弦理論發明人

⑴ 1.霍金是不是弦理論的奠基人之一我知道加來道雄還有格林，那創始人是誰2.霍金退休了，還有進行宇

霍金與弦理論沒關系。
弦理論的起源可以追溯到1960年代後期以及加布里埃爾·維尼齊亞諾（Gabrielle Veneziano)。當時，很多物理學家致力於解釋那些不斷被發現的強子，這些強子都是在粒子加速器中被發現的。此時，誇克模型還沒有建立。
某些壽命極短的強子被統稱為共振態，因為它們很明顯不是基本粒子，而像是其他強子的某種激發態，即，某些強子被激發到更高的能級上去了。其中一些共掁態具有很高的自旋（如11/2）。更進一步，人們發現了這些強子的質量與自旋間的一種規則的關系。
為解釋為一現象，維尼齊亞諾提出了一種模型，僅僅是一種沒有任何物理圖像的數學方案。隨後的研究顯示，維尼齊亞諾的模型描述的是一根弦的量子化運動，並且至少在某些方面，與那些傳統的粒子模型相比，這個模型與實驗符合得更好。
就目前所知，強子包含誇克，而誇克之間存在相互作用。這種相互作用就像是橡皮筋一樣，隨著誇克間距離的增大而增大。當誇克運動時，強子內部的相互作用就像是一根扭轉的弦。就誇克而言，這種相互作用能可以與誇克的靜質量相匹敵。此時，橡皮筋比它兩端的誇克更加重要。因此，用一根弦來描述整個強子就成為可能。這就是弦理論的基礎。
由於強子是玻色子。最初的弦理論只能描述玻色子。但在1970年代，約翰·施瓦茨（John Schwarz)和安德烈·尼夫厄（Andre Neveu）找到了用於描述費米子的弦理論。
大約在1974年，量子色動力學出現，人們對描述強子的弦理論模型失去了興趣。原因是此時的弦理論有個嚴重的問題，就是它所描述的粒子中，存在一種自旋為2的零質量粒子，但在已發現的強子中沒有對應物。而隨著施瓦茨和米歇爾·格林的工作（主要是對弦理論數學上的自洽性的研究，並將超對稱理論引入弦理論，成為超弦理論，使弦理論應用范圍大大擴大），人們發現這種零質量粒子恰恰是量子引力理論中的關健粒子——引力子。由此，弦理論再度輝煌。

——以上摘自《超弦》（[英]P·C·W·戴維斯等）

據此，弦理論的奠基人應該是義大利的加布里埃爾·維尼齊亞諾（Gabrielle Veneziano)。後繼者是美國的約翰·施瓦茨（John Schwarz)、喬爾·謝爾克（Joel Scherk）、安德烈·尼夫厄（Andre Neveu），和英國的米歇爾·格林（Micheal Green）。
在對弦理論（超弦理論）的介紹中，沒有看到加來道雄的名字。

不知道霍金退休後在干什麼。

⑵ 特斯拉也提出過弦理論特斯拉可是實干派呀，他不是理論派

你看看吧，不多 特斯拉是世界知名的發明家、物理學家、機械工程師和電機特斯拉的專利和理論工作形成了現代的交流電電力系統，其中包括交流電動機，他

⑶ 弦論是什麼

弦論
論的發現不同於過去任何物理理論的發現。 一個物理理

論形成的經典過程是從實驗到理論，在愛因斯坦廣義相對論之前

的所有理論無不如此。一個系統的理論的形成通常需要幾十年甚

至更長的時間，牛頓的萬有引力理論起源於伽利略的力學及第谷，

開普勒的天文觀測和經驗公式。一個更為現代的例子是量子場論

的建立。在量子力學建立(1925/26)之後僅僅兩年就有人試圖研

究量子場論，量子場論的研究以狄拉克將輻射量子化及寫下電子

的相對論方程為開端，到費曼 (Feynman)，薛溫格(Schwinger)

和朝永振一郎 (Tomonaga) 的量子電動力學為高潮，而以威爾遜

(K. Wilson)的量子場論重正化群及有效量子場論為終結， 其間

經過了四十餘年，數十甚至數百人的努力。 廣義相對論的建立

似乎是個例外，盡管愛因斯坦一開始已經知道水星近日點進動，

他卻以慣性質量等於引力質量這個等效原理為基礎，逐步以相當

邏輯的方式建立了廣義相對論。如果愛因斯坦一開始對水星近日

點進動反常一無所知，他對牛頓萬有引力與狹義相對論不相容的

深刻洞察也會促使他走向廣義相對論。盡管同時有其他人如阿伯

拉汗(Max Abraham)，米(Gustav Mie)試圖改正牛頓萬有引力，

愛因斯坦的從原理出發的原則使得他得到正確的理論。

弦論發現的過程又不同於廣義相對論。弦論起源 於一九六

零年代的粒子物理，當時的強相互作用一連串實驗表明存在無窮

多個強子，質量與自旋越來越大越來越高。這 些粒子絕大多數

是不穩定粒子， 所以叫做共振態。當無窮多的粒子參與相互作

用時，粒子與粒子散射振幅滿足一種奇怪的性質，叫做對偶性。

1968年，一個在麻省理工學院工作的義大利物理學家威尼采亞諾

(Gabriele Veneziano) 翻了翻數學手冊， 發現一個簡單的函數

滿足對偶性，這就是著名的威尼采亞諾公式。 應當說當時還沒

有實驗完全滿足這個公式。很快人們發現這個簡單的公式可以自

然地解釋為弦與弦的散射振幅。 這樣，弦理論起源於一個公式，

而不是起源於一個或者一系列實驗。伯克利大學的鈴木 (H.

Suzuki) 據說也同時發現了這個公式，遺憾的是他請教了一位資

深教授並相信了他，所以從來沒有發表這個公式。所有弦論篤信

者都應為威尼亞采諾沒有做同樣的事感到慶幸，盡管他在當時同

樣年輕。

弦論又可以說是起源於一種不恰當的物理和實驗。後來的發

展表明，強相互作用不能用弦論，至少不能用已知的簡單的弦論

來描述和解釋。強相互作用的最好的理論還是場論，一種最完美

的場論：量子色動力學。在後來的某一章內我們會發現，其實弦

論與量子色動力學有一種非常微妙，甚至可以說是一種離奇的聯

系。作為一種強相互作用的理論，弦論的沒落可以認為是弦論有

可能後來被作為一種統一所有相互作用的理論運氣，更可以說是

加州理工學院史瓦茲 (John Schwarz) 的運氣。想想吧，如果弦

論順理成章地成為強相互作用的理論，我們可能還在孜孜不倦地

忙於將愛因斯坦的廣義相對論量子化。不是說這種工作不能做，

這種工作當然需要人做，正如現在還有相當多的人在做。如果弦

論已經成為現實世界理論的一個部份，史瓦茲和他的合作者法國

人舍爾克 (Joel Scherk)也不會靈機一動地將一種無質量，自旋

為2的弦解釋為引力子，將類似威尼采亞諾散射振幅中含引力子

的部份解釋為愛因斯坦理論中的相應部份，從而使得弦論一變而

為量子引力理論！正是因為弦論已失去作為強相互作用理論的可

能， 日本的米穀明民 (Tamiaki Yoneya) 的大腦同時做了同樣

的轉換， 建議將弦論作為量子引力理論來看待。他們同時還指

出，弦論也含有自旋為1的粒子，弦的相互作用包括現在成為經

典的規范相互作用， 從而弦論可能是統一所有相互作用的理論。

這種在技術上看似簡單的轉變，卻需要足夠的想像力和勇氣，一

個好的物理學家一輩子能做一件這樣的工作就足夠了。

我們說的史瓦茲的運氣同時又是弦論的運氣是因為史瓦茲本

人的歷史幾乎可以看成弦的小歷史。史瓦茲毫無疑問是現代弦論

的創始人之一。自從在1972年離開普林斯頓大學助理教授位置到

加州理工學院任資深博士後研究員，他「十年如一日」，將弦論

從只有幾個人知道的理論做成如今有數千人研究的學問。他也因

此得以擺脫三年延長一次的位置，終於成了加州理工學院的正教

授。因為他早期與格林 (Michael Green) 的工作，他與現在已

在劍橋大學的格林獲得美國物理學會數學物理最高獎，2002年度

的海因曼獎 (Heineman prize)。

按照流行的說法，弦本身經過兩次「革命」。經過第一次

「革命」，弦成為一種流行。一些弦論專家及一些親和派走的很

遠，遠在1985年即第一次「革命」後不久，他們認為終極理論就

在眼前。有人說這就是一切事物的理論 (TOE=Theory of

Everything)，歐州核子中心理論部主任愛利斯 (John Ellis)

是這一派的代表。顯然，這些人在那時是過於樂觀，或者是說對

弦的理解還較浮於表面。為什麼這么說呢？弦論在當時被理解成

純粹的弦的理論，即理論中基本對象是各種振動著的弦，又叫基

本自由度。現在看來這種理解的確很膚淺，因為弦論中不可避免

地含有其他自由度，如純粹的點狀粒子，兩維的膜等等。15年前

為數不多的人認識到弦論發展的過程是一個相當長的過程，著名

的威頓 (Edward Witten) 與他的老師格羅斯 (David Gross) 相

反，以他對弦的深刻理解，一直顯得比較「悲觀」。表明他的悲

觀是他的一句名言：「弦論是二十一世紀的物理偶然落在了二十

世紀」。(這使我們想到 一些十九世紀的物理遺留到二十一世紀

來完成，如湍流問題。) 第一次「革命」後一些人的盲目樂觀給

反對弦論的人留下口實，遺患至今猶在。現在回過頭來看，第一

次「革命」解決的主要問題是如何將粒子物理的標准理論在弦論

中實現。這個問題並不象表面上看起來那麼簡單，我們在後面會

回到這個問題上來。當然，另外一個基本問題至今還沒有解決，

這就是所謂宇宙學常數問題。15年前只有少數幾個人包括威頓意

識到這是阻礙弦論進一步發展的主要問題。

第二次「革命」遠較第一次「革命」延伸得長 (1994-1998)，

影響也更大更廣。有意思的是，主導第二次「革命」主要思想，

不同理論之間的對偶性 (請注意這不是我們已提到的散射振幅的

對偶性) 已出現於第一次「革命」之前。英國人奧立弗 (Olive)

和芬蘭人曼通寧 (Montonen) 已在1977年就猜測在一種特別的場

論中存在電和磁的對稱性。熟悉麥克斯維電磁理論的人知道，電

和磁是互為因果的。如果世界上只存在電磁波，沒有人能將電和

磁區別開來，所以此時電和磁完全對稱。一旦有了電荷，電場由

電荷產生，而磁場則由電流產生，因為不存在磁荷。而在奧立弗

及曼通寧所考慮的場論中，存在多種電荷和多種磁荷。奧立弗-

曼通寧猜想是，這個理論對於電和磁完全是對稱的。這個猜想很

難被直接證明，原因是雖然磁荷存在，它們卻以一種極其隱蔽的

方式存在：它們是場論中的所謂孤子解。在經典場論中證明這個

猜想已經很難，要在量子理論中證明這個猜想是難上加難。盡管

如此，人們在1994年前後已收集到很多這個猜想成立的證據。狄

拉克早在1940年代就已證明，量子力學要求，電荷和磁荷的乘積

是一個常數。如果電荷很小，則磁荷很大，反之亦然。在場論中，

電荷決定了相互作用的強弱。如果電荷很小，那麼場論是弱耦合

的，這種理論通常容易研究。此時磁荷很大，也就是說從磁理論

的角度來看，場論是強偶合的。奧立弗-曼通寧猜想蘊涵著一個

不可思議的結果，一個弱耦合的理論完全等價於一個強耦合的理

論。這種對偶性通常叫做強弱對偶。

有許多人對發展強弱對偶作出了貢獻。值得特別提出的是印

度人森(Ashoke Sen)。 1994年之前，當大多數人還忙於研究弦

論的一種玩具模型，一種生活在兩維時空中的弦，他已經在嚴肅

地檢驗15年前奧立弗和曼通寧提出的猜測，並將其大膽地推廣到

弦論中來。這種嘗試在當時無疑是太大膽了，只有很少的幾個人

覺得有點希望，史瓦茲是這幾個人之一。要了解這種想法是如何

地大膽，看看威頓的反應。一個在芝加哥大學做博士後研究員的

人在一個會議上遇到威頓。威頓在作了自我介紹後問他-這是威

頓通常作法-你在做什麼研究，此人告訴他在做強弱對偶的研究，

威頓思考一下之後說：「你在浪費時間」。

另外一個對對偶性做出很大貢獻的人是洛特格斯大學(Rutgers

University) 新高能物理理論組的塞伯格 （Nathan Seiberg）。他也

是1989～1992之間研究兩維弦論又叫老的矩陣模型非常活躍的人

物之一。然而他見機較早，回到矩陣模型發現以前第一次超弦革

命後的遺留問題之一，超對稱及超對稱如何破壞的問題。這里每

一個專業名詞都需要整整一章來解釋，我們暫時存疑留下每一個

重要詞彙在將來適當的時候再略加解釋。弦論中超對稱無處不在，

如何有效地破壞超對稱是將弦論與粒子物理銜接起來的最為重要

的問題。塞伯格在1993～1994之間的突破是，他非常有效地利用

超對稱來限制場論中的量子行為，在許多情形下獲得了嚴格結果。

這些結果從量子場論的角度來看幾乎是不可能的。

科學史上最不可思議的事情之一是起先對某種想法反對最烈

或懷疑最深的人後來反而成為對此想法的發展推動最大的人。威

頓此時成為這樣的人，這在他來說不是第一次也不是最後一次。

所謂塞伯格-威頓理論將超對稱和對偶性結合起來，一下子得到

自有四維量子場論以來最為動人的結果。這件事發生在1994年夏

天。塞伯格飛到當時正在亞斯本（Aspen）物理中心進行的超對

稱講習班傳播這些結果，而他本來並沒有計劃參加這個講習班。

紐約時報也不失時機地以幾乎一個版面報導了這個消息。這是一

個自第一次弦論革命以來近十年中的重大突破。這個突破的感染

力慢慢擴散開來，大多數人的反應是從不相信到半信半疑，直至

身不由己地捲入隨之而來的量子場論和弦論長達4年的革命。很

多人記得從94年夏到95年春，洛斯阿拉莫斯 hep-th 專門張貼高

能物理理論文的電子「檔案館」多了很多推廣和應用塞伯格-威

頓理論的文章，平淡冷落的理論界開始復甦。塞伯格和威頓後來

以此項工作獲得1998年度美國物理學會的海因曼獎。

真正富於戲劇性的場面發生在次年的三月份。從八十年代末

開始，弦的國際研究界每年召開為期一個星期的會議。會議地點

每年不盡相同，第一次會議在德克薩斯A&M大學召開。九三年的

會議轉到了南加州大學。威頓出人意料地報告了他的關於弦論對

偶性的工作。在這個工作中他系統地研究了弦論中的各種對偶性，

澄清過去的一些錯誤的猜測，也提出一些新的猜測。他的報告震

動了參加會議的大多數人，在接著的塞伯格的報告中，塞伯格在

一開始是這樣評價威頓的工作的：「與威頓剛才報告的工作相比，

我只配做一個卡車司機」。然而他報告的工作是關於不同超對稱

規范理論之間的對偶性，後來被稱為塞伯格對偶，也是相當重要

的工作。史瓦茲在接著的報告中說：「如果塞伯格只配做卡車司

機，我應當去搞一輛三輪車來」。他則報告了與森的工作有關的

新工作。

95年是令弦論界異常興奮的一年。一個接一個令人大開眼界

的發現接踵而來。施特勞明格 (Andrew Strominger) 在上半年發現

塞伯格－威頓94年的結果可以用來解釋超弦中具有不同拓撲的空

間之間的相變，從而把看起來完全不同的「真空」態連結起來。

他用到一種特別的孤子，這種孤子不是完全的點狀粒子，而是三

維的膜。威頓95年三月份的工作中，以及兩個英國人胡耳 (Chris

Hull)和湯生 (Paul Townsend) 在94年夏的工作中，就已用到各種不

同維數的膜來研究對偶性。這樣，弦論中所包含的自由度遠遠不

止弦本身。

在眾多結果中，威頓最大膽的一個結果是10 維的一種超弦

在強耦合極限下成為一種11維的理論。湯生在95年一月份的一篇

文章中做了類似的猜測，但他沒有明確指出弦的耦合常數和第11

維的關系。威頓和湯生同時指出，10 維中的弦無非是其中1維繞

在第11維上的膜。湯生甚至猜想最基本的理論應是膜論，當然這

極有可能是錯誤的猜想。史瓦茲在隨後的一篇文章中根據威頓的

建議將這個11 維理論叫成M-理論，M 這個字母對史瓦茲來說代

表母親(Mother)，後來證實所有的弦理論都能從這個母親理論導

出。這個字母對不同的人來說有不同的含義，對一些人來說它代

表神秘 (Mystery)，對於另外一些人來說代表膜論(Membrane) ，

對於相當多的人來說又代表矩陣 (Matrix)。不同的選擇表明了不

同愛好和趣味，仁者樂山智者樂水，蘿卜青菜各有所愛。總的

說來，M-理論沿用至今而且還要用下去的主要原因是，我們只

知道它是弦論的強耦合極限， 而對它的動力學知之甚少，更不

知道它的基本原理是什麼。理論所的弦論專家朱傳界說對於M-

理論我們象瞎子摸象，每一次只摸到大象的一部份，所以M-理

論應當叫做摸論。當然摸沒有一個對應的以字母M 打頭的英文

單詞，如果我們想開M-理論的玩笑，我們不妨把它叫作按摩理

論，因為按摩的英文是massage。我們研究M-理論的辦法很像做

按摩，這里按一下，那裡按一下。更有人不懷好意地說，M 是

威頓第一個字母的倒寫。

1995年的所有的興奮到10月份達到高潮。加州大學聖巴巴拉

分校理論物理所的泡耳欽斯基 (Joseph Polchinski) 發現弦論中很多

膜狀的孤子實際上就是他在6年前與他的兩個學生發現的所謂D-

膜。字母D 的含義是Dirichlet，表示D-膜可以用一種滿足狄雷克利

邊界條件的開弦來描述。施特勞明格用到的三維膜就是一種D-膜。

這個發現使得過去難以計算的東西可以用傳統的弦論工具來做嚴

格的計算。它的作用在其後的幾年中發揮得淋漓盡致。又是威頓

第一個系統地研究了D-膜理論，他的這篇重要文章的出現僅比泡

耳欽斯基的文章遲了一個禮拜。威頓非常欣賞泡耳欽斯基的貢獻，

他在於哈佛大學所作的勞布 (Loeb) 演講中建議將D-膜稱為泡耳欽

斯基子，很可惜這個浪漫的名稱沒有流傳下來。

講到這里，我們已給讀者一個關於M-理論的模糊印象。下面

我們將從引力理論和弦論的基本東西談起，這將是一個非常困難

的工作。我們不得不假定讀者已有了大學物理的基礎，即便如此，

一些概念也很難用大學已學到的東西來解釋。我希望讀者給我時

間，也希望讀者直接在每個貼子後面提問題，如果一些東西我沒

有講清楚。弦論或M-理論還在它發展的「初級階段」，如果追根

究底，有些問題還沒有很好的回答。例如這么一個簡單的問題：
到底什麼是弦論，什麼是M-理論？如果能吸引那怕是一兩個讀者
自己繼續追問這個問題從而最終成為一個弦論專家，我已達到目
的。

⑷ 弦理論的有多神奇呢

理論和實驗，是人類科學在發展過程中離不開的兩個關鍵，通常都是現有詳細的理論體系來支撐，隨後再用實驗來證明理論的真實性，但是隨著科學的不斷發展，人類對宇宙的研究越來越深入，陷入了一個比較尷尬的境地，有些時候科學家對一些現象做出了推測，卻無法用實驗來證明這些理論的真實性。

比如科學家判斷宇宙中存在「黑洞」，也有許許多多的證據表白黑洞是真實存在的，但是因為黑洞引力捕捉光線導致光線無法逃脫的特點，人類無法直接獲得黑洞的照片，也無法詳細的觀察黑洞的變化。霍金針對黑洞提出的「霍金輻射」就無法被證實，只能停留在理論階段。

弦理論能否解決宇宙大爆炸，黑洞等等宇宙難題仍然是一個疑問，就算成功解決這些難題，那麼在宇宙之外的其他維度應該如何探索？完全沒有頭緒，只能感嘆，站在地球上試圖去解釋宇宙的本質，無疑是痴人說夢。

人類和地球上所有的生物，都是為了適應地球環境而進化的，但是在宇宙中人類百年的壽命是短暫的，或許只有無數年後，人類走出地球進入太空，獲得漫長的壽命，探索無數浩瀚的星空後，才有資格去破解宇宙的秘密。

⑸ 什麼是"超玄理論」為什麼我什麼都不知道！

超弦理論介紹
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1.什麼是物質組成的最終單元？

在過去的一百多年裡，物理學家已經發現了一連串越來越小和越來越基本的物質組成單元。這些研究成果最終被總結成為標准模型：輕子(象電子和中微子)、誇克以及將這些粒子捆綁在一起的電磁力、弱相互作用力。但是，標准模型並不是故事的結局，因為它實在是太復雜了，它本身並不能解釋一個比元素周期表還要復雜的基本粒子表以及它們之間的相互用力。

現在，弦理論家們普遍相信標准模型中的基本粒子實際上都是一些小而又小的振動的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，所有粒子都可由閉弦的不同振動和運動來得到，從本質上講，所有的粒子都是質地相同的弦。這一聽似奇怪的想法能夠解釋標准模型的許多粗曠輪廓和特性，但是在決定性實驗驗證弦理論之前，人們仍然有必要對它進行更深刻的認識和了解。

2.量子力學的原理和廣義相對論是相沖突的嗎？

量子力學和廣義相對論是二十世紀兩個非常成功的理論，但令人驚訝的是這兩個理論在現有的框架下是相沖突的。簡單說來，量子力學認為沒有任何東西是靜止不動的，任何東西都有起伏漲落(測不準原理)。廣義相對論認為時空是彎曲的，彎曲時空是萬有引力的起源。將這兩個理論結合就可以導出時空本身也是每時每刻都在經歷著量子的起伏漲落。在大多數情況下，這些漲落是很小很小的，但在一些極端情況下，比如說在極短距離下、在黑洞的視界附近，在大爆炸的初始時刻等等，這些量子漲落將變得非常重要。在這些情況下，我們現有的理論(量子力學和廣義相對論)是不適用的，只能得到一些結果為無窮大荒謬結論。很顯然，我們需要一個更完備的理論。

令人驚訝的是，從粒子物理學中發展起來的弦理論提供了這一問題的答案。在弦理論中，由於弦的延展性(一維而不是一個點)，引力和光滑的時空觀念在比弦尺度還小的距離下失去了意義，時空量子泡沬由「弦幾何」代替了。現在，用弦理論已經解決了有關黑洞量子力學問題的一些疑難。如何用弦理論來說明宇宙大爆炸的初始奇點仍然是一個沒有解決的大問題。

3.我們生活在11維時空嗎？

宇宙學告訴我們，我們肉眼看到的三個空間維數正在膨脹，由此可以推測它們曾經是很小和高度彎曲的。一個自然的可能性是；也許存在與我們觀測到的三個空間維數垂直的其它空間維數，這些額外空間維數曾經是但現在仍然是很小和高度彎曲的。如果這些維數的尺度是夠小，以我們現有的觀測手段仍不是以直接推測到，但是這些維數仍將以許多間接的效應表現出來。

特別地，這是一個強有力的統一觀念：在低維中觀測到的不同粒子也可能是同一種粒子，在額外維數空間中，它們都是同一粒子不同方向的運動的表現。實際上，額外維數還是弦理論不可分割的一部分：弦理論的數學方程要求空間是9維的，再加上時間維度總共是10維時空。更進一步的研究表明，由M理論給出的更完全的認識揭示了弦理論的第10維空間方向，因此理論的最大維數是11維。最近的一些發展還提出了我們也許生活在低維的膜上面，但是引力仍然是10維的，為了得到現實的3維引力，可以通過引入「影子膜」或者Randall-Sundrum機制。Randall-Sundrum機制是一種束縛引力的新方法，這時，額外維度可以不是很小很小的。通過觀測小距離情況下引力對平方反比定律的偏離，或者是在粒子加速上或者是通過超新星爆發中產生的粒子散射進入額外維度因而看起來象消失一樣等等奇怪的現象，也許我們現在就有能力探測到這些額外維度。弦理論不僅大大地拓展了人們的思維空間，將大大地拓展人們的活動空間。

基本原理：揭示微觀和宏觀的奧秘

愛因斯坦在生命的最後30年裡一直在尋找統一場論——一個能在單獨的包羅萬象的協和的數學框架下描寫自然界所有力的理論。愛因斯坦這樣做的動機不是我們常想的那些與科學研究緊密相關的東西，例如，為了解釋這樣或那樣的已知現象或實驗數據。實際上，驅使他的是一種關於自然界基本規律內在美的信念：對宇宙的最深刻認識將揭示它的最真實秘密，那就是，它所依賴的原理是簡單而有力的。愛因斯坦渴望以前人從未成功達到過的清晰來揭示宇宙活動的奧秘，由此而展示的自然界的動人美麗和優雅，將讓每一個第一次知道的人產生有生以來最強烈的敬畏、驚訝和震撼。

愛因斯坦從未實現他的夢，主要原因是當時人們對自然界的許多基本特徵還是未知的，或者知之甚少。但在過去的半個世紀，人們已構築起越來越完整的有關自然界的理論。當年，愛因斯坦滿懷熱情追求統一理論，卻空手歸來，如今，相當一部分物理學家相信他們終於發現了一個框架，有可能把這些知識縫合成一個無縫的整體——一個單一的理論，一個能描述一切現象的理論，這就是超弦理論「2006年國際弦理論會議」的主題。

弦理論或者超弦理論是那些像量子和誇克等等已經融入大眾詞典的諸多新科學專用詞彙之一，但它們卻很少能被人解釋清楚。即使會議的參加者也會告訴你，超弦理論像許多新興科學和研究領域一樣，涉及了許多高深前沿的數學領域，並不是很容易能把握的。超弦理論到底是什麼呢？首先，我們發現，弦理論描述自然界的活動還真有幾分科學幻想的成分。舉例來說，弦理論描述的世界並不是我們肉眼所看到的三維空間和一維時間。合理的解釋是那些額外的空間維數沒有被觀測到是因為它們很小很小。要理解弦理論的高維屬性並不困難。(參見《宇宙的琴弦》P.180～181)

在弦理論中就有許多極小的額外空間維數，因此，微觀世界並不像我們普遍感覺到的世界那麼簡單。在宏觀尺度上，弦理論也可能用來解釋宇宙大爆炸的開始和黑洞內部的行為，而這些問題是以前的物理理論包括愛因斯坦的廣義相對論都失效的地方。現在發展的弦理論是有關時間和空間的量子理論，因而此理論看起來也就顯得非常非常的奇怪。

弦理論的一個基本觀點就是自然界的基本單元不是像電子、光子、中微子和誇克等等這樣的粒子，這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，閉弦的不同振動和運動就給出這些不同的基本粒子。因此弦理論從一些非常基本和簡單的單元就能得到宇宙的無窮變化和復雜性。在弦理論中，人們自然地可以得到規范對稱性、超對稱性和引力，而這些原理在原有的標准模型中或者是強加進去的或者是與量子理論相沖突的，在弦理論中它們都協和地統一起來了，並且是彼此需要、獨一無二的。

到現在為止還沒有人觀測到基本的弦。但正如多數參加「2006年國際弦理論會議」的人所相信的那樣，如果弦是真實的，那麼由愛因斯坦開創的廣義相對論和量子理論的完美結合就不是遙遙無期的奢望了。

弦理論的近期發展：第二次革命

如果說超弦理論的第一次革命統一了量子力學和廣義相對論，那麼近年來發生的弦理論的第二次革命則統一了五種不同的弦理論和十一維超引力，預言了一個更大的M理論的存在，揭示了相互作用和時空的一些本質，並暗示了時間和空間並不是最基本的，而是從一些更基本的量導出或演化形成的。M理論如果成功，那將會是一場人類對時空概念、時空維數等認識的革命，其深刻程度不亞於上個世紀的兩場物理學革命。

從科學研究本身看，研究引力的量子化及其與其他互相作用力的統一是自愛因斯坦以來國際著名物理學家的夢想，但由於該理論涉及的能量極高，不能進行直接實驗驗證。盡管如此，一些技術和方法的發展，啟發了很多新的物理思想，如解決能量等級問題的Randall-Sundrum模型和引力局域化，關於弦理論巨量可能真空的圖景想法和人擇原理等等。

近期天文和宇宙學觀察所取得的進展對弦理論的發展會起積極的促進作用。比如，近期觀察的宇宙加速膨脹所暗示的一個很小的但大於零的宇宙學常數(或暗能量)，為弦理論目前的發展提供了指導作用。反過來說，要在更深層次上理解近期的天體物理學觀察和暗能量，沒有一個基本的量子引力理論是行不通的，弦理論是目前僅有的量子引力理論的理想候選者。二者的結合不僅對弦理論的自身發展有著指導作用，同時對理解和解釋宇宙學觀察也有很大的促進作用

弦理論在中國：為第三次革命作準備

在超弦的第一、第二次革命，以及隨後的快速發展中，中國都未能在國際上起到應有的作用。我們在研究的整體水平上，與國際、與周邊國家如印度、日本、韓國，甚至和我國台灣地區相比都有一定的差距。內地學術界對弦理論的認識存在較大的分歧，一些有影響的物理學家，基於某種判斷，公開地發表「弦理論不是物理」的觀點。受他們的身份和地位的影響，這種觀點在中國更容易被大多數人接受，因而在某種程度上制約了弦理論在中國的研究和發展。

從教育和人才培養上看，我國的世界一流大學如北大、清華，在相當長的一個時期內都嚴重缺乏主要從事弦理論研究的人才，這種局面間接地制約了青年研究生的專業選擇，直接地造成了國內研究隊伍的青黃不接。

值得慶幸的是，在丘成桐教授的直接推動下，伴隨著浙江大學數學科學中心的成立，以及隨後該中心和中國科學院晨興數學中心每年舉辦的多次高水平專業會議，並邀請像安地·斯特羅明格這樣一流水平的學者到中心工作，大大地推動了國內弦理論方面的研究。

2002年底，在中國科技大學成立的交叉學科理論研究中心，目前已經發展為非常活躍和具有吸引力的研究中心。成立4年來，通過多次舉辦工作周和暑期學校，在超弦理論的人才培養和研究方面做了許多基礎性工作。在本次國際弦理論會議之前，國際理論物理中心和中國科學院交叉學科理論研究中心還舉辦了「亞太地區超弦理論暑期學校」，吸引了100多名參加者。

這種種現象都表明，中國的超弦理論研究，在平靜的外表下，正積蓄著旺盛的爆發潛力。很顯然，一個國家或一個研究團體的整體水平，與這個國家將會在科研上出現的突破性進展的機會是成正比的，這就是所謂「東方不亮西方亮」的道理，也是所謂科學研究文化的建設重要性所在。忽略科學研究文化的建設，單純追求諾貝爾獎，是一種急功近利的態度，其結果往往是「欲速則不達」。

擺在超弦理論研究面前的，是一幅廣闊的前景和一條艱難的道路，這是一條熱鬧又孤獨的旅程，它所涉及的問題對年輕的學生和學者，有著強大的魅力，同時它對研究人員的專業素養有著很高的要求。2006年國際弦理論會議，對我們來說，是一次機遇——壯大隊伍、提高水平，並隨著整體水平的不斷提高，在國際上佔有一席之地。我們正在為弦理論的第三次革命作準備，也期待著她的早日到來。

背景鏈接：弦理論擬解決的三大基礎物理學問題

什麼是物質組成的最終單元？

在過去的一百多年裡，物理學家已經發現了一連串越來越小和越來越基本的物質組成單元。這些研究成果最終被總結成為標准模型：輕子(像電子和中微子)、誇克以及將這些粒子捆綁在一起的電磁力、弱相互作用力。但是，標准模型並不是故事的結局，因為它實在是太復雜了，它本身並不能解釋一個比元素周期表還要復雜的基本粒子表以及它們之間的相互作用力。

現在，弦理論家們普遍相信標准模型中的基本粒子實際上都是一些小而又小的振動的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，所有粒子都可由閉弦的不同振動和運動來得到，從本質上講，所有的粒子都是質地相同的弦。這一聽似奇怪的想法能夠解釋標准模型的許多粗獷輪廓和特性，但是在決定性實驗驗證弦理論之前，人們仍然有必要對它進行更深刻的認識和了解。最近，人們對弦理論的數學結構的認識有了飛速的進展，發現了弦理論中的許多新組元(「膜」)和新概念(對偶性、全息原理、非對易幾何)。現在人們統稱弦理論和這些新引進的東西為M理論。

量子力學的原理和廣義相對論是相沖突的嗎？

量子力學和廣義相對論是20世紀兩個非常成功的理論，但令人驚訝的是這兩個理論在現有的框架下是相沖突的。簡單說來，量子力學認為沒有任何東西是靜止不動的，任何東西都有起伏漲落(測不準原理)。廣義相對論認為時空是彎曲的，彎曲時空是萬有引力的起源。將這兩個理論結合就可以導出時空本身也是每時每刻都在經歷著量子的起伏漲落。在大多數情況下，這些漲落是很小很小的，但在一些極端情況下，比如說在極短距離下、在黑洞的視界附近、在大爆炸的初始時刻等等，這些量子漲落將變得非常重要。在這些情況下，我們現有的理論(量子力學和廣義相對論)是不適用的，只能得到一些結果為無窮大荒謬結論。很顯然，我們需要一個更完備的理論。

令人驚訝的是，從粒子物理學中發展起來的弦理論提供了這一問題的答案。在弦理論中，由於弦的延展性(一維而不是一個點)，引力和光滑的時空觀念在比弦尺度還小的距離下失去了意義，時空量子泡沬由「弦幾何」代替了。現在，用弦理論已經解決了有關黑洞量子力學問題的一些疑難。如何用弦理論來說明宇宙大爆炸的初始奇點仍然是一個沒有解決的大問題。

我們生活在11維時空嗎？

宇宙學告訴我們，我們肉眼看到的三個空間維數正在膨脹，由此可以推測它們曾經是很小和高度彎曲的。一個自然的可能性是；也許存在與我們觀測到的三個空間維數垂直的其他空間維數，這些額外空間維數曾經是但現在仍然是很小和高度彎曲的。如果這些維數的尺度是夠小，以我們現有的觀測手段仍不是以直接推測到，但是這些維數仍將以許多間接的效應表現出來。

特別地，這是一個強有力的統一觀念：在低維中觀測到的不同粒子也可能是同一種粒子，在額外維數空間中，它們都是同一粒子不同方向的運動的表現。實際上，額外維數還是弦理論不可分割的一部分：弦理論的數學方程要求空間是9維的，再加上時間維度總共是10維時空。更進一步的研究表明，由M理論給出的更完全的認識揭示了弦理論的第10維空間方向，因此理論的最大維數是11維。最近的一些發展還提出了我們也許生活在低維的膜上面，但是引力仍然是10維的，為了得到現實的3維引力，可以通過引入「影子膜」或者Randall-Sundrum機制。Randall-Sundrum機制是一種束縛引力的新方法，這時，額外維度可以不是很小很小的。通過觀測小距離情況下引力對平方反比定律的偏離，或者是在粒子加速上或者是通過超新星爆發中產生的粒子散射進入額外維度因而看起來像消失一樣等等奇怪的現象，也許我們現在就有能力探測到這些額外維度。弦理論不僅大大地拓展了人們的思維空間，還將大大地拓展人們的活動空間。

2006年國際弦理論會議科學群星閃耀

此次會議是在弦理論系列會議國際委員會建議下，由中國科學院晨興數學中心、數學和系統科學研究院、理論物理研究所、浙江大學數學科學中心和美國自然科學基金會聯合資助舉辦的，參加會議的有來自世界各地的600多名專家，霍金教授、格羅斯教授、威騰教授和斯特羅明格教授等多位著名理論物理學家將應邀參加會議並在大會上作報告。

大衛·格羅斯(David Gross)教授

2004年諾貝爾物理學獎獲得者，2006年國際弦理論會議主席。現任美國加州大學Santa Barbara分校物理學教授，Kavli理論物理研究所所長，中科院理論物理所國際顧問委員會主席。格羅斯教授在理論物理，尤其是規范場、粒子物理和超弦理論等方面有一系列傑出的研究成果。他是強相互作用的基本理論——量子色動力學的奠基人之一。他還是「雜化弦理論」的發明人之一。1985年當選為美國科學與藝術學院院士，1986年當選美國國家科學院院士。

愛德華·威騰(Edward Witten)教授

國際著名理論物理學家，現任普林斯頓高等研究院教授，查爾斯·西蒙(Charles Simonyi)教授。他的研究遍布高能物理和數學物理的諸多方向，最擅長將近代數學與物理學研究的前沿問題結合起來，其應用的典範有：Wess-Zumino-Witten項與拓撲項、反常與指標定理、Dirac運算元與正能定理、超對稱與Morse理論等。他與Green和Schwarz教授合著的二卷本《超弦理論》自出版後一直是弦理論家的聖經。

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)教授

當代享有盛譽的偉人之一，被稱為「活著的愛因斯坦」。他在解決20世紀物理學的兩個非常成功的理論——廣義相對論和量子理論的沖突方面走出了重要的一步。

1973年3月1日，霍金教授在《自然》雜志上發表論文，闡述了自己的新發現——黑洞是有輻射的(霍金輻射)。霍金的新發現被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。

安地·斯特羅明格(Andrew Strominger)教授

現任

哈佛大學教授，美國科學與藝術院院士，主要研究量子引力、弦理論和量子場論。在弦理論的研究中，斯特羅明格和他的合作者利用微觀黑洞的變輕和凝聚成功地描述了時空拓撲變化的相變過程。此外，斯特羅明格和同事瓦法(C. Vafa)成功地利用弦理論和統計力學，導出了黑洞的貝肯斯坦-霍金(Bekerstein-Hawking)熵公式，這一結果提示弦理論也許能最終解決霍金提出的黑洞信息丟失疑難。

丘成桐(Shing-tung Yau)教授

國際著名數學家，2006年國際弦理論會議主席。現任美國哈佛大學教授，美國科學院院士，中國科學院外籍院士。丘成桐教授在科研方面做出了傑出的成就，贏得了許多榮譽。更為可貴的是，他十分關注中國基礎研究的發展，並將其同自己的科研發展緊密聯系在一起，多年來，一直運用他在國際上的影響和活動能力，協同各方面力量，為中國數學的發展做了大量的工作。

⑹ 弦子理論

復制粘貼的事我就不幹了
簡單的說下
「弦理論」是認為物質的基礎是某種振動的弦 而世間一切事物的運動 四種基本力（強力，弱力 電磁力 引力）的形成與傳遞其根源都是出自無數「弦」的不同形式振動， 最新的弦理論（或者叫M理論）推出宇宙是11維的 同時還有平行宇宙 等重要概念的引入
弦理論的出眾之處在於成功解決了相對論與量子物理之間的矛盾 把四種基本力統一在一起 成為現在物理學界最有希望一統天下的理論
但現在任沒有任何實驗證明弦論的正確性 它純由數學計算和理論猜想得出 所以現在處於一種架空學說的狀態
有興趣的話可以看下PBS紀錄片《優雅的宇宙》迅雷資源上有 這是我看過最好的弦論科普片 片中從相對論 量子物理 弦論的發展都有介紹

⑺ 弦理論創始人中哪個曾是水管工人他曾推翻過霍金的理論，霍金也公開承認了，

萊昂納德·薩斯坎德（Leonard Susskind）是美國理論物理學家，美國斯坦福大學教授，弦論的創始人之一，他和其所領導的研究小組並提出宇宙的發展需要一外在的力量（agent）來參與而非自身發展的看法。

萊昂納德·薩斯坎德（英語：Leonard Susskind，1940年－），美國理論物理學家，美國斯坦福大學教授，美國國家科學院院士，美國藝術與科學院院士，念中學時和父親一起做水管工人，後來決定改行去紐約市立學院念物理，並在康乃爾大學取得物理博士。弦論的創始人之一，他和其所領導的研究小組並提出宇宙的發展需要一外在的力量（agent）來參與而非自身發展的看法。他也指出黑洞不會消滅資訊，霍金後來也同意他的看法。[1]

⑻ 根據宇宙中的弦理論每個原子裡面真的存在很多的宇宙嗎而我們現在的宇宙外也存在宇宙嗎

宇宙這個詞就已經表示了所有的時間和空間，宇宙只能說是唯一的。

⑼ 超弦理論，為什麼被稱為顛覆一切認知的理論

因為它認為不存在粒子，只有弦在空間運動，各種不同的粒子只不過是弦的不同振動模式而已。自然界中所發生的一切相互作用，所有的物質和能量，都可以用弦的分裂和結合來解釋。超弦理論是現在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統一起來的理論；超弦理論認為弦是物質組成的最基本單元，所有的基本粒子如電子、光子、中微子和誇克都是弦的不同振動激發態。

在弦理論中，人們自然地可以得到規范對稱性、超對稱性和引力，而這些原理在原有的標准模型中或者是強加進去的或者是與量子理論相沖突的，在弦理論中它們都協和地統一起來了，並且是彼此需要、獨一無二的。每種基本粒子所表現的性質都源自它內部弦的不同的振動模式。每個基本粒子都由一根弦組成，而所有的弦都是絕對相同的。不同的基本粒子實際上是在相同的弦上彈奏著不同的“音調”。由無數這樣振動著的弦組成的宇宙，就像一支偉大的交響曲。

⑽ 弦理論的創始人是誰

弦理論的雛形是在1968年由Gabriele Veneziano發現