量子引力研究走向了别的方向 。 从1974年到1984年 ， 当弦理论失势时 ， 人们接连研究了大量的他择性量子引力理论 。 在这期间 ， 原来的卡鲁查-克莱因理论和后来的超引力理论很受欢迎 ， 但是每次这些模型的失败也变得显而易见 。 例如 ， 卡鲁查-克莱因现论和超引力理论被证明不可重正化 。
于是 ， 在那10年里 ， 一些怪事发生了 。 一方面 ， 物理学家备受这个时期尝试过又被抛弃的一大堆模型所打击 。 一切都失败了 。 人们逐渐认识到 ， 卡鲁查-克莱因理论和超引力理论可能是正道 ， 但它们尚未精致到足以解决这个不可重正化难题 。 但是 ， 复杂到足以包含卡鲁查-克莱因理论和超引力理论的唯一一个理论 ， 就是超弦理论 。 另一方面 ， 物理学家慢慢变得习惯于与超维空间打交道 。 由于卡鲁查-克莱因理论的复兴 ， 超维空间的思想再也不那么牵强或可怕了 。 随着时间的推移 ， 甚至定义在26维中的理论看上去也不那么古怪了 。 原先对26维的抵抗也开始随着时间而逐渐消解 。
最后 ， 1984年 ， 格林和施瓦茨证明超弦理论是唯一自洽的量子引力理论 ， 人们又开始蜂拥而上 。 1985年 ， 威滕在弦场论方面取得了显著进展 ， 许多人认为它是该理论最美妙的一大成就 。 他证明 ， 我们旧场论能被用强有力的数学和几何定理（源于所谓的上同调理论）以完全的相对论形式导出 。
有了威滕的新场论 ， 隐藏在我们表述中的弦场论的数学优美就被揭示出来了 。 不久 ， 几乎有上百篇探讨威腾场论的迷人数学性质的科学论文被发表出来 。
未来的理论
假设弦场论是正确的 ， 原则上 ， 我们从第一性原理出发应该能够计算质子的质量 ， 并且与已知数据（比如各种粒子的质量）建立联系 。 如果数值解是错误的 ， 我们就抛弃该理论 。 然而 ， 如果该理论是正确的 ， 那么它将位列2000年来物理学最重大进展之中 。
经过80年代末连篇累牍、兴高采烈的鼓吹（当时给人的感觉 ， 好像该理论将在几年之内被彻底解决 ， 诺贝尔奖被一帮人唾手可得） ， 一定程度冷静的现实态度已经开始 。 虽然该理论在数学上已明确定义 ， 但是没人能解决该理论 。 没有一个人 。
问题在于 ， 无人聪明绝顶到能够解决弦场论 ， 或者解决对弦理论的任何一个非微扰方案 。 这是一个很明确的难题 ， 但具有讽刺意味的是 ， 求解场论需要一些目前超出了任何物理学家技能的技术 。 摆在我们面前的 ， 是一个定义无懈可击的弦理论 。 在它的范围内 ， 解决围绕高维空间的所有争论是可能的 。 由第一性原理计算万事万物的梦想 ， 在面子上使我们很风光 。 问题是 ， 如何解决它 。 我们想起了在莎士比亚的一句名言∶“亲爱的布鲁图 ， 错误不在于我们的命运 ， 而在于我们自己” 。 对于弦理论家而言 ， 错误不在于理论 ， 而在于我们最初的数学 。
这一悲观态度的原因在于 ， 我们的主要计算工具（微扰论）失败了 。 微扰论开始于韦内齐亚诺型公式 ， 然后计算对它（有圈的形式）的量子修正 。 弦理论家的希望是 ， 他们能建立更高级的韦内齐亚诺型公式 ， 这些公式被定义在四维之中并且唯一地描述已知的各种粒子 。 回头看 ， 他们大获成功 。 问题是 ， 上百万个韦内齐亚诺型公式现在已被发现 。 令人难堪的是 ， 弦理论家们简直就沉浸在这些微扰解之中 。
过去几年阻碍超弦理论发展的基本问题 ， 是没人知道如何从数以百万计已发现的解中筛选出正确的解 。 这些解中的一些非常接近于描述真实世界 。 在若干适当的假设下 ， 不难把标准模型提取为弦的振动 。 事实上 ， 有几个研究小组都宣布 ， 他们能找到与亚原子粒子的已知数据相符的一些解 。
我们看到 ， 问题是还有数以百万计的描述似乎与我们宇宙不尽相同的宇宙的其他解 。 在这些解的某些解中 ， 宇宙没有夸克或没有太多的夸克 。 在这些解的大多数解中 ， 像我们知道的生命不能存在 。 我们宇宙可能迷失在见于弦理论的这几百万个可能宇宙的某个地方 。 为了找到正确解 ， 我们必须使用非常难的非微扰方法 。 因为我们的高能物理学知识99%以微扰论为基础 ， 这意味着我们几乎找不到一个对该理论的真正解 。
然而 ， 还是有乐观态度的一些余地 。 对简单得多的理论已经发现的非微扰解 ， 表明许多此种解确实不稳定 。 经过一段时间之后 ， 这些不正确的不稳定解将进行量子跃迁 ， 到达正确的稳定的解 。 如果弦理论亦如此 ， 那么或许已被找到的那数百万个解实际上都不稳定 ， 都将随时间衰变到正确解 。
推荐阅读
- 宇宙诞生时刻显现奇异的“物质简史”
- 河南16岁失踪女生，尸体在河里被发现，死亡原因值得重视
- 导游|为什么年轻漂亮的女导游大多数都是单身？大巴车司机说出“内幕”
- 国外公厕门贴「H、D」男女怎分辨？
- 欧洲|坚不可摧的欧洲城堡使其经久不衰的建造史
- 昭山|湘潭的美景，这些你还不知道吗，进来看看能用的上
- 2000年12岁女孩被伯父贱卖：8年生下两个孩子后逃跑，不想认命！
- 水库|华东最大的水库：许多人知其名，却不知其功能
- 有没有躲过地球五次大灭绝的生物？