[时事资讯] 一千字看懂超弦理论

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超弦理论（M理论）诞生之前，我们的世界是这样的：宇宙是四维时空，包括三维空间加一维时间，其四维时空尺寸为138亿光年，而三维空间大小至少不小于910亿光年，也有可能为无限大。宇宙由无数星系、恒星、行星及暗物质、暗能量等构成，所有这些事物又都由电子、夸克、中微子等基本粒子构成，引力、电磁力、强力和弱力把它们胶合在一起。对宇宙进行定性定量分析，大尺度上适用相对论，微观尺度上适用量子力学，搞反了物理定律就变得一塌糊涂。

超弦理论诞生后，我们的世界是这样的：上面的描述基本正确，不过宇宙是十一维时空，十维空间加一维时间，其中只有三位空间是展开的，就是我们现在可以看到的三维宇宙空间，还有七维空间紧紧卷缩起来，只有普朗克长度（1.6x10^-35米）大小，遍布宇宙的每一个角落，人们根本无法看到。那么其它七维空间是干什么用的呢？

激动人心的时刻到了，超弦理论的主角，最闪亮的明星，一切事物真正最基础的单元——弦出场了。超弦理论认为，我们此前所认为的最小物质单元基本粒子也不是最小的，电子、夸克、中微子甚至引力子、光子等等都是由弦构成的，弦的不同振动模式决定了它是成为电子还是夸克还是引力子、光子，我们的世界终于在最小的尺度上统一到宇宙的弦上了。由于现有技术无法用实验验证弦的存在，科学家们试图用数学模型建立弦的振动模式，这时突然发现仅有三维空间根本无法完成这个空前的壮举，形势严重恶化，十维（或九维）空间应运而生，弦被认为是在多维的卡-丘空间振荡。正是在更高维的空间里，物体的电场和磁场相互作用形成万有引力，量子力学和相对论的矛盾得以解决，引力、电磁力、强力和弱力在超弦理论下完全融合成一种力。

即使是现在尚没有定论的暗物质，超弦理论也为它预留了多种可能的弦振动模式。

以上是笔者用最通俗的语言描述的超弦理论，也不知正确与否，因为超弦理论还在发展初期，距离大统一理论还有遥远漫长的距离要走，各种观点谁也不敢肯定自己就是完全正确的。总之，超弦理论就是要把宇宙间一切事物都统一到弦上，建立定性定量的数学模型，创造统一宇宙间一切事物的万有理论。

目前科学家们已建立了超弦理论的大致框架，当然由于尚未获得实验证实，超弦理论更多被归于一个数学框架或哲学的范畴，而不能完全算是物理学。