ক । নিউট্রন ও প্রোটন-দুটোই কোয়ার্ক দিয়ে গঠিত। প্রোটনে থাকে ২টি অআপ কোয়ার্ক একটি ডাউন কোয়ার্ক। আর নিউট্রনে দুইটি ডাউন এবং একটি আপ কোয়ার্ক। তার মানে প্রোটন ও নিউট্রন দুটো কণাই অমৌলিক। তবে পারমাণুর কেন্দ্রের বাইরে থাকা ইলেকট্রন এখনও কোয়ার্কের মত  মৌলিকই রয়েছে গেছে। শুধু তাই নয়, ইলেকট্রনের সমগোত্রীয় আরও কিছু কণা আছে, যারা মৌলিক। এদের একক নাম লেপটন। এরাও প্রধানতঃ দুই ভাগে বিভক্ত যথা ১. চার্জধারী এবং ২. চার্জ নিরপেক্ষ।  চার্জধারীরা  দুই শ্রেণীর। চার্জধারীরা যথা ১. মিউন এবং ২. টাউ এবং এবং চার্জবিহীনরা তিন শ্রেণীর যথাঃ ১. ইলেকট্রন নিউট্রিনো ২. মিউ নিউট্রিনো এবং ৩. টাউ নিউট্রিনো।

মূলতঃ মৌলিক কণারা আসলে ভৌত অর্থে কোনো বস্তুই নয়। তাই সে অর্থেই এদের আকার না থাকারই কথা। যদিও বিদ্যুৎ চুম্বকীয় আকার নামে বিমূর্ত একটি ধারণা অআছে। (প্রাগুক্ত পৃষ্ঠা ৪৫)। তবে নিউট্রন আর প্রোটনের একটা আকার বিজ্ঞানীরা ২০১৯ সালে দুটি আলাদা পরীক্ষার মাধ্যমে অনুমান করতে সক্ষম হয়েছেন যার বর্ণনা নিম্নরূপঃ

ক)  নিউট্রনঃ ব্যাসার্ধ শুন্য দশমিক ৮৫ ফেমোমিটার এবং

খ) প্রোটনঃ ব্যাসার্ধ শুন্য দশমিক ৮৩৩ ফেমোমিটার (দশমিকের পর ১৪টি শুন্য দিয়ে ১  (এক) লিখলে যে অংক দাঁড়ায়)।

তবে সবচেয়ে ছোট যে কণা-বস্তুর ব্যাপারে বিজ্ঞানীরা সম্ভাব্যতা অনুভব-উপলদ্ধি করছেন মানসচোখে (অন্তর্দৃষ্টিতে) তার নামকরণ করা হয়েছে স্ট্রিং, এই তত্ত্বের নাম স্ট্রিং থিওরি। 

কণা : তাত্ত্বিক পদার্থ বিজ্ঞান মতেঃ

কনা তাত্ত্বিক পদার্থ বিজ্ঞানের মতে, মৌলিক কনিকারা হল মাত্রাহীন বিন্দুর মত। জ্যামিতিক ভাষায় বিন্দুর সংজ্ঞা হচ্ছে: “যার দৈর্ঘ্য প্রস্থ ও উচ্চতা নেই তাকেই বিন্দু বলে”। অর্থাৎ যে কনার দৈর্ঘ্য,প্রস্থ ও উচ্চতা নেই , বাস্তবে তার কোন মাত্রাও থাকার কথা নয়। সুতরাং, কণা তাত্ত্বিক পদার্থ বিজ্ঞানের মতে, মৌলিক কনিকারা হোল অনুরূপ মাত্রাহীন বিন্দুদের মত।পক্ষান্তরে:

স্ট্রিং থিওরি মতেঃ

স্ট্রিং থিওরি হল পদার্থ বিজ্ঞানের একটি তাত্ত্বিক কাঠামো, যেখানে মৌলিক কনিকাদের ব্যাপারে কিছু ভিন্ন ধারনা পোষণ করা হয়। স্ট্রিং থিওরি মতে,  মৌলিক কনিকারা মাত্রাহীন বিন্দুর মত নয়, বরং এগুলো হল একমাত্রিক তারের মত। একটি তারের যেমন শুধু দৈর্ঘ্য আছে; মৌলিক কণারাও ঠিক তেমনি। এ কারণেই এই তত্ত্বের নামও হয়েছে স্ট্রিং থিওরি বা তার-তত্ত্ব।

স্ট্রিং থিওরির প্রকারভেদঃ

মৌলিক কনাগুলোকে তাদের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী মুলত দুই ভাগে ভাগ করা যায়। ক) এক শ্রেনির নাম বোসন খ) আরেক শ্রেনির নাম ফার্মিওন। প্রথম দিকে যে স্ট্রিং থিওরি গঠন করা হয় তাকে বলা হত বোসনিক স্ট্রিং থিওরি।

স্ট্রিং থিওরীর মূল লক্ষ্যঃ

স্ট্রিংগুলোর কোয়ান্টাম অবস্থা ও বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে প্রকৃতিতে বিদ্যমান সকল মৌলিক কনিকার আচরণ ব্যাখ্যা করা স্ট্রিং থিওরীর মূল লক্ষ্য।

স্ট্রিং থিওরী দিতে যাচ্ছে পুরাতন পৃথিবীকে নতুন বিজ্ঞান উপহার!

কনাবাদি পদার্থবিদ্যার স্ট্যান্ডার্ড মডেল যেসব কনিকাদের নিয়ে কাজ করে, স্ট্রিং থিওরি স্বতঃস্ফূর্ত ভাবেই এসব কনার সাথে চমৎকারভাবে মহাকর্ষের সম্পর্ক ব্যাখ্যা করতে পারে। এ কারণে বিজ্ঞানীরা আশাবাদী যে,  মহাজাগতিক সবকিছুর তত্ত্ব হিসাবে স্ট্রিং থিওরি সকল কাজের কাজী হওয়ার দাবী রাখে অর্থাৎ  এই তত্ত্বের নিজস্ব গানিতিক মডেলের সাহায্যে স্ট্রিং থিওরি  প্রকৃতিতে বিদ্যমান চারটি মৌলিক বল, সকল প্রকার শক্তি ও পদার্থের যেকোনো অবস্থাকে ব্যাখ্যা করতে পারে। এই তত্ত্বের অনুকল্পগুলো (হাইপোথিসিস) আজকাল কণাবাদী পদার্থবিজ্ঞানের ব্যবহৃত হচ্ছে। বস্তুতঃ স্ট্রিং থিওরীর ধারণাগুলো আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের এক গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার এবং কোয়ান্টাম ফিল্ড থিওরি ও কোয়ান্টাম গ্রাভিটির (মহাকর্ষের কোয়ান্টাম রুপ) সকল ধোঁয়াশা দূর করে আমাদের পুরাতন পৃথিবীতে এক নতুন  পদার্থবিজ্ঞান উপহার দিচ্ছে ।

সুপারস্ট্রিং থিওরি

গোড়ার দিকে এই থিওরি কেবল বোসন কণা নিয়েই আলোচনা করত। পরবর্তীতে পদার্থবিজ্ঞানীরা ভিন্ন ধরনের এই মৌলিক কনিকাদের মধ্যে এক ধরনের তাত্ত্বিক সাদৃশিক যোগ সূত্র আবিস্কার করেন। এই দুই ভিন্ন ধরনের কনিকাদের মধ্যে এই তাত্ত্বিক সাদৃশ্যের নাম দেওয়া হয় সুপারসিমেট্রি। পরে এই সুপারসিমেট্রির ধারনাকে স্ট্রিং থিওরিস্টরা তাদের তত্ত্ব গঠনে ব্যবহার করেন। এই নতুন প্রবর্তিত স্ট্রিং থিয়োরির নাম দেওয়া হয় সুপারস্ট্রিং থিওরি।

স্ট্রিং তত্ত্ব (STRING THEORY)

► স্ট্রিং তত্ত্বমতে, মহাবিশ্বের কণাগুলো যে বিন্দুতে বসে আছে, ওগুলো অ্যাবসুলেট মিনিমাম নয়। লোকাল মিনিমাম। একটা সময় গিয়ে লোকাল মিনিমাম অবস্থা ভেঙ্গে প
ড়তে পারে। তখন কণাগুলো অআর এই বিন্দুতে থাকতে পারবে না। চলে যাবে অ্যাবসুলেট মিনিমাম শক্তির বিন্দুতে।আর সেই বিন্দুগুলো অআসলে আলাদা আরেকটা মহাবিশ্বের (যেটাআসলে অ্যা‌কচুয়াল মহাবিশ্ব) অংশ। তাই লোকাল অবস্থা ভেঙ্গে পড়লে (কুল্লুমান আলাইয়া ফান) আমাদের বর্তমান মহাবিশ্বের আর অস্তিত্ব থাকবেনা। এই মহাবিশ্বের সব উপাদান চলে যাবে আরেকটা মহাবিশ্বে....এটা যদি ঘটে, তাহলে মহাবিশ্বের তাপীয় মৃত্যুর আগেই আমরা অ্যাকচুয়াল মহাবিশ্বে চলে যাব (বিচি, জানুয়ারি ২০২০, পৃঃ ৪৮)।

 ► আইনস্টাইনের E=mc² সমীকরণের ভেতরই আলোর কণা...লুকিয়ে আছে। বস্তু ও শক্তি অআসলে সমার্থক। (বিচি পৃ ৪৪)। ...তাই জমে থাকা শক্তিও জমে থাকা বস্তুর মত (পৃঃ ৩৫)

 স্ট্রিং থিওরীমতে, প্রাপ্ত কণাগুলো  আসলে এক ধরণের তন্ত্ত বা সুতার কম্পন

স্ট্রিং থিওরীমতে, প্রাপ্ত কণাগুলো অসলে এক ধরণের তন্ত্ত বা সুতার কম্পন যা আমরা কণা (পার্টিকেল) হিসাবে দেখে থাকি।

দেখা যাচ্ছে, স্ট্রি থিওরিতে একটা মৌলিক কণা স্বয়ংক্রিয়ভাবে (অটোমেটিক্যালি) চলে আসছে। সেটা ঠিক মহাকর্ষের মতো অআচরণ করে। সেই কণাটা কোয়ান্টায়িত। অর্থাৎ কোয়ান্টাম মহাকর্ষের একটা তত্ত্ব পাওয়া গেল স্ট্রি থিওরীতে।

স্ট্রিং তত্ত্বঃ হতে পারে কোয়ান্টাম মহাকর্ষ তত্ত্বের উত্তম ব্যাখ্যাকার

►"মহাবিশ্বের সার্বিক কাঠামোর ব্যাখ্যা করতে, ব্ল্যাক হোলের রহস্য ভেদ করতে কিংবা পদার্থ বিজ্ঞানের সার্বিক একটা তত্ত্বে পৌঁছাতে হলে কোয়ান্টাম মহাকর্ষ তত্ত্ব জরুরী হয়ে পড়েছে। এই তত্ত্ব ব্যাখ্যা করার জন্য অনেক তত্ত্বের জন্ম হয়েছে। এর মধ্যে সবচেয়ে সফল তত্ত্বটি হলো স্ট্রিং তত্ত্ব।....মহাবিশ্বের প্রায় সব অমীমাংসিত বিষয়গুলো তাত্ত্বিকভাবে ব্যাখ্যা করতে পারে কেবল স্ট্রিং তত্ত্বই। তাই এই তত্ত্বই হতে চলেছে আগামী দিনের পদার্থ বিজ্ঞানেএর মূল অনুষঙ্গ।" (অশোক সেন, গবেষক, অধ্যাপক, হরিশচন্দ্র রিসার্চ সেন্টার, ভারত)

মহাজাগতিক তার (Cosmic string) 'Cosmic string' বা 'মহাজাগতিক তার বর্তমান বিজ্ঞান বিশ্বে অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ একটি বিষয় যা খুবই উচ্চ পর্যায়ের জ্ঞান সমৃদ্ধ।

বিংশ শতাব্দির ৮০-র দশকে প্রথমবারের মতো বিজ্ঞান বিশ্বে ‘Cosmic String' তথা মহাজাগতিক তার আবির্ভূত হয়ে রীতিমত তাক লাগিয়ে দেয়। Big Bang model গবেষণাকারী বিজ্ঞানগণ বিভিন্ন বিষয় নিয়ে পরীক্ষা-নিরীক্ষা করতে গিয়েই মহাজাগতিক তারের উপস্থিতি এবং এ মহাবিশ্বের সৃষ্টির একটি গুরুত্বপূর্ণ পর্যায়ে তার যাদুময়ী। কর্মকাণ্ড সম্পর্কে ধারণা লাভ করতে থাকে। 

এ মহাজাগতিক তারগুলো (Cosmic strings) লম্বায় লক্ষ লক্ষ আলােকবর্ষ কিংবা তার চেয়েও বেশি লম্বা। কিন্তু ব্যাস এত সূক্ষ্ম যে কল্পনা করাও বেশ দুরূহ ব্যাপার। গাণিতিকভাবে প্রকাশ করলে দাঁড়ায় 10-30 cm প্রায়। অর্থাৎ ১ সে.মি. দৈর্ঘ্যকে ১০০ কোটি, কোটি, কোটি কোটি দিয়ে ভাগ করলে যা হবে তার সমান মাত্র।  

এদের আকৃতি কোথাও কুণ্ডলীর মতো, কোথাও আংটির মতো, কোথাও সর্পিল আবার কোথাও দেখতে কটিবন্ধের মতো । Cosmic strings-এর পদার্থ ভর অকল্পনীয়, বিরাট ও বিশাল, মাত্র কয়েক কিলোমিটার তারের ভর সমগ্র পৃথিবীর ভরের চাইতেও কুয়েক গুণ বেশি। এ তারগুলো খুবই শক্তিশালী এবং এদের ঘনত্ব 'ব্ল্যাক হোলের ঘনত্বের চেয়েও বেশি।

১৯৮৫ সালে বিজ্ঞানীগণ তথ্য দেন যে এদের ঘনত্ব হলো- 1021gm/c.c, যা কল্পনা করতেও কষ্ট হয়। Cosmic strings'গুলোই নবীন মহাবিশ্বে প্রথম গ্যালাক্সির বীজ বপন করেছিল। তখন নবীন মহাবিশ্ব ধোঁয়ায়/ পরিপূর্ণ ছিলো। ঐ সময় Cosmic strings' ধোঁয়ার মধ্যে আবির্ভূত হয়ে প্রবল। মাধ্যাকর্ষণ বলের (Gravity) মাধ্যমে ধোঁয়া, গ্যাস ও ধূলিকণাকে আকর্ষণ করে করে । নিজেদের দেহের সাথে জমা করতে থাকে। ফলে এক পর্যায়ে নবীন মহাবিশ্বটি গুচ্ছ গুচ্ছভাবে গ্যাসীয় পদার্থের মেঘখণ্ডরূপে বিভক্ত হয়ে পড়ে। অতঃপর মহাকর্ষ বলের প্রভাবে মেঘখণ্ডগুলো আবর্তন শুরু করে এবং দু'মিলিয়ন বছরে প্রােটো-গ্যালাক্সি ও চার মিলিয়ন বছরে পূর্ণ গ্যালাক্সিতে রূপান্তরিত হয়ে মহাবিশ্বের মূল কাঠামোতে পরিণত হয়।

বিজ্ঞানীগণ এখনও রেডিও টেলিস্কোপের সাহায্যে কোনো কোনো গ্যালাক্সির কেন্দ্রে Cosmic strings-এর সন্ধান পাচ্ছেন। গ্যালাক্সিগুলো দিকে তাকালে ওদের গঠন অবয়বে Cosmic strings বা মহাজাগতিক তারের স্পষ্ট প্রভাব লক্ষ্য করা যায় । 

স্ট্রিং থিওরির জন্মকথা

 স্ট্রিং থিওরির প্রাথমিক নাম ছিল বোসনিক স্ট্রিং থিওরি। এটি শুধুমাত্র বোসন কনিকাদের নিয়েই গঠন করা হয়েছিল। স্ট্রিং থিওরির এই মডেলটি ছিল খুব নিম্ন শক্তির “কোয়ান্টাম গ্রভিটির” থিওরি।এটি ফোটনের মত কেবল “গেজ বোসন” কনিকার আচরণ ব্যাখ্যা করত। তবে এই মডেলের কিছু সমিকরনের ফলাফল ছিল ভয়াবহ। যে, এই তত্ত্বের গঠন অনুসারে স্থান-কাল ক্রমে ক্ষয়ে যেতে থাকবে এবং এক সময় নিজের উপর দুমরে মুচরে পড়বে। উল্লেখ্য যে, প্রাথমিক পর্যায়ে বোসন কনিকারা শুধু শক্তির কনিকা বলে পরিচিত ছিল। পরবর্তিতে বিজ্ঞানীরা বোসন আর ফার্মীওনের মধ্যে একটি যোগসূত্র আবিস্কার করেন যেটি সুপারসিমেট্রি নামে পরিচিত। সুপারসিমেট্রি ব্যাবহার করে বোসন আর ফার্মীওন দুই ধরনের কনিকাদের আচরণই ব্যাখ্যা করা যায়। এতে সুপারসিমেট্রি ও অতিরিক্ত মাত্রার ধারনা সংযুক্ত করে ১১ মাত্রার একগুচ্ছ তত্ত্ব তৈরি করা হয়। স্ট্রিং থিওরির এই গুচ্ছ তত্ত্বটি এম-থিওরি নামে পরিচিত।

যেহেতু এই তত্ত্ব গ্রাভিটি সহ সকল মৌলিক বল ও এদের মিথস্ক্রিয়াকে ব্যাখ্যা করতে পারে, তাই বিজ্ঞানীদের ধারনা এটি আমাদের মহাবিশ্বকে সঠিকভাবে বর্ণনা করতে পারবে, এবং সবকিছুর তত্ত্ব হিসেবে প্রতিস্থিত হবে।

স্ট্রিং তত্ত্ব অনুসারে প্রকৃতিতে প্রাপ্ত সকল মৌলিক কণিকাই আসলে একই রকমের অভিন্ন তার(wire) । এসব তার  বিভিন্ন কম্পাঙ্কে কাঁপে থাকে। এসব তারে ব্যাসার্ধ ও কম্পাংকের ভিন্নতার কারণেই বিভিন্ন রকম আকার-প্রকার বৈশিষ্ট্যের মৌলিক কনিকা হিসেবে দেখা দিচ্ছে। তারে কম্পনের পার্থক্যই এদের আধান, ভর নির্দিষ্ট করে দিচ্ছে।

এই তত্ত্ব মতে, এক ধরনের কম্পনের কারনে স্পিন-২ নামে ভরহীন এক ধরনের কনিকার সৃষ্টি হয়। স্পিন-২ টাইপের কনিকার সবচেয়ে ভাল উদাহরন হচ্ছে গ্রাভিটন নামের একটি কনিকা। গ্রাভিটনের মিথস্ক্রিয়ার সাহায্যে এক ধরনের বল কার্যকর হয়, যার বৈশিষ্ট্য হুবহু মহাকর্ষ বলের মত। যেহেতু স্ট্রিং থিওরি হল গানিতিকভাবে গঠিত একটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের তত্ত্ব, তাই গ্রাভিটনের অস্তিত্ব এটাই বলছে যে  স্ট্রিং তত্ত্ব কার্যতঃ কোয়ান্টাম গ্রাভিটিরই (মহাকর্ষের কোয়ান্টাম রুপ) পরিপূরক এক অভিন্ন তত্ত্ব মাত্র।

এই তত্ত্ব মতে, তারগুলো মূলতঃ ২ প্রকার।  ক) খোলা এবং খ) বন্ধ দুই ধরনেরই হতে পারে। খোলা তারগুলোর দুই প্রান্ত একটি আরেকটির সাথে জোড়া না লেগে আলাদা আলাদাভাবে থাকে, আর বন্ধ তারগুলোর দুই প্রান্ত পরস্পরের সাথে জোড়া লেগে লুপ গঠন করে। খোলা তারগুলোর চেয়ে বন্ধ তারগুলো কিছুটা ভিন্ন ভাবে আচরণ করে থাকে। বন্ধ তারগুলো গ্রাভিটন উৎপন্ন করে, অপরদিকে শুধুমাত্র খোলা তারগুলো ফোটনের সাথে সঙ্গতিপূর্ণ আচরণ করে।

স্ট্রিং থিওরিতে  তিনের অধিক স্থানিক মাত্রার ধারণাঃ 

যদিও স্ট্রিং থিওরি এখন বোসন ও ফার্মিওন দুই শ্রেনির কনিকাদের আচরণ নিয়েই কাজ করতে পারছে কিন্তু সুপারস্ট্রিং থিয়োরির জন্য গনিত গঠন করতে গিয়ে বিজ্ঞানীরা দেখতে পেলেন যে,সুপারস্ট্রিংয়ে কতগুলো অতিরিক্ত মাত্রার দরকার। আমরা আমাদের স্থানের মাত্র তিনটি মাত্রাকে দেখতে পারি, কিন্তু পদার্থবিজ্ঞানীরা উপলদ্ধি করলেন যে, এই তত্ত্বের গানিতিক ভিত্তির গঠন করতে গেলে তাদেরকে আরও কয়েকটি অতিরিক্ত মাত্রা আছে বলে ধরে নিতে হচ্ছে। অর্থাৎ এই তত্ত্বমতে, আমরা যদিও এই অতিরিক্ত মাত্রাগুলোকে দেখাতে পাচ্ছি না বা কোন পরীক্ষার দ্বারা এদের অস্তিত্ব প্রমাণ করতেও পারছি না, কিন্তু আমারদের স্ট্রিং থিয়োরির গনিত দাবী করছে যে, কয়েকটি অতিরিক্ত মাত্রা  রয়েছে। এই তত্ত্বের মতে, অতিরিক্ত স্থানিক মাত্রাগুলো স্থানের খুব সংকীর্ণ জায়গায় জরিয়ে-পেচিয়ে আছে, তাই আমরা তাদেরকে দেখতে পারছিনা।

উল্লেখ্য, খুব উচ্চশক্তির পার্টিকেলগুলোর বিস্ফোরণ ঘটালে স্ট্রিংগুলোর কাঠামো দেখতে পাওয়া যাওয়ার কথা। কিন্তু বাস্তবতা হলো এ কাঠামো দেখার জন্য প্রয়োজন ১০ (দশ) সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট মাইক্রোস্কোপের। কিন্ত্ত বর্তমান সর্বাধুনিক বিজ্ঞান-প্রযুক্তির ভান্ডারে রয়েছে মাত্র 10¯¹7 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্য বিশিষ্ট মাইক্রোস্কোপ। ফলে সুপারস্ট্রিং থিয়োরির  অতিরিক্ত স্থানিক মাত্রাগুলো বর্তমান বিজ্ঞান-প্রযুক্তির জন্য অনেকটা আকাশ-কুসুম কল্পনার মতই দাঁড়াচ্ছে বিধায় বর্তমানে নতুন বিজ্ঞানের তীব্র প্রয়োজনীয়তা অনুভব করছেন বিজ্ঞানীরা।

স্ট্রিং থিওরি কি?

সুপারস্ট্রিং থিয়োরির জন্য গণিত গঠণ করতে গিয়ে বিজ্ঞানীরা দেখলেন তাদের কতগুলো অতিরিক্ত মাত্রার দরকার হচ্ছে। আমাদের স্থানের মাত্র তিনটি মাত্রাকে দেখতে পারি, কিন্তু পদার্থবিদরা দেখলেন এই তত্ত্বের গাণিতিক ভিত্তির গঠন করতে গেলে তাদেরকে আরও কয়েকটি অতিরিক্ত মাত্রা আছে বলে ধরে নিতে হচ্ছে।

স্ট্রিং থিওরি একটি চিকন এক মাত্রিক লম্বাটে তারের ন্যায় ভাবা হচ্ছে যদিও  আমাদের দৃষ্টির সীমাবদ্ধতার কারণে এদেরকে আমরা গোলকার বিন্দু সদৃশ দেখে থাকি। স্ট্রিং তাত্ত্বিকদের মতে,  যদি এদেরকে বহুগুণে কল্পনাতীতভাবে বিবর্ধিত করা সম্ভব হয়, তাহলে আমরা এদেরকে একমাত্রিক লম্বা তার আকারেই দেখব। স্ট্রিং তত্ত্ব অনুসারে প্রকৃতিতে প্রাপ্ত সকল মৌলিক কনিকাই আসলে এ রকম একপ্রকার তার  বিশেষ বিশিষ্ট। এসব তার আবার বিভিন্ন কম্পাঙ্কে কাঁপছে। এসব তারে ব্যাসার্ধ ও কম্পাংকের ভিন্নতার কারনে বিভিন্ন রকম বৈশিষ্ট্যের মৌলিক কনিকা হিসেবে দেখা দিচ্ছে। তারে কম্পনের পার্থক্যই এদের আধান, ভর নির্দিষ্ট করে দিচ্ছে।

 সুপারস্ট্রিং থিয়োরির বলছে, আমরা যদিও উক্ত অতিরিক্ত মাত্রাগুলোকে দেখাতে পাচ্ছি না বা কোন পরীক্ষার দ্বারা এদের অস্তিত্ব প্রমাণ করতেও পারছি না, কিন্তু আমারদের স্ট্রিং থিয়োরির গণিত বলছে যে, তারা স্বঅস্তিত্বে বহাল আছে। এই তত্ত্ব মতে অতিরিক্ত স্থানিক মাত্রাগুলো স্থানের খুব সংকীর্ণ জায়গায় জরিয়ে-পেচিয়ে আছে, তাই আমরা তাদেরকে দেখতে পারছিনা।

মহাজাগতিক সবল নিউক্লিয়ার বলের বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করার জন্য কোয়ান্টাম ক্রোমোডাইনামিক্সের সাহায্য নেওয়া সত্ত্বেও বিজ্ঞানীরা কিছু সমস্যা বিজ্ঞানীরা কাটিয়ে উঠতে পারছিলেন না। ফলে ১৯৬০ এর দশকের শেষের দিকে সবল নিউক্লিয়ার বলের সৃষ্ট কিছু সমস্যাদির প্রকৃতি-বৈশিষ্ট্য ব্যাখ্যা করার জন্য পদার্থবিদরা সম্পূর্ণ নতুন যে তত্ত্ব নিয়ে কাজ করতে থাকেন তাকেই আমরা স্ট্রিং থিওরির বলি।

 বিজ্ঞানীরা তাঁদের অন্তর্দৃষ্টি প্রক্ষেপনে বুঝতে পারেন যে, অআলোচ্য স্ট্রিং তত্ত্ব নিউক্লিয়ার পদার্থবিদ্যার চাইতে বরং মহাকর্ষের কোয়ান্টাম তত্ত্ব গঠণ করতেই বেশি সক্ষম। তাছাড়া পাঁচ পাঁচটি স্ট্রিং থিওরি তৈরি হবার পর বিজ্ঞানীরা দেখলেন যে, স্ট্রিং থিওরি কোনো একক তত্ত্বের বদলে একটি একগুচ্ছ তত্ত্বের দিকে মেরুকরণ যাচ্ছে যা এক পর্যায়ে ১১ মাত্রা বিশিষ্ট একটি  একক তত্ত্বে পৌঁছে যার নাম দেওয়া হয় এম-থিওরি বা এম-তত্ত্ব।

স্টিফেন হকিং, এডওয়ার্ড উইটেন, জুয়ান ম্যালডাছিনা প্রমুখসহ অনেক তাত্ত্বিক পদার্থবিদ  মনে করেন যে, স্ট্রিং থিওরি এমন একটি তত্ত্বের দিকে এগিয়ে যাচ্ছে, যা আমাদের দেখা প্রকৃতির সঠিক ব্যাখ্যা দিতে পারে। বিশেষ করে ম্যাক্স প্ল্যাংকের কোয়ান্টাম মেকানিক্স ও অআলবার্ট অআইনস্টাইনের সাধারণ আপেক্ষিকতাকে কেন্দ্র করে বিজ্ঞান মহলে যে, দূরত্ব তা স্ট্রিং থিওরির গাণিতিক গঠনের সাহায্যে একীভূত তত্তে রুপ দেয়া যেতে পারে যাতে মহাকর্ষ বলের জন্য একটি কোয়ান্টাম ফিল্ড থিওরি প্রাপ্তির প্রত্যাশাসহ অআইনস্টাইনের লালিত স্বপ্ন প্রকৃতিতে বিদ্যমান চার প্রকার বলকে একীভূত করা যেতে পারে।

 উল্লেখ্য, কোয়ান্টাম গ্রাভিটি আমাদের হলগ্রাফিক প্রিঞ্ছিপল , ব্ল্যাকহোল থারমডাইনামিক্স তত্ত্বসহ বেশ কিছু যুগান্তকরী বিষয় সম্পর্কে তত্ত্ব গঠণে সহায়তা করছে। হকিং এর মতে, “এম-থিওরিই একমাত্র তত্ত্ব যেটি নিজেকে সবকিছুর তত্ত্ব বলে দাবী করতে পারে” । অবশ্য ভিন্ন মতাবলম্বী রির্চাড ফাইনম্যান, রজার পেনরোজ এবং শেলডন লি গ্লাসো প্রমুখের মতে, নিছক পরীক্ষা করে এই তত্ত্বের অনুমানগুলোর সত্যতা প্রমাণ করা সম্ভব না। এই তত্ত্ব পরীক্ষার জন্য প্রচুর শক্তির প্রয়োজন।                                                                                               পদার্থবিজ্ঞানে স্ট্রিং থিওরি হচ্ছে এক ধরণের গণিতনির্ভর তাত্ত্বিক কাঠামো যা দৈর্ঘ্য, প্রস্থ, উচ্চতাবিহীন কোনো গোল বিন্দু সদৃশ কণা-কে লম্বাটে একমাত্রিক কম্পমান তন্ত্ত (স্ট্রিং ) দ্বারা প্রতিস্থাপন করা। অর্থাৎ স্ট্রিং তত্ত্ব অনুযায়ী  উক্ত গোলাকার বিন্দু কণাকে বহুগুণে বিবর্ধন করা গেলে, সেখানে শুধু একমাত্রিক বিশাল লম্বা তার বা স্ট্রিং দেখা যাবে। স্ট্রিং তত্ত্ব অনুসারে প্রকৃতিতে প্রাপ্ত সকল মৌলিক কণাই আসলে একরকমের তার (স্ট্রিং) বিশেষ। যা বিভিন্ন কম্পাঙ্কে কম্পমান। এসব তারের কম্পাঙ্কের ভিন্নতার কারণে বিভিন্ন রকম বৈশিষ্ট্যের মৌলিক ণিকার সৃষ্টি হয়। তারের কম্পণের পার্থক্যই এসব কণিকার আধান, ভর নির্দিষ্ট করে দিচ্ছে।                                                            

স্ট্রিং থিওরী একটি বিস্তৃত ও বৈচিত্রম বিষয় যা পদার্থবিজ্ঞানের মৌলিক প্রশ্নগুলির সমাধান করার চেষ্টা করে। স্ট্রিং থিওরী দ্বারা কৃষ্ণগহ্ববর, প্রারম্ভিক মহাবিশ্বের গঠনকৌশল, অতিপারমাণবিক পদার্থবিজ্ঞান এবং ঘনীভূত পদার্থবিজ্ঞানের নানাবিধ সমস্যাগুলিতে প্রয়োগ করা হয়েছে এবং এটি বিশুদ্ধ গণিতের বেশ কয়েকটি তাত্ত্বিক অগ্রগতিকে অনুপ্রাণিত করে। যেহেতু স্ট্রিং তত্ত্ব মহাকর্ষ এবং কণা পদার্থবিজ্ঞানের একটি সম্ভাব্য সমন্বিত বিবরণ প্রকাশ করে, এজন্য স্ট্রিং তত্ত্বকে সবকিছুর তত্ত্ব বলেও অভিহিত করা হয়। স্ট্রিংথিওরি-কে বিজ্ঞানীরা এমন এক গাণিতিক মডেলরূপে বিবেচনা করা হচ্ছে যা  একাধারে পদার্থের অবস্থা এবং মহাবিশ্বের সমস্ত বলকে একত্রে ব্যাখ্যা করা সম্ভবপর হতে পারে। (উইকিপিডি)।                                                                                                                                                

স্ট্রিং থিওরি সংক্রান্ত প্রশ্নোত্তর

বিজ্ঞানচিন্তাঃ স্ট্রিং থিওরির পরীক্ষামূলক প্রমাণ এখনো পাওয়া যায়নি। তাই অনেকে বলেন, এর টিকে থাকার সম্ভাবনা কম। এ বিষয়ে আপনার মতামত কী?                                                                                                                                                   অশোক সেনঃ (বিশ্ব নন্দিত ভারতীয় তাত্ত্বিক পদার্থবিজ্ঞানী এবং স্ট্রিংতত্ত্ববিদ) মৌলিকভাবে স্ট্রিং থিওরির কিন্ত্ত প্রমাণ আছে। খুব উচ্চশক্তিতে ইলেকট্রন+প্রোটন কণা পদার্থের বিস্ফোরণ ঘটালে স্ট্রিংগুলোর কাঠামো দেখতে পাওয়ার কথা। সমস্যা হচ্ছে, এটা দেখতে যে স্কেলের মাইক্রোস্কোপ দরকার, সেটা এখন আমাদের হাতে নেই। বর্তমানে সব চেয়ে শক্তিশালী মাইক্রোস্কোপটি বড়জোর 10-¸7 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্যের কোন বস্ত্ত দেখাতে পারে। কিন্তু স্ট্রিংগুলির দৈর্ঘ্য 10-²² এখনও পর্যন্ত এই রেন্জ্ঞের মাইক্রোস্কোপ আবিস্কার হয়নি। অদূর ভবিষ্যতে হলে তাহলে দেখা যেতে পারে স্ট্রিং-কে (তথ্য সূ্ত্রঃ বিজ্ঞানচিন্তা পৃষ্ঠা ৪৮)।                                           

সুপারস্ট্রিং বা এম-তত্ত্ব

সুপারস্ট্রিং বা এম-তত্ত্ব গবেষকরা বলেন, আমাদের দৃশ্যমান মহাবিশ্বের বাইরে অবস্থিত বহুমাত্রিক জগৎ আমাদের জগৎকে দারুনভাবে প্রভাবিত করে। তাই মহাকর্ষ বলের অসামঞ্জস্যতা ব্যাখ্যার জন্য আর গুপ্ত পদার্থের প্রয়োজন পড়বে না, বিশ্বতত্ত্বের একীভূত তত্ত্ব দিয়েই তা করা যাবে। এম-তত্ত্ব বলে আমাদের অতি পরিচিত স্থানের তিনটি মাত্রা ও কালের একটি মাত্রাই শেষ কথা নয়, মহাবিশ্বে মোট ১১টি মাত্রা রয়েছে। বাকি ৭টি মাত্রা আমাদের থেকে লুকিয়ে আছে এবং কেবল কোয়ান্টাম স্কেলেই তারা প্রভাব রাখতে পারে। যদি এই অতিরিক্ত মাত্রাগুলোতে কণা বা শক্তি থাকে তাহলে সেগুলোই হয়ে উঠতে পারে ডার্ক ম্যাটার বা গুপ্ত পদার্থের  বিকল্প।

লুপ কোয়ান্টাম মহাকর্ষ (বা এর উপসেট লুপ কোয়ান্টাম বিশ্বতত্ত্ব) বলে, মহাবিশ্ব তথা স্থানকাল নিজেই মৌলিক কণা বা কোয়ান্টা দিয়ে গঠিত। এটি আমাদের সাধারণ চিন্তার বিপরীতে যায়। আমরা মনে করি শূন্য স্থান একেবারেই শূন্য, কিন্তু লুপ কোয়ান্টাম তত্ত্বগুলো বলে শূন্যস্থানও কিছু একটা দিয়ে গঠিত। স্থানকালের প্রতিটি কণা অন্য প্রতিবেশী কণার সাথে মিলে এক ধরনের লুপ তৈরি করে যার মাধ্যমে সৃষ্টি হয় মহাবিশ্বের সকল পদার্থ ও শক্তির মূল কণিকা ।

প্রসঙ্গতঃ উল্লেখ্য, স্ট্রিং থিওরির মূল কথা, মহাবিশ্বে বিদ্যমান মৌলিক কণিকারা মাত্রাবিহীন বিন্দুর মত নয়, বরং এগুলো হল প্রস্থ এবং উচ্চতাবিহীন কেবল দৈর্ঘ্যবিশিষ্ট একমাত্রিক তারের মত । একটি তারের যেমন শুধুই দৈর্ঘ্য আছে, প্রস্থ এবং উচ্চতাবিহীন মৌলিক কণিকারাও ঠিক তেমনি। আর ঠিক এই কারণেই মহাজাগতিক বিরাজমান এই মৌলিক কণাদের বলা হয় স্ট্রিং তা তন্ত্ত, বা সুতা। এই তার বা সুতা তাত্ত্বিককতাকে বলা হয় তার বা সুতা তত্ত্ব স্ট্রিং থিওরি। 

কণা পদার্থবিদদের আশা-প্রত্যাশা যে, এই স্ট্রিংগুলোর কোয়ান্টাম অবস্থা ও বৈশিষ্ট্য ব্যবহার করে প্রকৃতিতে বিদ্যমান সকল মৌলিক কনিকার আচরণ ব্যাখ্যা করা সম্ভবপর হতে পারে এবং কণাবাদি পদার্থবিদ্যার স্ট্যান্ডার্ড মডেল যেসব কণিকাদের নিয়ে কাজ করে, স্ট্রিং থিওরি স্বতঃস্ফূর্তভাবেই এসব কণার সাথে মহাকর্ষের সম্পর্ক ব্যাখ্যা করতে পারে যা সব তত্ত্বের ব্যাখ্যাকার হয়ে দাঁড়াতে পারে।

এই তত্ত্বের নিজস্ব গাণিতিক মডেলের সাহায্যে এটি প্রকৃতিতে বিদ্যমান চারটি মৌলিক বল, সকল প্রকার শক্তি ও পদার্থের যেকোনো অবস্থাকে ব্যাখ্যা করতে পারে। এই তত্ত্বের অনুকল্পগুলো (হাইপোথিসিস) আজকাল কণাবাদী পদার্থবিজ্ঞানের ব্যাবহার করা হচ্ছে।

ফলে আশা করা যায় যে, স্ট্রিং থিয়োরির ধারণাগুলো আধুনিক পদার্থবিজ্ঞানের গুরুত্বপূর্ণ হাতিয়ার এবং কোয়ান্টাম ফিল্ড থিওরি ও কোয়ান্টাম গ্রাভিটির (মহাকর্ষের কোয়ান্টাম রুপ) সকল ধোঁয়াশা দূর করে হয়তো অদূর ভবিষ্যতে প্রকৃতি আমাদের নতুন এক পদার্থবিদ্যা উপহার দিতে যাচ্ছে ।

উল্লেখ্য, মৌলিক কণাগুলোকে তাদের বৈশিষ্ট্য অনুযায়ী মুলত বোসন এবং ফার্মিওন এই দুই ভাগে বিভক্ত করা হয়। প্রথম দিকে যে স্ট্রিং থিওরি গঠন করা হয় তাকে বলা হত বোসনিক স্ট্রিং থিওরি- যা কেবল বোসন কণা নিয়েই আলোচনা হতো। পরবর্তীতে কণা পদার্থবিদরা ভিন্ন ধরনের আরেক মৌলিক কনাদের মধ্যে এক ধরনের তাত্ত্বিক যোগাযোগ বের করেন। এই দুই ভিন্ন ধরনের কনিকাদের মধ্যে এই তাত্ত্বিক সাদৃশ্যের নাম দেওয়া হয় সুপারসিমেট্রি। তারও পরে এই সুপারসিমেট্রির ধারণাকে স্ট্রিং থিওরিস্টরা তাদের তত্ত্ব গঠনে ব্যবহার করে নামকরণ করে এই নতুন গঠন করা স্ট্রিং থিয়োরির নাম দেওয়া হয় সুপারস্ট্রিং থিওরি। 

স্ট্রিং থিওরি একটি চিকন এক মাত্রিক লম্বাটে তারের ন্যায় ভাবা হচ্ছে যদিও  আমাদের দৃষ্টির সীমাবদ্ধতার কারণে এদেরকে আমরা গোলকার বিন্দু সদৃশ দেখে থাকি। স্ট্রিং তাত্ত্বিকদের মতে,  যদি এদেরকে বহুগুণে কল্পনাতীতভাবে বিবর্ধিত করা সম্ভব হয়, তাহলে আমরা এদেরকে একমাত্রিক লম্বা তার আকারেই দেখব। স্ট্রিং তত্ত্ব অনুসারে প্রকৃতিতে প্রাপ্ত সকল মৌলিক কনিকাই আসলে এ রকম একপ্রকার তার  বিশেষ বিশিষ্ট। এসব তার আবার বিভিন্ন কম্পাঙ্কে কাঁপছে। এসব তারে ব্যাসার্ধ ও কম্পাংকের ভিন্নতার কারনে বিভিন্ন রকম বৈশিষ্ট্যের মৌলিক কনিকা হিসেবে দেখা দিচ্ছে। তারে কম্পনের পার্থক্যই এদের আধান, ভর নির্দিষ্ট করে দিচ্ছে।

তারের কম্পাঙ্কের পার্থক্যের কারণে যেমন চিকন মোটা সুর বের হয়  তেমনি এসব স্ট্রিং এর কম্পনের পার্থক্যের কারণে বিভিন্ন প্রকৃতি বৈশিষ্ট্যের বিশিষ্টের কণিকার দেখা মিলছে।

উল্লেখিত স্ট্রিং তত্ত্ব মতে, বিভিন্ন আঙ্গিকে তারগুলো কাঁপতে পারে, সেরকমই এক ধরণের কম্পনের কারণে স্পিন-২ নামে ভরহীন গ্রাভিটনের ন্যায় এক ধরনের কনিকার সৃষ্টি হয়।  গ্রাভিটনের মিথস্ক্রিয়ার সাহায্যে এক ধরনের বল কার্যকর হয়, যার বৈশিষ্ট্য হুবহু মহাকর্ষ বলের মত। যেহেতু স্ট্রিং থিওরি মূলতঃ গাণিতিকভাবে গঠিত একটি কোয়ান্টাম মেকানিক্সের তত্ত্ব, তাই গ্রাভিটনের অস্তিত্ব এটাই বলছে যে এই তত্ত্ব  কোয়ান্টাম গ্রাভিটি তথা মহাকর্ষের কোয়ান্টাম রুপ তত্ত্ব।

প্রথমদিকে শুধুমাত্র বোসন কনিকাদের নিয়েই স্ট্রিং থিওরির তাত্ত্বিক গবেষণা সীমাবদ্ধ ছিল বিধায় এ তত্ত্বের  নাম ছিল বোসনিক স্ট্রিং থিওরি। স্ট্রিং থিওরির প্রাথমিক এই মডেলটি ছিল খুব নিম্ন শক্তির “কোয়ান্টাম গ্রভিটির” থিওরি। এটি ফোটনের মত “গেজ বোসন” কনিকার আচরণ ব্যাখ্যা করত।

এই তত্ত্বের কণার বর্ণালীতে শুধু বোসনের কণিকাদেরই অস্তিত্ব ছিল। পরে বিজ্ঞানীরা বোসন আর ফার্মীওনের মধ্যে একটি যোগসূত্র আবিস্কার করেন যেটি সুপারসিমেট্রি নামে পরিচিত। সুপারসিমেট্রি ব্যাবহার করে বোসন আর ফার্মীওন দুই ধরনের কনিকাদের আচরণই ব্যাখ্যা করা যায়। এর পর স্ট্রিং থিওরি আর বোসনিক স্ট্রিং থিওরির স্থলাভিষিক্ত হয় সুপারসিমেট্রি ও অতিরিক্ত মাত্রার ধারনা সংযুক্ত করে ১১ মাত্রার একগুচ্ছ তত্ত্ব যা  এম-থিওরি নামে পরিচিত।

স্ট্রিং থিয়োরির বর্তমান গবেষণার লক্ষ্য ও উদ্দেশ্য হচ্ছে হোল, মহাজাগতিক স্ট্যান্ডার্ড মডেলের সাথে গুণগত মিল রেখে এমন একটি তত্ত্ব গঠন করা, যা বিগ ব্যাংক, ডার্ক ম্যাটার, ডার্ক এনার্জি, ব্ল্যাক হোলের রহস্য এবং অস্তিত্ব ব্যাখ্যা করবে।

স্ট্রিং থিওরির সমীবদ্ধতাঃ

স্ট্রিং থিওরির সীমাবদ্ধতা বা চ্যালেঞ্জগুলোর মধ্যে অন্যতম হচ্ছে: এই তত্ত্ব একাধারে মহাবিশ্বের সকল অবস্থার ব্যাখ্যা একসাথে করতে পারে না। ফলে এটি মহাজগতের প্রত্যেকটি অংশের তত্ত্বগুলো ভিন্ন ভিন্ন ভৌত অবস্থার বর্ণনা করে অর্থাৎ প্রত্যেক অবস্থার জন্য এর আলাদা তত্ত্ব রয়েছে, আর সবগুলো মিলে একটি গুচ্ছ তত্ত্ব। বিক্ষিপ্ত স্ট্রিংগুলোকে পারটারবেশন থিওরি দ্বারা সুস্পষ্টভাবে সংজ্ঞায়িত করা হলেও এটি সাধারণভাবে এখনো পরিস্কার না যে, স্ট্রিংগুলো কিভাবে ১. অস্থিতিশীল অবস্থায় আছে এবং এই তত্ত্ব কিভাবে ২. শুন্যাবস্থাকে নির্দিষ্ট আর স্থান-কালকে সংজ্ঞায়িত করে, যার সাহায্যে আমাদের পরিচিত মহাবিশ্বের গুণাবলি নির্ধারণ করা যায়। তবে বড় সীমাবদ্ধতা বা চ্যালেঞ্জটি হচ্ছে বর্তমানে সব চেয়ে শক্তিশালী মাইক্রোস্কোপটি বড়জোর 10-¸7 সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্যের কোন বস্ত্ত দেখাতে পারে। কিন্তু স্ট্রিংগুলির দৈর্ঘ্য 10-²² সেন্টিমিটার দৈর্ঘ্যের এখনও পর্যন্ত এই রেন্জ্ঞের মাইক্রোস্কোপ এখনও আবিস্কার না হওয়া এবং ভবিষ্যতেও এ ধরণের কল্পনাতীত রেন্জ্ঞের মাইক্রোস্কোপ আবিস্কারে বিজ্ঞানীদের আশাবাদী না হওয়া ।