超弦理論 VS 相對論

在物理學的發展上，愛因斯坦的相對論可以說是座里程碑。 相對論的出現讓物理學家對引力場有了一個更深刻的認識，並且把有關引力的計算精確到了讓人難以置信的地步。因此，相對論成了物理學家預言所有引力系統演變的工具，甚至可以預言整個宇宙的演化歷程。但是，愛因斯坦的相對論再成功都不可能是引力的最終結論。

當遇到了極端微小的距離時，相對論的理論就不再適用。因為在極端微小的尺度上，只有新的引力範式才可能計算出精準的數據。而物理力學家們相信，這一範式必定是弦理論。弦理論是理論物理的一一個分支學科。弦理論的一一個基本觀點是，組成宇宙和自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點狀粒子，而是很小很小的線狀的「弦」。這個所謂的弦包括有端點的「開弦」，圓圈狀的「閉合弦」。當基本單元弦在振動和運動時，就會產生各種各樣不同的基本粒子。

如果弦理論是正確的，那麼這種理論就會和廣義相對論、量子力學比較適用和粒子物理一起解釋了宇宙中所存在的一 切景象。 廣義相對論但是想要研於大質量的延伸物體，也就是研究宏觀世界中的物理現象，所以物里學家在究引力對原子的影響，那麼相對論就變得無能為力了。研究原子的運動狀況時，可以完全忽略掉相對論，只有這樣才有利於研究。這個時候，量子力學的理論就變得十分關鍵。

在弦理論中，所研見的對象並不是占部空間單經存在的基本粒子，而是一維的弦，這些弦或許有端點，或許會任意連接成為一個閉合的圓圈形。

弦理論告訴我們，宇宙中的萬物是由基本粒子構成的，而那些基本粒子則是由弦的振動構成的。也就是說，弦才是宇宙中最終的根本存在。每一個基本粒子的出現都是一個基本弦的振動，而弦振動的特徵則決定了粒子的屬性，例如粒子的質量和電荷等。因為弦的振動方式有許多種，所以會產生不同類型的粒子。

後來，施瓦茨在弦理論的基礎上又提出了超弦理論，不過這個超弦理論只有在十維中才有意義。弦本身就是沿著一個空間維度進行延伸的，而且還會穿越時間。一個點狀的物體，由於其在空間維度上沒有延伸，所以它的空間維度是零，因此點狀的物體可以在三維的空間中自由移動。而根弦就像一一條直線一樣，具有一個空間維度，因此弦可以在更多維度的空間內自由移動。具體的維度應該是十維度，其中還包括時間這個維度，這是施瓦茨計算得出的結果。

那麼，超弦理論為什麼要在弦理論前面加上一個「超」字呢?這是因為施瓦茨等人認為每個基本粒子必須有一個超對稱的夥伴，如電子對超電子，於是，弦理論就有了它的夥伴一超弦理論。在超弦理論中，任何基本粒子都不再是一個點，而是根閉合的弦。 當弦發生振動的時候，會分別對應字宙中不同的粒子。

因為他們不過，施瓦茨等人研究出的超弦理論受到了巨大的考驗。所研究出的超弦模型只有在10個維度中才有可能是正確的，也就是說的統理論並不適用於每個維度。

而且面對這種先進的理論，作為四維時空生物的我們更加單以維學畢竟，更別說接受一個十維字想像四維具體是什麼樣子的就十分困難，面了。當時，施瓦茨等人其至還成為了許多人的笑柄。有一次施瓦茨在乘坐電梯的時候，就被一個同事取笑道:「施瓦茨，請何你今天在多少個維度中生活?」

後來，不知道為什麼，大多數物理學家都對超弦理論產生了巨大的興趣，並且投人研究。個別物理學家甚至覺得超弦理論可以解決宇宙的終極之謎，如果自己能研究出一套完備的超弦理論，不僅可以垂名青史，還可以獲得諾貝爾獎。當有人批評他的這種想法時，他卻說:「超弦理論的權威研究者雖然說目前這個理論還只處於搖籃期，但是我覺得他們是在胡說八道。」除此之外，還有物理學家對這種熱衷超弦理論現象的嘲諷:「對於超弦理論的研究，如果不是哲學家和宗教學者的任務，那麼至少應該是數學家的工作。」

總的來說，超弦理論被人們接受是十分困難的。在弦理論剛剛提出當的時候就遭到了打壓，最初的幾個預言都被實驗數據無情地推翻了。大多數研究者放棄的時候，施瓦茨等人依然在堅持研究。通過長達十年的研究，施瓦茨等人發表了有關超弦理論的論文，並且解決了之前理論中所存在的最疵，向世人證明超弦理論有能力成為萬物理論。

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