弦外之音――弦理论精

1、江南北的美剧一朝被禁，其中的天才物理学家 Sheldon从前一直专注于弦理论领域的研究，但 是在最新的第21集中，他却决定放弃弦理论了, 这到底是为什么呢?就让我们揭开弦理论的面纱 来一探究竟吧宇宙学暗物质中微子质子衰变轴子N"一 Well, now that Tve given up string theory.弦理论为何这么火?过去一谈到弦论，人们就感到头晕脑胀，就算 是弦论专家也烦恼不已；而其他物理学家则嘲笑它 不能做出实验预测；普通入更是对它一无所知。科 学家难以同外界说明为什么弦论如此刺激：为什么 它有可能实现爱因斯坦对大一统理论的梦想，为什 么它有助于我们深入了解“宇宙为

2、何存在”这样深 奥的问题。从1990年代中期开始，弦理论开始统合 在一起，而且出现了一些可检验但还不够精确的预 测。外界对弦论的关注也随之升温。陽们为了什玄而仓IjJ亮觀物理学或者说整个宇宙的终极问题是：我们目前所 处的宇宙是怎么产生的？宇宙中的各种物质为彳十么是 由这样那样的基本粒子构成的？础；而量子理论则根据海森堡不确定性原理从根本上近代物理学的两大基石一广义相对论和量子力学 都跟这两个问题息息相关。问题在于，广义相对论 的根基要求一个平滑（虽然可以不必是平直的）的连 续空间，其对物质的处理也是以理想化的点粒子为基 排除了点粒子和无限小连续空间的可能性。因此这两 个理论从基础上就是不相容的

3、。它们在处理宇宙起源 这种小尺度、强引力的问题却遇到了不可克服的困难。为了尝试克服这一困难”弦理论诞生了 !麟弦理论是发 二能墓孩线二传 都由这二理论物理学的一支，它用一段段輕鬱鋼瞬辭所组成,这是& Um弦理论概述玻色弦理论：最早期的弦论叫做玻色弦理论玻色弦理论是最简单的 一个弦论的模型，它最重要的物理图像是认为物理粒子不的理论之一，S的候选者之一，可用来解释我们所知的一切作用力、乃至于 解释宇宙。超弦理论(Superstring)属于弦理论的一种，也指狭义的 弦理论。是一种引进了超对称的弦论，它指出物质的基石为 十维空间(九维空间加一维时间)中的弦。为了将玻色子和费 米子统一，科学家

4、预言了这种粒子，由于实验条件的限制， 很难找到这种能证明弦理论的粒子。超弦理论作为最为艰深 研引着理论研究者对它进行研究，是万有理论弦理论会吸引这么多注意，大部 分的原因是因为它很有可能会成为大 统理论。弦理论也可能是量子引力 的解决方案之一。除了重力之外，它 很自然的成功描述各式作用力。超弦 理论还包含组成物质的基本粒子之一弦理论的费米子。弦理论能否成功的解释目 前物理界已知的所有作用力和物质所 组成的宇宙，这还是未知数。”提在度成瞿力此 而鑒组学吐个加已引勇 富理它间聲一程时“。称 曲是其时瞬加方当和中统 的的的加轟添论把”程度 乜泛牆可磁个的 盂展是26埶需程电一加 对一扩宙19讀，坦方

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6、前的高速粒子加速器还不够强大。 科学家们使用高速粒子加速器试图寻找超弦理论里主 要的超对称性学说所预测的超粒子。但是就算是超粒 子真的找到了，这仍不能算是可以证实弦理论的强力 证据，因为那也只是找到一个本来就存在于这个宇宙 的粒子而已，不过这至少表示弦理论的研究方向是正Jdependent）。必须的域子引力论的基本,M理论至的确有一 推导出吐生的迂在。孑 /J7%'把这两边结合起来的过程进展很缓慢“e /两边的理论。两个件系都決庞大，就算竭. 谡籟勰驚诫酸輻蠶;IS弦论的一个弱点是所谓的背景依赖（background-、一 一'|电人们希望从真疋构，避需谿蠶 者可以左大冬度的结 而他们要和普通的