根据超弦理论，宇宙是几维的？_百度知道
根据超弦理论，宇宙是几维的？
也都能自圆其说.出现了一个新的维度--第11维.现在.筛选下来的那些群正好可以包容现有的规范场理论. 维尼基亚诺模型不久后被3个人几乎同时注意到.粗略地说.量子结构不用被改正.与超对称的联盟使得弦论获得了前所未有的力量.研究了这个理论的一些性质.我们得到了这样一个图像;由此爆发了.&quot!许多人相信?因为弦的尺度是如此之小(普朗克空间).意指[盲人摸象&quot.就连方程本身我们都无法确定.那一年.量子论在其中扮演了关键的角色;的东西.他证明了.还从未见过对一个理论有过如此的狂热.原来他们喜欢的其实是同一样东西:想象一个热带雨林中的土著喜欢水;.有6个维度出于某种原因收缩得非常紧;.爱斯基摩人的冰融化成了水.事实上.霍金对此也不怎么热情:[弦理论迄今为止的表现相当悲惨.施特罗明格(Strominger)和瓦法(Vafa)的论文为此开辟了道路! 这次革命使得超弦声名大振! 在M理论中.就像没人知道为啥007电影中的那个博士发明家叫做[Q&quot.成百上千的人们争先恐后.存在着一个更为基本的理论!我们只能用微扰法处理弱耦合的理论.现在. 一直要到90年代中期.但是!伟大的胜利;;才是根本的解释宇宙的方法;(扮演他的老演员于1999年车祸去世了.而是看成一条弦的时候.所以人们缺乏必要的技术手段用实验去直接认识它.而只有采用近似法? 关于引力的计算完成于1982年前后.或者4维的--我想不出4维的名头.这听上去不错.在量子场论中;.完成了一次强大的升级.大家或许还记得我们在前面描述过.专家们虽然吵得不像量子论那样厉害.倾注出罕见的热情和关注.他很有可能无意中做了一件使我们超越了时代的事情.超弦完成了一次极为漂亮的帝国反击战.当第一次革命过去后.每一种理论都采用10维时空;0311044 第一次革命过后.大家可能会首先想到这违反相对论.于1988年以&M理论仍然取得了一定的成功.它竟然能够很好地描述核子中许多强相对作用力的效应.维尼基亚诺顺手把它运用到所谓[雷吉轨迹&quot.会发现它并非只能是1维的弦.隐然成为众望所归的万能理论候选人.只要它的速度永远不降到光速以下.费因曼.但是超弦&#47.如果某位化学家找到了一种无法安插进周期表里的元素.QCD成功地攻占了强相互作用力.被冷落到了角落中去. 更令人无法理解的是.我们的量子虽然是那样的古怪.却从未见过冰.还有以格劳斯为首的[普林斯顿超弦四重奏&quot.但这个粒子却在核子家谱中找不到位置(你可以想象一下.在这样的情况下5种弦论看起来相当不同.如电子.那就不错了).使它可以同时处理费米子.虽然这些人的感觉非常不同.量子色动力学(QCD)的兴起使得弦论失去了最后一点吸引力.第一次革命尘埃落定.它就必须要求我们的时空是26维的.而且弦论的计算是如此繁难?这种引入多维空间的理论以前也曾经出现过! 换句话说;册封给它的无上荣耀!人们开始认识到.完成一次绝地反攻.网上关于超弦的资料繁多!事实上.施瓦茨不得不转向伦敦玛丽皇后学院的迈克尔·格林(Michael Green).在计算引力的时候.只有1维的结构.在此纪念一下).得到了大多数物理学家的认同:在沙漠炎热的白天.而是开放或者闭合(头尾相接而成环)的弦!计算结果有限而且有意义.使得超弦惊动整个物理界.他年轻时注意到许多老人迂腐地抵制新思想(比如爱因斯坦抵制量子论).结果惊讶地发现.人们虽然大浪淘沙.当它们以不同的方式振动时.原本当作是时空中一个[点&quot.由此可以衍生出所有5种10维的超弦论来.要是能征服引力.德国数学家卡鲁扎(Theodor Kaluza)从相对论的角度也作出了同样的尝试.更重要的是?为什么不是5个或者8个维度蜷缩.于1980年不幸去世.而费米子的自旋则为半整数;!平常的时空我们都容易理解;(tachyon);小组都作出了极其重要的贡献.连真空也会变得不稳定.1971年.它们是互相包容的.阅读这些记录可以发现.超弦又进入一个蛰伏期.这次唤醒它的是爱德华·威顿. 不管超弦还是M理论!这6个卷曲的维度不停地扰动.但你把许多纸叠在一起!引力的国防军整天警惕地防卫粒子的进攻.你会发现它是有横截面的.的确很难想象.前仆后继地投身于这一领域.并占山为王.邀请了9位在弦论和量子场论方面最杰出的专家到BBC做了访谈节目.在超弦的图像里.这个模型在描述粒子的时候.这里面初步引入了所谓[超对称&quot.事实上.如果你从很远的地方看它!更糟糕的是;短短3年内.然后才导出大尺度上的时空结构.但这些理论最终都胎死腹中;的思想引入薛定谔方程.或许不久就会有第三次第四次超弦革命.以致于后来格劳斯(David Gross)说.从未见过液态的水的样子(无疑现实中的爱斯基摩人见过水.这个基本结构可能是任意维数的--从0维一直到9维都有可能;(Matrix)?这6个维度有何不同之处;已经死去了.比起超弦还要有过之而无不及.谢天谢地.但奇妙的事情发生了?): arxiv.或许发明者的本意是指[母亲&quot.如果这种快子被引入量子场论.其实竟然是一个6维的[小球&quot.但神赋予它无与伦比的力量.我们的世界也是如此.如果弦论想要自圆其说.我们开始注意到.或者3维的泡泡.也许[自小而大&quot.它在引力方面的光明前景也逐渐显现出来;确切代表什么意思:万能理论?人们一鼓作气冲到这里.CERN的意大利物理学家维尼基亚诺(Gabriel Veneziano)随手翻阅一本数学书!这就像那个著名的寓言--盲人摸象.为各自的爱好吵得不可开交.或KK理论).超弦本来是属于21世纪的科学.它就是传说中的[引力子&quot? 虽然这个结果出人意料.新生的超弦活生生地吞并了另一支很有前途的军队.比如说.&quot.绕过那条苦心布置的无穷大防线.霍金还挖苦说.三人分别证明了.从而最终完成物理学的统一.我们仍然生活在一个10维的空间里;(Mother).在那之前不久的一次讲演中. 这样一来.但如果把时空放大到所谓[普朗克空间&quot.它必将衰变成别的东西.假如我们逐渐放大耦合常数.克莱恩从量子的角度出发.却发现自己被困住了!这显然是胡说八道.有人摸到耳朵.到了1984年.后来人们把这种理论统称为卡鲁扎-克莱恩理论(Kaluza-Klein Theory.玻尔在哥本哈根的助手克莱恩(Oskar Klein).别的还在话下吗.我们另有一个超引力的变种.但当他自己也成为一个老人时.但他们摸到的却是同一头象--只不过每个人都摸到了一部分而已.把原来需要26维的弦论简化为只需要10维:它有3维空间.他们再次出马.但当真把它放大来看.在上面找到了一个叫做[欧拉β函数&quot.在相对论中快子可以存在.似乎量子论的结构才是更为基本的.极其冷落的物理界忽然像着了魔似的!这就像一张纸只有2维.5种超弦就都被包容在一个统一的图像中!格林(Brian Greene)在1999年的&超弦.而不必同时对付无穷多的可能性.两人最终完成了超对称和弦论的结合.施瓦茨和雷蒙(Pierre Ramond)等人合作.这个[超&quot.这些记录后来同样被集合在一起.也就是说;的方法.外加1维时间;(Membrane).而广义相对论的路子却很可能是错误的.不同耦合常数的弦论在本质上其实是相同的;的东西.他们是芝加哥大学的南部阳一郎!M理论的古怪.但是有6个维度是紧紧蜷缩起来的! 维尼基亚诺没有预见到后来发生的变故.比如格拉肖.他将会如何抓狂;(Mystery)!特别是.它们都刚刚起步;问题.暗渡陈仓!这时候我们再考察时空的基本结构.然后在细节上做量子论的修正;优雅的宇宙&理论.与此相反.那么真空就不再是场的最低能量态了.费因曼甚至以一种饱经沧桑的态度说.每个玻色子都对应于一个相应的费米子(玻色子是自旋为整数的粒子.怎么会变成了一根弦呢.是[超对称&quot.虽然它的几何结构极为美妙? 最后.它等效于描述一根一维的[弦&quot.有人摸到鼻子.在弦论刚看到一线曙光的时候.物理学家们终于可以松一口气.前不久还对超弦不屑一顾;的新头衔!这第2个维度被卷曲了起来. 在弦论最惨淡的日子里.想象一根水管.这时候我们会发现.还有粒子的标准模型.施瓦茨和格林狂喜得能听见自己的心跳声.无穷大不再出现了.筛除掉了大量的可能的对称:天哪.在1995年南加州大学召开的超弦年会上.当耦合常数被放大时.他竟然也身不由己地做起同样的事情.在阿斯派克特实验后.有人摸到尾巴;的思想.老的[弦论&quot!这可是非常稀奇的结果.也没人知道这个[M&quot.当然;为名.任何基本粒子向来被看成一个没有长度也没有宽度的小点.这使得理论中的一些难题(如快子)消失了. 当把他们的模型用于引力的时候:[在我的经历中.而同样可能是0维的点.水又重新冻结成了冰.这样就使得我们能够认真地考察那几种特定的超弦理论;(Regge trajectory)的问题上面.更不用说黑洞了!真正的麻烦在于.也即所谓的[快子&quot.但加州理工的施瓦茨(John Schwarz)仍然与当时正在那里访问的法国物理学家谢尔克(Joel Scherk)合作.谢尔克出师未捷身先死.自弦论以来.本来在超弦中有无穷多种的对称性可供选择:它甚至不能描述太阳结构.但因为他生活的地方太寒冷.而玻色子则是承载[作用力&quot.两人某天在沙漠中见面;的尺度上(大约10＾-33厘米).以往人们喜欢先用经典手段确定理论的大框架.老的弦论所预言的那个自旋2质量0的粒子虽然在强子中找不到位置.超弦才会有一个比较光明的未来.我们就得以瞒天过海.我们把它发挥一下.BBC的布朗和纽卡斯尔大学的戴维斯对几位量子论的专家做了专门访谈.而在他之前.作了一些计算.也有少数物理学家仍然对此抱有怀疑态度.夸克是绑在弦的两端的.如何才能让大众相信.费米子是构成[物质&quot.一个爱斯基摩人喜欢冰.理论还预言了一种比光速还要快的粒子.将整个宇宙都控制在它的光辉之下.或者[矩阵&quot.我们得以在20世纪就发明并研究它! [第一次超弦革命&quot.从而第一次深入到引力王国的纵深地带;hep-th&#47.更妙的是.这个统一的理论被称为[M理论&quot.如光子.光子--包括引力子.那多出来的22维又是干什么的.这个欧拉早于1771年就出于纯数学原因而研究过的函数;不过他最终还是改变了看法而加入弦论的潮流中来.不过我们没法详细描述了!).还有更长的路要走.就分别对应于自然界中的不同粒子(电子.也许会想起他曾经把[第五维&quot.PBS后来在格林的书的基础上做了有关超弦的电视节目.弦论的热潮很快消退.但施瓦茨和格林经过仔细检查后发现.理论要求一个自旋为2的零质量粒子.又称超弦理论.但是他们计算到最后发现了一些古怪的东西.这5种理论究竟哪一种才是正确的!两人终于意识到.但我们可以进一步想象他生活在土星的光环上.如今这次革命的硝烟也已经散尽?有没有办法证明它.即所谓的[超引力理论&quot.所以我们平时觉察不到它.不用说解方程.理论才得以消除这些反常而得以自洽:任何粒子其实都不是传统意义上的点! 人们自然而然地问?这种蜷缩的拓扑性质是怎样的.像爱德华·威顿.威顿(Edward Witten)后来常常说.超弦才再次从沉睡中苏醒过来.他们惊讶地发现.超弦的本意是处理强作用力.最初的弦论很快就众叛亲离.org&#47.威顿让所有的人都吃惊不小.但其中的分歧仍是明显的.爱因斯坦的忠实追随者?&gt.甚至它得以解释黑洞熵的问题--1996年.现在.其实是历史上非常幸运的偶然!在与超对称同盟后.正如我们在前面所述;的一部分.有些中国人喜欢称其为[摸论&quot.当超弦热在物理界方兴未艾之际.宇宙毫无关系.耦合常数很小!而在寒冷的夜晚.他们把这种弦当作束缚夸克的纽带;;的粒子).以致粗看上去宇宙仅仅是4维的(3维空间加1维时间).但它却符合相对论.也就是说.2维的膜.这可以称为[自大而小&quot.由剑桥出版社出版.必须首先引进量子论.这使得它们永远也不能单独从核中被分割出来.实际上.说明它是5种超弦的母理论.但现在它的注意力完全转向了引力.这个理论一下子犹如脱胎换骨.他患有严重的糖尿病;的粒子.从而造成了全部的量子不确定性.因此一共是6个衍生品.就出现了一个新的维度--高度.只有施瓦茨和谢尔克两个人坚持不懈地沿着这条道路前进.但在弦论里.我们其实生活在一个超过4维的空间中呢.还有.却仍有5种超弦理论被保留了下来;abs&#47.可惜的是.将当年遭受的压抑之愤一吐为快.或者[膜&quot.但严格地说.如果有兴趣的读者可以参考这个详细的资料索引.为什么有6个维度是蜷缩起来的.他也并不知道他打开的是怎样一扇大门.在这期间.在这样的内外交困中.但只能委屈它退到推论的地位--而不是基本的基础假设.也就是说.M理论是[第二次超弦革命&quot.我们谁也无法预见.只不过在不同的条件下形态不同罢了.但也有人认为是[神秘&quot.许多人又回到自己的本职领域中去.只有更进一步地依赖量子的力量.但当我们不再把粒子当作一个点.虽然异常复杂.施瓦茨和格林打了一场关键的胜仗.在公众中引起了相当的热潮;中举了一个相当搞笑的例子:他们解决了所谓的[反常&quot说宇宙本质是11维空间的说法来自于90年代重新兴起的弦理论.因为一些新思想确实古怪--比如弦论就是.时空变成了11维.耶希华大学(Yeshiva Univ)的萨斯金(Leonard Susskind)和玻尔研究所的尼尔森(Holger Nielsen):它本来根本和引力.如今大多数弦论家都认为.弦理论出现在1968年.它细得就像一条线.它们应当是一个大理论的5个不同的变种.但却是由一个极为偶然的线索开始的.现有的5种超弦理论都是它在不同情况的极限.以致于粗看之下分辨不出.新生的是威力无比的[超弦&quot. 值得注意的是.只有在极其有限的对称形态中.由于多了一维;.这两位仁兄也没有闲着
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四维就搞不定啦有人说是11维的。 真的不知道该怎么想象啊！
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出门在外也不愁报名 |“百年相对论”第三场：朱传界与超弦理论_赛先生-爱微帮
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&百年相对论&第3场即将开幕相对论是什么?如果地球上从未诞生过相对论，那么人类理解宇宙的境界就会&完美&地终结在十九世纪。什么是相对论?如果你从不知道相对论，那么无论你今天的生活方式多么时尚，你头顶和内心的宇宙就会被你封锁在百年前的时针，无法与时俱进。相对论——人类理解宇宙千年的飞跃。相对论——20世纪人类最美丽的思想。今年是伟大的物理学家爱因斯坦完成广义相对论的100周年。相对论的诞生乃人类思想的千年大事，百年来已对科学和人类思想产生了极为深远的影响。从相对论对人类探索和理解至微到至大宇宙的无不非凡的渗透，到相对论对物理学内外人类想象力的无不令人深思的馈赠。赛先生将邀请第一流的相对论专家来和您讨论相对论。&百年相对论&暨南大学专场日 晚19:00暨南大学校本部惠全楼多功能厅（管理学院101）活动介绍&百年相对论&系列活动由《赛先生》和第一财经研究院主办，《环球科学》联合主办，本场活动由暨南大学党委宣传部和文化素质教育办公室承办。演讲主题爱因斯坦的梦想: 统一场论从广义相对论到超弦理论广义相对论是几乎凭一人之力完成的理论杰作。1统一理论是物理学发展的驱动力① 牛顿力学统一了机械运动, 天体运动和苹果(手机)落地;② 麦克斯韦(方程)统一了电现象和磁现象，也将光纳入了电磁波;③ 原子论和分子论统一了物质结构，给出了热力学和统计力学规律的微观解释;④ 爱因斯坦广义相对论统一了平直Minkowski时空和引力;⑤ 爱因斯坦尝试统一引力和电磁相互作用力但没有成功;⑥ 轻子, 夸克和规范场统一了微观世界, 只有Higgs粒子有些特别;⑦ Glashaw, Salam和Weinberg统一了电磁相互作用力和弱相互作用力; 强相互作用力也是一种规范场相互作用力; 标准模型”统一”了除引力之外的三种相互作用力。2对广义相对论和宇宙学的研究取得了巨大的成功① 爱因斯坦的三大经典预言基本被证实;② 广义相对论被用来研究宇宙学, 给出了标准大爆炸宇宙学模型; 宇宙微波背景辐射和宇宙的加速膨胀;③ 广义相对论的精确解和黑洞; 天空中真的存在黑洞吗?④ 脉冲星的发现和对强引力和引力辐射的检验。3粒子物理标准模型的问题和超弦理论① 规范理论实现了对称性决定相互作用的教条, 但是对选择什么样的规范群和粒子组成没有限制, 还是有无穷多选择；② 超对称的引入; 最小超对称标准模型和最大超对称理论; 11维超引力；③ 高维理论和高维的引力理论，所有这些理论元素和引力都包含在超弦理论之中。4超弦理论是什么5超弦理论会实现爱因斯坦的梦想?主讲嘉宾朱传界中国人民大学物理系教授朱传界，1984年北京大学物理系本科毕业，1987年中国科学院研究生院毕业获硕士学位后到意大利留学，1989年意大利高等研究生院毕业获博士学位后在意大利萨拉姆国际理论物中心和美国尤他(Utah)大学从事博士后研究，1994年9月回国到中国科学院研究生院工作，1996年底调入中国科学院理论物理研究所工作，2005年获国家自然科学基金杰出青年基金，2008年底调入中国人民大学物理系工作，2010年至2013年曾任物理系主任。朱传界教授一直追寻爱因斯坦统一场论的梦想，致力于量子场论尤其是超弦理论方面的研究，并做出了多项重要贡献：1)在量子色动力学(QCD)单圈图计算方面，系统地发展了计算散射振幅有理部分的方法，第一次得到了6胶子散射振幅的解析结果;2) 在超弦理论和规范理论的交叉研究方向，最早认识到 Witten 和 Cachazo, Svrcek (CSW) 文章的重要性，将 CSW 规则推广到包含费米子的情形，并严格导出了 Googly 散射振幅; 3)在超弦理论双圈图的计算中，第一次通过严格计算得到四粒子散射振幅的与规范选择无关的双圈图修正，严格地证明超弦理论的双圈图是有限的，证明超弦理论的双圈图的 R4 修正为 0。这仍然是超弦微扰论计算中最好的结果。至今在多个重要学术期刊上发表 50 多篇学术论文，其中在场论与粒子物理的顶级期刊(影响因子&5)上发表论文30余篇，总引用次数超过1000次 ，单篇论文引用超过50次的论文有7篇，超过100次的有两篇。对话嘉宾徐繁荣暨南大学物理系副教授徐繁荣，2005年本科毕业于武汉大学物理学基地班，2010年获中国科学院理论物理研究所博士学位。2010年8月至2015年7月，先后在台湾大学、(台湾)清华大学、(台湾)中央研究院物理研究所任博士后研究员。徐繁荣博士主要研究兴趣为粒子物理理论，从现象学出发去寻找超越粒子物理标准模型的新物理理论。做过的工作有：1) 利用中子电偶极矩对左右手对称模型的右手能标做出限制；重新考虑了存在四代夸克情况下，中子电偶极矩的理论值。2) 在LHC时代，用B介子的衰变过程对新物理模型，特别是四代夸克模型的参数空间做了系统的研究。利用QCD因子化的方法对半轻衰变重新做了计算，并预言存在较大的直接CP破坏，该预言目前在LHCb上已有初步的迹象。3) 考虑利用希格斯粒子去探索新物理的可能性，结合LHC上的新数据，对含希格斯场的有效算符作了系统的分析和限制。发表SCI论文十多篇，引用次数一百多次。点击本文底部阅读原文即可报名！报名&入场须知1、请大家报名成功后，添加《赛先生》负责人微信号：，进行确认能否准时到场。2、为了更好地提升讲座的质量，请所有报名者于尽量于18：40之前入场，活动将在19：00准时开始。3、入场的时候，请报名者持报名成功的截图作为入场券供工作人员检查。截图如下：报名方式1点击本文底部左下方阅读原文即可报名！2长按下方二维码进行报名！
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京ICP备号-2&&&&京公网安备34弦理论_百度百科
弦理论是的一个分支学科，弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的“”或闭合弦）。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子，能量与物质是可以转化的，故弦理论并非证明物质不存在。弦论中的弦尺度非常小，操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”。直观的说，我们所处的宇宙空间可能是9+1维时空中的D3膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种统一起来的理论。弦理论是一门理论物理学上的学说。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际，小至电子，，一类的基本粒子都是由这占有的“能量线”所组成。中文的翻译上，一般是译作“弦”。超弦理论可以解决和相关的问题。在弦理论中，基本对象不是占据空间单独一点的基本粒子，而是一维的弦。这些弦可以有，或者他们可以自己连接成一个闭合圈环。正如小提琴上的弦，弦理论中支持一定的振荡模式，或者频率，其波长准确地配合。
弦理论什么是弦理论
弦理论（以及它的升级版超弦理论）认为所有的亚原子粒子都并非是小点，而是类似于橡皮筋的弦[1]
。与粒子类型的唯一区别在于弦振动的频率差异[1]
。弦理论主要试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论——和——并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论”[1]
。然而这项理论非常难测试，并需要对我们所描绘的宇宙进行一些调整，也即宇宙一定存在比我们所知的四维空间更多的时空维度[1]
。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们[1]
弦理论模型建立
较早时期所建立的粒子学说则是认为所
有物质是由只占一度空间的“点”状粒子所组成，也是目前广为接受的物理模型，也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题，是此理论所根据的“”却遇到一些无法解释的问题。比如，在靠近粒子的地方的引力会增加至无限大。比较起来，“弦理论”的基础是“波动模型”，因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述“弦”状物体，还包含了点状、薄膜状物体，更高的空间，甚至。值得注意的是，弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测，关于这一点，以下文会说明。
弦理论发展历史
弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano
发现。他原本是要找能描述原子核内的强作用力的数学公式，然后在一本老旧的数学书里找到了有200年之久的欧拉公式（Euler's Function），这公式能够成功的描述他所要求解的强作用力。然而进一步将这公式理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线段”却是在不久后由(李奥纳特·苏士侃)所发现，这在日后则发展出“弦理论”。
弦理论作用模式
虽然弦理论最开始是要解出的作用模式，但是后来的研究则发现了所有的最，包含正反夸克，正反电子，正反中微子等等，以及四种基本作用力“粒子”（强、弱作用力粒子，电磁力粒子，以及重力粒子），都是由一小段的不停抖动的能量弦线所构成，而各种粒子彼此之间的差异只是这弦线抖动的方式和形状的不同而已。
弦理论超弦理论
另外，“弦理论”这一用词所指的原本包含了26度空间的，和加入了超对称性的。在近日的物理界，“弦理论”一般是专指“超弦理论”，而为了方便区分，较早的“玻色弦理论”则以全名称呼。1990年代，爱德华·维顿提出了一个具有11 度空间的M理论，他和其他学者找到强力的证据，证明了当时许多不同版本的超弦理论其实是M理论的不同极限设定条件下的结果，这些发现带动了第二次超弦理论革新。
弦理论大一统
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终极理论。目前，描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论在根本上有冲突，广义相对论的平滑时空与微观下时空剧烈的量子涨落相矛盾，这意味着二者不可能都正确，它们不能完整地描述世界。而除了引力之外，量子力学很自然的成功描述了其他三种基本作用力：电磁力、强力和弱力。弦理论也可能是量子引力的解决方案之一。超弦理论还包含了组成物质的基本粒子之一的。至于弦理论能不能成功的解释基于目前物理界已知的所有作用力和物质所组成的宇宙以及应用到“”、“宇宙大爆炸”等需要同时用到量子力学与广义相对论的极端情况，这还是未知数。
弦理论额外维
额外维是相对于“四维时空”而提出的一个概念，一般泛指的是理论在四维时空基础上扩展出来的其它维度。爱因斯坦提出宇宙是空间加时间组成的“四维时空”。1926年，德国数学物理学家西奥多·卡鲁扎在四维时空上再添加一个空间维，也就是添加一个第五维，把爱因斯坦的相对论方程加以改写，改写后的方程可以把当时已知的两种基本力即“电磁力”和“引力”很自然地统一在同一个方程中。至此，理论中存在额外添加的维度统称为“额外维”。
弦理论D-膜
由于超弦理论的时空维数为10维，所以很自然的可以认为有6个额外的维度需要被紧化。当对闭弦紧化时，可以发现所谓的T-对偶；而对开弦紧化则可以发现开弦的端点是停留在这些超曲面上的，并且满足Dirichlet边界条件，所以这些超曲面一般被称为“D膜”。研究员称D膜的动力学为“”（M理论)，是为“M”字之一来源。
弦理论物理
无法获得实验证明的原因之一是目前尚没有人对弦理论有足够的了解而做出正确的预测，另一个则是目前的高速粒子加速器还不够强大。科学家们使用目前的和正在筹备中的新一代的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。
弦理论相关报道
最新一期的《环球科学》（2007.9）第10页题目为《我们身处十维空间？》中提到美国的费米国家实验室在观察MiniBooNE探测器发射μ中微子束，看看到底有多少粒子在飞行途中转变成了电子中微子。2007年4月，研究人员公布了首批结果，基本上与粒子物理标准模型吻合。不过数据中也存在一个无法解释的异常现象。科学家推测导致这一现象的原因在于世界上还存在另一种中微子，它能穿越弦理论所预言的额外维度，走出一条捷径。这种粒子就是比其他三种中微子更诡异，它不像其他中微子那样受到微的作用，只能通过引力与其他物质发生相互作用。他就是于20世纪90年代找到的惰性中微子（假定存在）。
弦理论理论框架
弦理论确信至少需要十个维度才能建立一个理论框架，让引力与量子力学互相兼容。弦理论科学家假定，宇宙中所有粒子都被局限在一个四维的膜宇宙（brane)中，而膜宇宙又漂浮在一个更高维度的体宇宙（bulk)里。不过几种特殊的粒子可以从膜宇宙中穿入穿出，其中最出众的就是引力子和惰性中微子。
弦理论正确性
而在这次实验中发生的情况十分符合弦理论模型，从而可以证明弦理论所预言的十维空间的正确性，也就肯定了弦理论。不过也有科学家谨慎地指出，这种相似性也许是一种离奇的巧合。MiniBooNE的研究人员正在重新审视他们的结果，以确定背景效应或分析失误会不会影响他们对电子中微子的计数。与此同时，帕斯（弦理论科学家）和他的同事也在进一步修正他们的理论。帕斯承认：“我们的理论粗看上去有一点投机取巧。不过我认为，仔细讨论一种可能的解释，看看它是否被证实，这也是绝对必要的。”
弦理论未来
物理学家、《》（中译《宇宙的琴弦》）作者布赖恩·格林（Brian Greene）访谈
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；而其他物理学家则在一旁嘲笑它不能做出实验预测；普通人更是对它一无所知。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的梦想，为什么它有助于我们深入了解“宇宙为何存在”这样深奥的问题。然而从1990年代中期开始，理论开始在观念上统合在一起，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。今年7月，伍迪·艾伦在《纽约人》杂志的专栏上以嘲弄弦论为题材——也许这是第一次有人用“卡拉比-丘”空间理论来谈论办公室恋情。
弦理论观点
弦理论谈话背景
谈到弦论的普及，恐怕没有人能比得上布赖恩·格林。他是哥伦比亚大学的物理学教授，也是弦论研究的一员大将。
他于1999年出版的《优雅的宇宙》（The Elegant Universe）一书在《纽约时报》的畅销书排行榜上名列第四，并入围了普利策奖的最终评选。格林是美国公共电视网Nova系列专辑的主持人，而他近期刚刚完成了一本关于本质的书。《科学美国人》的编辑George Musser最近和格林边吃细弦般的意大利面边聊弦论，以下是这次“餐访”的纪要。
弦理论评价
SA：有时我们的读者在听到“弦论”或“”时，他们会
两手一摊说：“我永远也搞不懂它。”
格林：我的确知道，人们在一开始谈到弦论或者宇宙论时会感到相当的吃力。我和许多人聊过，但我发现他们对于这些概念的基本兴趣是那么的广泛和深刻，因此，比起其他更容易的题材，人们愿意在这方面多花点心思。
SA：我注意到在《优雅的宇宙》一书中，你在很多地方是先扼要介绍物理概念，然后才开始详细论述。
实现突破与否，往往就取决于一点点洞察力
格林：我发现这个法子很管用，尤其是对于那些比较难懂的章节。这样一来读者就可以选择了：如果你只需要简要的说明，这就够了，你可以跳过底下比较难的部分；如果你不满足，你可以继续读下去。我喜欢用多种方式来说明问题，因为我认为，当你遇到抽象的概念时，你需要更多的方式来了解它们。从科学观点来看，如果你死守一条路不放，那么你在研究上的突破能力就会受到影响。我就是这样理解突破性的：大家都从这个方向看问题，而你却从后面看过去。不同的思路往往可以发现全新的东西。
弦理论判断
SA：能不能给我们提供一些这种“走后门”的例子？
格林：嗯，最好的例子也许是维顿（Edward Witten）的突破。维顿只是走上山顶往下看，他看到了其他人看不到的那些关联，因而把此前人们认为完全不同的五种弦论统一起来。其实那些东西都是现存的，他只不过是换了一个视角，就“砰”地一下把它们全装进去了。这就是天才。对我而言，这意味着一个基本的发现。从某种意义上说，是宇宙在引导我们走向真理，因为正是这些真理在支配着我们所看到的一切。如果我们受控于我们所看到的东西，那么我们就被引导到同一个方向。因此，实现突破与否，往往就取决于一点点洞察力，无论是真的洞察力还是数学上的洞察力，看是否能够将东西以不同的方式结合起来。
SA： 如果没有天才，你认为我们会有这些发现吗？
格林：嗯，这很难说。就弦论而言，我认为会的，因为里面的谜正在一点一点地变得清晰起来。也许会晚5年或10年，但我认为这些结果还是会出现。不过对于广义，我就不知道了。实在是一个大飞跃，是重新思考空间、时间和引力的里程碑。假如没有爱因斯坦，我还真不知道它会在什么时候以什么方式出现。
SA：在弦论研究中，你认为是否存在类似的大飞跃？
格林：我觉得我们还在等待这样一种大飞跃的出现。弦论是由许多小点子汇集而成的，许多人都做出了贡献，这样才慢慢连结成宏大的理论结构。但是，高居这个大厦顶端的究竟是怎么样的概念？我们现在还不得而知。一旦有一天我们真的搞清楚了，我相信它将成为闪耀的灯塔，将照亮整个结构，而且还将解答那些尚未解决的关键问题。
弦理论采访
相对论是对时间和空间重新思考的里程碑，我们正在等待另一次这样的飞跃
SA：让我们来谈谈环量子理论与其他一些理论。你总是说弦论是唯一的论，你现在还这么认为吗？
格林：呃，我认为弦论是目前最有趣的理论。平心而论，近来环量子引力阵营取得了重大的进展。但我还是觉得存在很多非常基本的问题没有得到解答，或者说答案还不能令我满意。但它的确是个可能成功的理论，有那么多极有天赋的人从事这项研究，这是很好的事。我希望，终究我们是在发展同一套理论，只是所采用的角度不同而已，这也是施莫林（Lee Smolin）所鼓吹的。在通往量子力学的路上，我们走我们的，他们走他们的，两条路完全有可能在某个地方相会。因为事实证明，很多他们所长正是我们所短，而我们所长正是他们所短。弦论的一个弱点是所谓的背景依赖（background-dependent）。我们必须假定一个弦赖以运动的。也许人们希望从真正的论的中能导出这样一个时空。他们（环量子引力研究者）的理论中的确有一种“背景独立”的数学结构，从中可以自然地推导出时空的存在。从另一方面讲，我们（弦论研究者）可以在大尺度的结构上，直接和爱因斯坦连接起来。我们可以从看到这一点，而他们要和普通的引力相连接就很困难。这样很自然地，我们希望把两边的长处结合起来。
弦理论研究进展
SA：在这方面有什么进展吗？
格林：很缓慢。很少有人同时精通两边的理论。两个体系都太庞大，就算你单在你的理论上花一辈子时间，竭尽你的每一分每一秒，也仍然无法知道这个体系的所有进展。但是现在已经有不少人在沿着这个方向走，思考着这方面的问题，相互间的讨论也已经开始。
SA：如果真的存在这种“背景依赖”，那么要如何才能真正深刻地理解时间和空间呢？
格林：嗯，我们可以逐步解决这个难题。比如说，虽然我们还不能脱离背景依赖，我们还是发现了这样的性质，也说是说两种可以有相同的一套物理定律。我们还发现了时空的变化：空间以传统上不可置信的方式演化。我们还发现微观世界中起决定作用的可能是非对易几何，在那里坐标不再是实数，坐标之间的乘积取决于乘操作的顺序。这就是说，我们可以获得许多关于空间的暗示。你会隐约在这时看见一点，那里又看见一点，还有它们底下到底是怎么一回事。但是我认为，如果没有“背景独立”的数学结构，将很难把这些点点滴滴凑成一个整体。
SA：镜像对称性真是太深奥了，它居然把时空几何学和物理定律隔离开来，可过去我们一直认为这二者的联系就是爱因斯坦说的那样。
弦理论认识
格林：你说的没错。但是我们并没有把二者完全分割开来。镜像对称只是告诉你遗漏了事情的另一半。几何学和物理定律是紧密相连的，但它就像是一副对折开的地图。我们不应该使用物理定律和几何学这个说法。真正的应该是物理-几何与几何-几何，至于你愿意使用哪一种几何是你自己的事情。有时候使用某一种几何能让你看到更多深入的东西。这里我们又一次看到，可以用不同的方式来看同一个：两套几何学对应同一套物理定律。对于某些物理和几何系统来说，人们已经发现只使用一种几何学无法回答很多数学上的问题。在引入镜像对称之后，我们突然发现，那些深奥无比的问题一下子变得很简单了。
理论上可以导出许多不同的宇宙，其中我们的宇宙似乎是唯一适合我们生存的
SA：弦论以及一般的，似乎逼近一个非如此不可的逻辑结构；理论如此发展是因为再无他路可走。一方面，这与“”的方向相反；但是另一方面，理论还是有弹性引导你到“人择”的方向。
格林：这种弹性是否存在还不好说。它可能是我们缺乏全面理解而人为造成的假像。不过以我目前所了解的来推断，弦论确实可以导出许多不同的宇宙。我们的宇宙可能只是其中之一，而且不见得有多么特殊。因此，你说得没错，这与追求一个绝对的、没有商量余地的目标是有矛盾的。
置身于弦宇宙，可能像这样：另有6维卷曲在所谓的“卡拉比-丘空间”内。
SA：如果有研究生还在摸索，你如何在方向上引导他们？
格林：嗯，我想大的问题就是我们刚才谈到的那些。我们是否能穷究时间和空间的来源？我们能否搞清楚弦论或M理论的基本思想？我们能否证明这个基本思想能导出一个独特的理论？这个独特理论的独特解，也就是我们所知的这个世界？有没有可能借助天文观测或加速器实验来验证这些思想？甚至，我们能不能回过头来，了解为什么量子力学必然是我们所知世界不可或缺的一部分？任何可能成功的理论在其深层都得依赖一些东西：比如时间、空间、量子力学等，这其中有哪些是真正关键的，有哪些是可以省略掉仍能导出与我们世界相类似的结果？
弦理论二次革命
如果说超弦理论的第一次革命统一了量子力学和广义相对论，那么近年来发生的弦理论的第二次革命则统一了五种不同的弦理论和十一维超引力，预言了一个更大的M理论的存在，揭示了相互作用和时空的一些本质，并暗示了时间和空间并不是最基本的，而是从一些更基本的量导出或演化形成的。M理论如果成功，那将会是一场人类对时空概念、时空维数等认识的革命，其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命。
从科学研究本身看，研究引力的及其与其他互相作用力的统一是自爱因斯坦以来国际著名物理学家的梦想，但由于该理论涉及的能量极高，不能进行直接实验验证。尽管如此，一些技术和方法的发展，启发了很多新的物理思想，如解决能量等级问题的Randall-Sundrum模型和引力局域化，关于弦理论巨量可能真空的图景想法和人择原理等等。
近期天文和宇宙学观察所取得的进展对弦理论的发展会起积极的促进作用。比如，近期观察的所暗示的一个很小的但大于零的(或)，为弦理论目前的发展提供了指导作用。反过来说，要在更深层次上理解近期的天体物理学观察和暗能量，没有一个基本的量子引力理论是行不通的，弦理论是目前仅有的量子引力理论的理想候选者。二者的结合不仅对弦理论的自身发展有着指导作用，同时对理解和解释宇宙学观察也有很大的促进作用。
弦理论问题
虽然历史上，弦理论是物理学的分支之一，但仍有一些人主张，弦理论目前不可实验的情况，意味着它
应该（严格地说）被更多地归为一个数学框架而非科学。一个有效的理论，必须通过实验与观察，并被经验地证明。不少物理学家们主张要通过一些实验途径去证实弦理论。一些科学家希望借助欧洲核子研究组织（CERN，Conseil European Pour Recherches Nucleaires）的大型强子对撞机，以获得相应的实验数据——尽管许多人相信，任何关于的理论都需要更高数量级的能量来直接探查。此外，弦理论虽然被普遍认同，但它拥有非常多的等可能性的解决方案。因此，一些科学家主张弦理论或许不是可证伪的，并且没有预言的力量。
由于任何弦理论所作出的那些与其他理论都不同的预测都未经实验证实的，该理论的正确与否尚待验证。为了看清微粒中弦的本性所需要的能量级，要比目前实验可达到的高出许多。弦理论具有很多数学兴趣的特性（features of mathematical interest）并自然地包含了标准模型的大多数特性，比如非与费米子（chiral fermions）。因为弦理论在可预知的未来可能难以被实验证明，一些科学家问，弦理论甚至是否应该被叫做一个科学理论。它现在还不能在的意识（the sense of Karl Popper）中被证伪。但这也暗示了弦理论更多地被看做建设模型的框架。在同样的形式中，是一个框架。
弦理论的思想为物理学带来了一个建议上超越标准模型的巨大影响。例如，虽然性是组成弦理论的重要一部分，但是那些与弦理论没有明显联系的超对称模型，科学家们也有研究。因此，如果超对称性在大型强子对撞机中被侦测到，它不会被看做弦理论的一个。然而，如果超对称性未被侦测出，由于弦理论中存在只有以更加更加高的能量才能看出超对称性的，所以它的缺乏不会证明弦理论是错误的。相反，如果日食期间观测到太阳的引力未使光按预测的角度偏转，那么爱因斯坦的广义相对论将被证明是错误的（广义相对论当然已被证明是正确的）。
在更数学的层次上，另一个问题是,如同很多量子场论,弦理论的很大一部分仍然是微扰地（perturbatively）用公式表达的（即为对连续的逼近，而非一个精确的解）。虽然非微扰技术有相当大的进步——包括猜测时空中满足某些渐进性的完整定义——一个、充分的理论定义仍然是缺乏的。
物理学中，弦理论有关应用的一个中心问题是，弦理论最好的理解背景保存着大部分从时不变的时空得出的的超对称性潜在理论。目前，弦理论无法处理好时间依赖与宇宙论背景的问题。
前面提到的两点涉及一个更深奥的问题：在弦理论目前的构想中，由于弦理论对背景的依赖——它描述的是关于固定时空背景的微扰膨胀，它可能不是真正基础的。一些人把独立背景（background independence）看做对于一个的基础要求。自从广义相对论已经是背景独立的以来，尤其如此。
弦理论相关问题
物质组成的最终单元
在过去的一百多年里，物理学家已经发现了一连串越来越小和越来越基本的物质组成单元。这些研究成果最终被总结成为：(象电子和)、夸克以及将这些粒子捆绑在一起的、。但是，标准模型并不是故事的结局，因为它实在是太复杂了，它本身并不能解释一个比还要复杂的基本粒子表以及它们之间的相互用力。
现在，弦理论家们普遍相信标准模型中的基本粒子实际上都是一些很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”或闭合弦）。[2]
弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。所有粒子都可由闭弦的不同振动和运动来得到，从本质上讲，所有的粒子都是质地相同的弦。这一听似奇怪的想法能够解释标准模型的许多粗犷轮廓和特性，但是在决定性实验验证弦理论之前，人们仍然有必要对它进行更深刻的认识和了解。
量子力学的原理和广义相对论是否相冲突
量子力学和广义相对论是二十世纪两个非常成功的理论，但令人惊讶的是这两个理论在现有的框架下是相冲突的。简单说来，量子力学认为没有任何东西是静止不动的，任何东西都有起伏涨落(测不准原理)。广义相对论认为是弯曲的，是万有引力的起源。将这两个理论结合就可以导出时空本身也是每时每刻都在经历着量子的起伏涨落。在大多数情况下，这些涨落是很小很小的，但在一些极端情况下，比如说在极短距离下、在黑洞的视界附近，在大爆炸的初始时刻等等，这些将变得非常重要。在这些情况下，我们现有的理论(量子力学和广义相对论)是不适用的，只能得到一些结果为无穷大荒谬结论。很显然，我们需要一个更完备的理论。
令人惊讶的是，从中发展起来的弦理论提供了这一问题的答案。在弦理论中，由于弦的延展性(一维而不是一个点)，引力和光滑的观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义，时空量子泡沬由“弦几何”代替了。现在，用弦理论已经解决了有关黑洞量子力学问题的一些疑难。如何用弦理论来说明宇宙大爆炸的初始起点仍然是一个没有解决的大问题。
我们是否生活在11维时空
宇宙学告诉我们，我们肉眼看到的三个正在膨胀，由此可以推测它们曾经是很小和高度弯曲的。一个自然的可能性是；也许存在与我们观测到的三个空间维数垂直的其它空间维数，这些额外空间维数曾经是但现在仍然是很小和高度弯曲的。如果这些的尺度是够小，以我们现有的观测手段仍不是以直接推测到，但是这些维数仍将以许多间接的效应表现出来。
特别地，这是一个强有力的统一观念：在低维中观测到的不同也可能是同一种粒子，在额外维数空间中，它们都是同一粒子不同方向的运动的表现。实际上，额外维数还是弦理论不可分割的一部分：弦理论的数学要求空间是9维的，再加上时间维度总共是10维。更进一步的研究表明，由M理论给出的更完全的认识揭示了弦理论的第10维空间方向，因此理论的最大维数是11维。最近的一些发展还提出了我们也许生活在低维的膜上面，但是引力仍然是10维的，为了得到现实的3维引力，可以通过引入“影子膜”或者Randall-Sundrum机制。Randall-Sundrum机制是一种束缚引力的新方法，这时，额外维度可以不是很小很小的。通过观测小距离情况下引力对的偏离，或者是在加速上或者是通过超新星爆发中产生的粒子散射进入因而看起来象消失一样等等奇怪的现象，也许我们现在就有能力探测到这些额外维度。弦理论不仅大大地拓展了人们的思维空间，将大大地拓展人们的活动空间。
弦理论趣闻相关
物理学是否有可能走另一条路，虽然面貌完全不同，但却能够解释所有的实验？我不知道，但是我觉得这是个很有意思的问题。从数据和数学逻辑出发，有多少我们认为基本的东西是唯一可能的结论？又有多少可以有其他可能性，而我们不过是恰恰发现了其中之一而已？在别的星球上的生物会不会有与我们完全不同的物理定律，而那里的物理学与我们一样成功？
弦理论在中国
在超弦的第一、第二次革命，以及随后的快速发展中，中国都未能在国际上起到应有的作用。我们在研究的整体水平上，与国际、与周边国家如印度、日本、韩国，甚至和我国台湾地区相比都有一定的差距。内地学术界对弦理论的认识存在较大的分歧，一些有影响的物理学家，基于某种判断，公开地发表“弦理论不是物理”的观点。受他们的身份和地位的影响，这种观点在中国更容易被大多数人接受，因而在某种程度上制约了弦理论在中国的研究和发展。
从教育和人才培养上看，我国的世界一流大学如北大、清华，在相当长的一个时期内都严重缺乏主要从事弦理论研究的人才，这种局面间接地制约了青年研究生的专业选择，直接地造成了国内研究队伍的青黄不接。
值得庆幸的是，在丘成桐教授的直接推动下，伴随着数学的成立，以及随后该中心和每年举办的多次高水平专业会议，并邀请像安地·斯特罗明格这样一流水平的学者到中心工作，大大地推动了国内弦理论方面的研究。
2002年底，在中国科技大学成立的交叉学科理论研究中心，目前已经发展为非常活跃和具有吸引力的研究中心。成立4年来，通过多次举办工作周和暑期学校，在超弦理论的人才培养和研究方面做了许多基础性工作。在本次国际弦理论会议之前，国际理论物理中心和交叉学科理论研究中心还举办了“亚太地区超弦理论暑期学校”，吸引了100 多名参加者。
这种种现象都表明，中国的超弦理论研究，在平静的外表下，正积蓄着旺盛的爆发潜力。很显然，一个国家或一个研究团体的整体水平，与这个国家将会在科研上出现的突破性进展的机会是成正比的，这就是所谓“”的道理，也是所谓科学研究文化的建设重要性所在。忽略科学研究文化的建设，单纯追求诺贝尔奖，是一种急功近利的态度，其结果往往是“欲速则不达”。
摆在超弦理论研究面前的，是一幅广阔的前景和一条艰难的道路，这是一条热闹又孤独的旅程，它所涉及的问题对年轻的学生和学者，有着强大的魅力，同时它对研究人员的专业素养有着很高的要求。2006年国际弦理论会议，对我们来说，是一次机遇——壮大队伍、提高水平，并随着整体水平的不断提高，在国际上占有一席之地。我们正在为弦理论的第三次革命作准备，也期待着她的早日到来。
．凤凰网．[引用日期]
．Wikipedia[引用日期]
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