一千字看懂超弦理論

超弦理論（M理論）誕生之前，我們的世界是這樣的：宇宙是四維時空，包括三維空間加一維時間，其四維時空尺寸為138億光年，而三維空間大小至少不小於910億光年，也有可能為無限大。宇宙由無數星系、恆星、行星及暗物質、暗能量等構成，所有這些事物又都由電子、夸克、中微子等基本粒子構成，引力、電磁力、強力和弱力把它們膠合在一起。對宇宙進行定性定量分析，大尺度上適用相對論，微觀尺度上適用量子力學，搞反了物理定律就變得一塌糊塗。

超弦理論誕生後，我們的世界是這樣的：上面的描述基本正確，不過宇宙是十一維時空，十維空間加一維時間，其中只有三位空間是展開的，就是我們現在可以看到的三維宇宙空間，還有七維空間緊緊捲縮起來，只有普朗克長度（1.6x10^-35米）大小，遍布宇宙的每一個角落，人們根本無法看到。那麼其它七維空間是幹什麼用的呢？

激動人心的時刻到了，超弦理論的主角，最閃亮的明星，一切事物真正最基礎的單元——弦出場了。超弦理論認為，我們此前所認為的最小物質單元基本粒子也不是最小的，電子、夸克、中微子甚至引力子、光子等等都是由弦構成的，弦的不同振動模式決定了它是成為電子還是夸克還是引力子、光子，我們的世界終於在最小的尺度上統一到宇宙的弦上了。由於現有技術無法用實驗驗證弦的存在，科學家們試圖用數學模型建立弦的振動模式，這時突然發現僅有三維空間根本無法完成這個空前的壯舉，形勢嚴重惡化，十維（或九維）空間應運而生，弦被認為是在多維的卡-丘空間振蕩。正是在更高維的空間里，物體的電場和磁場相互作用形成萬有引力，量子力學和相對論的矛盾得以解決，引力、電磁力、強力和弱力在超弦理論下完全融合成一種力。

即使是現在尚沒有定論的暗物質，超弦理論也為它預留了多種可能的弦振動模式。

以上是筆者用最通俗的語言描述的超弦理論，也不知正確與否，因為超弦理論還在發展初期，距離大統一理論還有遙遠漫長的距離要走，各種觀點誰也不敢肯定自己就是完全正確的。總之，超弦理論就是要把宇宙間一切事物都統一到弦上，建立定性定量的數學模型，創造統一宇宙間一切事物的萬有理論。

目前科學家們已建立了超弦理論的大致框架，當然由於尚未獲得實驗證實，超弦理論更多被歸於一個數學框架或哲學的範疇，而不能完全算是物理學。

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