超弦理論的登場

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這是一篇系列文，讀者可以進入我的大魚號查看全文，全文6000字，分為6篇發出，全文是弦論的全面科普。

目前基本粒子的標準模型中共有17種基本粒子，大致分為玻色子和費米子。

17種基本粒子

組成物質的電子，中微子，夸克等基本粒子屬於費米子，傳遞電磁力，強力和弱力的光子，膠子，和z粒子屬於玻色子。剛才我們所講的弦論實際上都只是解釋了玻色子，但不同的是，超弦理論不僅以弦的振動解釋了玻色子，還解釋了費米子，這就是弦理論和超弦理論的區別。

那麼超弦理論這個「超」總得有點超的資本吧，所以我們首先需要認識一下「超空間"。當然，超空間並不是普通的空間，普通的空間就是我們所說的坐標等，這樣的確定位置所需表示坐標的數叫做「維度」。不過在超弦理論中，這些坐標就不只是我們熟知的那些數了。

在數學中，有一種數叫做格拉斯曼數。這種數字有一種特點，就是相同的兩個數相乘就等於0且ab=-ba，超弦理論認為，超空間是格拉斯曼數也可以作為坐標的空間。為什麼我們需要用這種數呢？

因為費米子和玻色子各自的性質不同，例如費米子，如果一個粒子佔據了這個空間，那麼其他粒子就不能以同樣的狀態存在了。但玻色子卻不同，它允許任何數量的粒子同存一個狀態。

於是這樣的超空間內，在格拉斯曼方向上的弦振動即產生費米子。

不過，超弦理論還不僅僅如此，事實上，還有一個「超對稱」。這裡的對稱也不是我們平時對摺或是其他那樣簡單的對稱了，而是將我們熟知的旋轉對稱性延伸到超空間。

超對稱的藝術作品

直接做一個總結：弦在普通的坐標方向振動會形成玻色子，在格拉斯曼數的坐標方向振動就會形成費米子。超空間內存在超對稱性，玻色子和費米子之間才會存在交換對稱性。

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