什么是弦理论?真有10500个独一无二的宇宙?

弦理论是一套人们为统一20世纪的量子力学、相对论两大支柱理论而提出的理论,试图用一套大一统框架来解释所有的物理现象。弦理论假定,粒子其实是一种类似琴弦的一维实体,其振动规律决定了该粒子的质量和电荷等性质。

据牛津大学和英国皇家科学院建立的一个有关弦理论的网站介绍,这套反直觉的理论最早提出于上世纪60至70年代,当时的科学家们曾用“弦”的概念为欧洲亚原子对撞机产生的数据建模。

弦为强相互作用力提供了一种优雅的数学描述——强相互作用力是宇宙中的四种基本力之一,原子核正是依靠这种力结合在一起的。

在很长一段时间里,这个话题都处于学界边缘位置,一直到1984年的“弦理论革命”为止。就在那一年,理论学家迈克尔·格林(Michael Green)和约翰·施瓦茨(John Schwarz)提出的等式显示,如将粒子描述为“弦”,便可避免将粒子描述为点状物质的各类模型存在的特定矛盾。

但在该理论萌芽之后,研究人员相继提出了五种不同的、解释一维的弦如何在10维宇宙中振动的模型。

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