量子力學和相對論格格不入，是因為我們的宇宙有兩套物理法則嗎？

文/姿勢分子

自從一百年前，相對論和量子力學被提出後，人類的物理學進入了新的紀元。

和牛頓的經典力學不同，相對論從超越日常生活的速度、引力等環境下，闡述了宇宙的物理法則。

而量子力學恰恰相反，透過日常食物，進入到微觀世界，去看原子、質子、電子，甚至夸克的物理法則。

在相對論的體系中，引力是至關重要的因素。而在量子力學，引力幾乎可以完全忽略，取而代之的是弱相互作用、強相互作用、電磁力。兩個物理學的尖端理論，卻互相之間格格不入，讓科學家們為此頭疼。

可同時，引力和電磁力又是如此的相似，讓它們之間顯得如此矛盾。

同一個宇宙，同一個法則。

我們什麼時候能找到一種理論，能夠將相對論和量子力學統一到一起去呢？

弦理論應運而生。

我們日常中的所有物體，都是由許多基本粒子構成的，如原子、離子等。原子下面，分為質子、中子、電子。而質子和中子，又是又夸克組成。

目前來說，我們發現到最小的基本粒子，就是夸克了。

不過，有科學家認為，不論是夸克還是電子，抑或其他基本粒子，都只是我們看到的表面現象。實際上，它們都是由更加基礎的微觀物體所構成——弦。

這些弦在振動的時候，就會形成微觀粒子。而振動的方式不同，就會形成不同的粒子。

弦理論之所以複雜難懂，其中一個原因就在於，我們不能以日常生活中的三維空間來理解，甚至愛因斯坦相對論中的四維空間也不夠用，需要引用「額外維」來保證弦理論的數學一致性。

至於需要多少個維度，根據弦理論的不同領域有不同的需求。超弦理論中需要10維時空、M-理論需要11維，而玻色子弦理論中，更是需要26維時空才可以。

儘管如此，弦理論還是受到無數科學家的好奇和研究，因為它是目前能夠最好地將相對論和量子力學結合到一起的大統一理論。

根據弦理論，科學家能夠解釋很多目前困擾著人類的宇宙難題，讓他們品嘗到了從更深層了解宇宙的滋味。

可是，問題在於，弦理論實在是過於高深，其所處的維度太高，尺寸又過小，甚至可能只有普朗克長度，也就是10的-35次方米。因此，以人類目前的科學水平，還不足以觀測到相關的現象。

因此，弦理論的後兩個字顯得如此扎眼又尷尬——它只是個理論。

尤其在最近，科學家發現宇宙中的暗物質和暗能量處於一個不穩定的狀態，隨著宇宙的膨脹會發生變化，這似乎和弦理論是矛盾的，把弦理論的真實性推到了一個危險的境地。

弦理論究竟只是人類的一個美好的猜想，還是宇宙真正的終極法則呢？

希望在近些年，科學家能找到一些蛛絲馬跡，畢竟，我們也想知道我們的宇宙，到底是由什麼組成的~

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