弦理论发明人

⑴ 1.霍金是不是弦理论的奠基人之一我知道加来道雄还有格林，那创始人是谁2.霍金退休了，还有进行宇

霍金与弦理论没关系。
弦理论的起源可以追溯到1960年代后期以及加布里埃尔·维尼齐亚诺（Gabrielle Veneziano)。当时，很多物理学家致力于解释那些不断被发现的强子，这些强子都是在粒子加速器中被发现的。此时，夸克模型还没有建立。
某些寿命极短的强子被统称为共振态，因为它们很明显不是基本粒子，而像是其他强子的某种激发态，即，某些强子被激发到更高的能级上去了。其中一些共掁态具有很高的自旋（如11/2）。更进一步，人们发现了这些强子的质量与自旋间的一种规则的关系。
为解释为一现象，维尼齐亚诺提出了一种模型，仅仅是一种没有任何物理图像的数学方案。随后的研究显示，维尼齐亚诺的模型描述的是一根弦的量子化运动，并且至少在某些方面，与那些传统的粒子模型相比，这个模型与实验符合得更好。
就目前所知，强子包含夸克，而夸克之间存在相互作用。这种相互作用就像是橡皮筋一样，随着夸克间距离的增大而增大。当夸克运动时，强子内部的相互作用就像是一根扭转的弦。就夸克而言，这种相互作用能可以与夸克的静质量相匹敌。此时，橡皮筋比它两端的夸克更加重要。因此，用一根弦来描述整个强子就成为可能。这就是弦理论的基础。
由于强子是玻色子。最初的弦理论只能描述玻色子。但在1970年代，约翰·施瓦茨（John Schwarz)和安德烈·尼夫厄（Andre Neveu）找到了用于描述费米子的弦理论。
大约在1974年，量子色动力学出现，人们对描述强子的弦理论模型失去了兴趣。原因是此时的弦理论有个严重的问题，就是它所描述的粒子中，存在一种自旋为2的零质量粒子，但在已发现的强子中没有对应物。而随着施瓦茨和米歇尔·格林的工作（主要是对弦理论数学上的自洽性的研究，并将超对称理论引入弦理论，成为超弦理论，使弦理论应用范围大大扩大），人们发现这种零质量粒子恰恰是量子引力理论中的关健粒子——引力子。由此，弦理论再度辉煌。

——以上摘自《超弦》（[英]P·C·W·戴维斯等）

据此，弦理论的奠基人应该是意大利的加布里埃尔·维尼齐亚诺（Gabrielle Veneziano)。后继者是美国的约翰·施瓦茨（John Schwarz)、乔尔·谢尔克（Joel Scherk）、安德烈·尼夫厄（Andre Neveu），和英国的米歇尔·格林（Micheal Green）。
在对弦理论（超弦理论）的介绍中，没有看到加来道雄的名字。

不知道霍金退休后在干什么。

⑵ 特斯拉也提出过弦理论特斯拉可是实干派呀，他不是理论派

你看看吧，不多 特斯拉是世界知名的发明家、物理学家、机械工程师和电机特斯拉的专利和理论工作形成了现代的交流电电力系统，其中包括交流电动机，他

⑶ 弦论是什么

弦论
论的发现不同于过去任何物理理论的发现。 一个物理理

论形成的经典过程是从实验到理论，在爱因斯坦广义相对论之前

的所有理论无不如此。一个系统的理论的形成通常需要几十年甚

至更长的时间，牛顿的万有引力理论起源于伽利略的力学及第谷，

开普勒的天文观测和经验公式。一个更为现代的例子是量子场论

的建立。在量子力学建立(1925/26)之后仅仅两年就有人试图研

究量子场论，量子场论的研究以狄拉克将辐射量子化及写下电子

的相对论方程为开端，到费曼 (Feynman)，薛温格(Schwinger)

和朝永振一郎 (Tomonaga) 的量子电动力学为高潮，而以威尔逊

(K. Wilson)的量子场论重正化群及有效量子场论为终结， 其间

经过了四十余年，数十甚至数百人的努力。 广义相对论的建立

似乎是个例外，尽管爱因斯坦一开始已经知道水星近日点进动，

他却以惯性质量等于引力质量这个等效原理为基础，逐步以相当

逻辑的方式建立了广义相对论。如果爱因斯坦一开始对水星近日

点进动反常一无所知，他对牛顿万有引力与狭义相对论不相容的

深刻洞察也会促使他走向广义相对论。尽管同时有其他人如阿伯

拉汗(Max Abraham)，米(Gustav Mie)试图改正牛顿万有引力，

爱因斯坦的从原理出发的原则使得他得到正确的理论。

弦论发现的过程又不同于广义相对论。弦论起源 于一九六

零年代的粒子物理，当时的强相互作用一连串实验表明存在无穷

多个强子，质量与自旋越来越大越来越高。这 些粒子绝大多数

是不稳定粒子， 所以叫做共振态。当无穷多的粒子参与相互作

用时，粒子与粒子散射振幅满足一种奇怪的性质，叫做对偶性。

1968年，一个在麻省理工学院工作的意大利物理学家威尼采亚诺

(Gabriele Veneziano) 翻了翻数学手册， 发现一个简单的函数

满足对偶性，这就是著名的威尼采亚诺公式。 应当说当时还没

有实验完全满足这个公式。很快人们发现这个简单的公式可以自

然地解释为弦与弦的散射振幅。 这样，弦理论起源于一个公式，

而不是起源于一个或者一系列实验。伯克利大学的铃木 (H.

Suzuki) 据说也同时发现了这个公式，遗憾的是他请教了一位资

深教授并相信了他，所以从来没有发表这个公式。所有弦论笃信

者都应为威尼亚采诺没有做同样的事感到庆幸，尽管他在当时同

样年轻。

弦论又可以说是起源于一种不恰当的物理和实验。后来的发

展表明，强相互作用不能用弦论，至少不能用已知的简单的弦论

来描述和解释。强相互作用的最好的理论还是场论，一种最完美

的场论：量子色动力学。在后来的某一章内我们会发现，其实弦

论与量子色动力学有一种非常微妙，甚至可以说是一种离奇的联

系。作为一种强相互作用的理论，弦论的没落可以认为是弦论有

可能后来被作为一种统一所有相互作用的理论运气，更可以说是

加州理工学院史瓦兹 (John Schwarz) 的运气。想想吧，如果弦

论顺理成章地成为强相互作用的理论，我们可能还在孜孜不倦地

忙于将爱因斯坦的广义相对论量子化。不是说这种工作不能做，

这种工作当然需要人做，正如现在还有相当多的人在做。如果弦

论已经成为现实世界理论的一个部份，史瓦兹和他的合作者法国

人舍尔克 (Joel Scherk)也不会灵机一动地将一种无质量，自旋

为2的弦解释为引力子，将类似威尼采亚诺散射振幅中含引力子

的部份解释为爱因斯坦理论中的相应部份，从而使得弦论一变而

为量子引力理论！正是因为弦论已失去作为强相互作用理论的可

能， 日本的米谷明民 (Tamiaki Yoneya) 的大脑同时做了同样

的转换， 建议将弦论作为量子引力理论来看待。他们同时还指

出，弦论也含有自旋为1的粒子，弦的相互作用包括现在成为经

典的规范相互作用， 从而弦论可能是统一所有相互作用的理论。

这种在技术上看似简单的转变，却需要足够的想象力和勇气，一

个好的物理学家一辈子能做一件这样的工作就足够了。

我们说的史瓦兹的运气同时又是弦论的运气是因为史瓦兹本

人的历史几乎可以看成弦的小历史。史瓦兹毫无疑问是现代弦论

的创始人之一。自从在1972年离开普林斯顿大学助理教授位置到

加州理工学院任资深博士后研究员，他“十年如一日”，将弦论

从只有几个人知道的理论做成如今有数千人研究的学问。他也因

此得以摆脱三年延长一次的位置，终于成了加州理工学院的正教

授。因为他早期与格林 (Michael Green) 的工作，他与现在已

在剑桥大学的格林获得美国物理学会数学物理最高奖，2002年度

的海因曼奖 (Heineman prize)。

按照流行的说法，弦本身经过两次“革命”。经过第一次

“革命”，弦成为一种流行。一些弦论专家及一些亲和派走的很

远，远在1985年即第一次“革命”后不久，他们认为终极理论就

在眼前。有人说这就是一切事物的理论 (TOE=Theory of

Everything)，欧州核子中心理论部主任爱利斯 (John Ellis)

是这一派的代表。显然，这些人在那时是过于乐观，或者是说对

弦的理解还较浮于表面。为什么这么说呢？弦论在当时被理解成

纯粹的弦的理论，即理论中基本对象是各种振动着的弦，又叫基

本自由度。现在看来这种理解的确很肤浅，因为弦论中不可避免

地含有其他自由度，如纯粹的点状粒子，两维的膜等等。15年前

为数不多的人认识到弦论发展的过程是一个相当长的过程，著名

的威顿 (Edward Witten) 与他的老师格罗斯 (David Gross) 相

反，以他对弦的深刻理解，一直显得比较“悲观”。表明他的悲

观是他的一句名言：“弦论是二十一世纪的物理偶然落在了二十

世纪”。(这使我们想到 一些十九世纪的物理遗留到二十一世纪

来完成，如湍流问题。) 第一次“革命”后一些人的盲目乐观给

反对弦论的人留下口实，遗患至今犹在。现在回过头来看，第一

次“革命”解决的主要问题是如何将粒子物理的标准理论在弦论

中实现。这个问题并不象表面上看起来那么简单，我们在后面会

回到这个问题上来。当然，另外一个基本问题至今还没有解决，

这就是所谓宇宙学常数问题。15年前只有少数几个人包括威顿意

识到这是阻碍弦论进一步发展的主要问题。

第二次“革命”远较第一次“革命”延伸得长 (1994-1998)，

影响也更大更广。有意思的是，主导第二次“革命”主要思想，

不同理论之间的对偶性 (请注意这不是我们已提到的散射振幅的

对偶性) 已出现于第一次“革命”之前。英国人奥立弗 (Olive)

和芬兰人曼通宁 (Montonen) 已在1977年就猜测在一种特别的场

论中存在电和磁的对称性。熟悉麦克斯维电磁理论的人知道，电

和磁是互为因果的。如果世界上只存在电磁波，没有人能将电和

磁区别开来，所以此时电和磁完全对称。一旦有了电荷，电场由

电荷产生，而磁场则由电流产生，因为不存在磁荷。而在奥立弗

及曼通宁所考虑的场论中，存在多种电荷和多种磁荷。奥立弗-

曼通宁猜想是，这个理论对于电和磁完全是对称的。这个猜想很

难被直接证明，原因是虽然磁荷存在，它们却以一种极其隐蔽的

方式存在：它们是场论中的所谓孤子解。在经典场论中证明这个

猜想已经很难，要在量子理论中证明这个猜想是难上加难。尽管

如此，人们在1994年前后已收集到很多这个猜想成立的证据。狄

拉克早在1940年代就已证明，量子力学要求，电荷和磁荷的乘积

是一个常数。如果电荷很小，则磁荷很大，反之亦然。在场论中，

电荷决定了相互作用的强弱。如果电荷很小，那么场论是弱耦合

的，这种理论通常容易研究。此时磁荷很大，也就是说从磁理论

的角度来看，场论是强偶合的。奥立弗-曼通宁猜想蕴涵着一个

不可思议的结果，一个弱耦合的理论完全等价于一个强耦合的理

论。这种对偶性通常叫做强弱对偶。

有许多人对发展强弱对偶作出了贡献。值得特别提出的是印

度人森(Ashoke Sen)。 1994年之前，当大多数人还忙于研究弦

论的一种玩具模型，一种生活在两维时空中的弦，他已经在严肃

地检验15年前奥立弗和曼通宁提出的猜测，并将其大胆地推广到

弦论中来。这种尝试在当时无疑是太大胆了，只有很少的几个人

觉得有点希望，史瓦兹是这几个人之一。要了解这种想法是如何

地大胆，看看威顿的反应。一个在芝加哥大学做博士后研究员的

人在一个会议上遇到威顿。威顿在作了自我介绍后问他-这是威

顿通常作法-你在做什么研究，此人告诉他在做强弱对偶的研究，

威顿思考一下之后说：“你在浪费时间”。

另外一个对对偶性做出很大贡献的人是洛特格斯大学(Rutgers

University) 新高能物理理论组的塞伯格 （Nathan Seiberg）。他也

是1989～1992之间研究两维弦论又叫老的矩阵模型非常活跃的人

物之一。然而他见机较早，回到矩阵模型发现以前第一次超弦革

命后的遗留问题之一，超对称及超对称如何破坏的问题。这里每

一个专业名词都需要整整一章来解释，我们暂时存疑留下每一个

重要词汇在将来适当的时候再略加解释。弦论中超对称无处不在，

如何有效地破坏超对称是将弦论与粒子物理衔接起来的最为重要

的问题。塞伯格在1993～1994之间的突破是，他非常有效地利用

超对称来限制场论中的量子行为，在许多情形下获得了严格结果。

这些结果从量子场论的角度来看几乎是不可能的。

科学史上最不可思议的事情之一是起先对某种想法反对最烈

或怀疑最深的人后来反而成为对此想法的发展推动最大的人。威

顿此时成为这样的人，这在他来说不是第一次也不是最后一次。

所谓塞伯格-威顿理论将超对称和对偶性结合起来，一下子得到

自有四维量子场论以来最为动人的结果。这件事发生在1994年夏

天。塞伯格飞到当时正在亚斯本（Aspen）物理中心进行的超对

称讲习班传播这些结果，而他本来并没有计划参加这个讲习班。

纽约时报也不失时机地以几乎一个版面报导了这个消息。这是一

个自第一次弦论革命以来近十年中的重大突破。这个突破的感染

力慢慢扩散开来，大多数人的反应是从不相信到半信半疑，直至

身不由己地卷入随之而来的量子场论和弦论长达4年的革命。很

多人记得从94年夏到95年春，洛斯阿拉莫斯 hep-th 专门张贴高

能物理理论文的电子“档案馆”多了很多推广和应用塞伯格-威

顿理论的文章，平淡冷落的理论界开始复苏。塞伯格和威顿后来

以此项工作获得1998年度美国物理学会的海因曼奖。

真正富于戏剧性的场面发生在次年的三月份。从八十年代末

开始，弦的国际研究界每年召开为期一个星期的会议。会议地点

每年不尽相同，第一次会议在德克萨斯A&M大学召开。九三年的

会议转到了南加州大学。威顿出人意料地报告了他的关于弦论对

偶性的工作。在这个工作中他系统地研究了弦论中的各种对偶性，

澄清过去的一些错误的猜测，也提出一些新的猜测。他的报告震

动了参加会议的大多数人，在接着的塞伯格的报告中，塞伯格在

一开始是这样评价威顿的工作的：“与威顿刚才报告的工作相比，

我只配做一个卡车司机”。然而他报告的工作是关于不同超对称

规范理论之间的对偶性，后来被称为塞伯格对偶，也是相当重要

的工作。史瓦兹在接着的报告中说：“如果塞伯格只配做卡车司

机，我应当去搞一辆三轮车来”。他则报告了与森的工作有关的

新工作。

95年是令弦论界异常兴奋的一年。一个接一个令人大开眼界

的发现接踵而来。施特劳明格 (Andrew Strominger) 在上半年发现

塞伯格－威顿94年的结果可以用来解释超弦中具有不同拓扑的空

间之间的相变，从而把看起来完全不同的“真空”态连结起来。

他用到一种特别的孤子，这种孤子不是完全的点状粒子，而是三

维的膜。威顿95年三月份的工作中，以及两个英国人胡耳 (Chris

Hull)和汤生 (Paul Townsend) 在94年夏的工作中，就已用到各种不

同维数的膜来研究对偶性。这样，弦论中所包含的自由度远远不

止弦本身。

在众多结果中，威顿最大胆的一个结果是10 维的一种超弦

在强耦合极限下成为一种11维的理论。汤生在95年一月份的一篇

文章中做了类似的猜测，但他没有明确指出弦的耦合常数和第11

维的关系。威顿和汤生同时指出，10 维中的弦无非是其中1维绕

在第11维上的膜。汤生甚至猜想最基本的理论应是膜论，当然这

极有可能是错误的猜想。史瓦兹在随后的一篇文章中根据威顿的

建议将这个11 维理论叫成M-理论，M 这个字母对史瓦兹来说代

表母亲(Mother)，后来证实所有的弦理论都能从这个母亲理论导

出。这个字母对不同的人来说有不同的含义，对一些人来说它代

表神秘 (Mystery)，对于另外一些人来说代表膜论(Membrane) ，

对于相当多的人来说又代表矩阵 (Matrix)。不同的选择表明了不

同爱好和趣味，仁者乐山智者乐水，萝卜青菜各有所爱。总的

说来，M-理论沿用至今而且还要用下去的主要原因是，我们只

知道它是弦论的强耦合极限， 而对它的动力学知之甚少，更不

知道它的基本原理是什么。理论所的弦论专家朱传界说对于M-

理论我们象瞎子摸象，每一次只摸到大象的一部份，所以M-理

论应当叫做摸论。当然摸没有一个对应的以字母M 打头的英文

单词，如果我们想开M-理论的玩笑，我们不妨把它叫作按摩理

论，因为按摩的英文是massage。我们研究M-理论的办法很像做

按摩，这里按一下，那里按一下。更有人不怀好意地说，M 是

威顿第一个字母的倒写。

1995年的所有的兴奋到10月份达到高潮。加州大学圣巴巴拉

分校理论物理所的泡耳钦斯基 (Joseph Polchinski) 发现弦论中很多

膜状的孤子实际上就是他在6年前与他的两个学生发现的所谓D-

膜。字母D 的含义是Dirichlet，表示D-膜可以用一种满足狄雷克利

边界条件的开弦来描述。施特劳明格用到的三维膜就是一种D-膜。

这个发现使得过去难以计算的东西可以用传统的弦论工具来做严

格的计算。它的作用在其后的几年中发挥得淋漓尽致。又是威顿

第一个系统地研究了D-膜理论，他的这篇重要文章的出现仅比泡

耳钦斯基的文章迟了一个礼拜。威顿非常欣赏泡耳钦斯基的贡献，

他在于哈佛大学所作的劳布 (Loeb) 演讲中建议将D-膜称为泡耳钦

斯基子，很可惜这个浪漫的名称没有流传下来。

讲到这里，我们已给读者一个关于M-理论的模糊印象。下面

我们将从引力理论和弦论的基本东西谈起，这将是一个非常困难

的工作。我们不得不假定读者已有了大学物理的基础，即便如此，

一些概念也很难用大学已学到的东西来解释。我希望读者给我时

间，也希望读者直接在每个贴子后面提问题，如果一些东西我没

有讲清楚。弦论或M-理论还在它发展的“初级阶段”，如果追根

究底，有些问题还没有很好的回答。例如这么一个简单的问题：
到底什么是弦论，什么是M-理论？如果能吸引那怕是一两个读者
自己继续追问这个问题从而最终成为一个弦论专家，我已达到目
的。

⑷ 弦理论的有多神奇呢

理论和实验，是人类科学在发展过程中离不开的两个关键，通常都是现有详细的理论体系来支撑，随后再用实验来证明理论的真实性，但是随着科学的不断发展，人类对宇宙的研究越来越深入，陷入了一个比较尴尬的境地，有些时候科学家对一些现象做出了推测，却无法用实验来证明这些理论的真实性。

比如科学家判断宇宙中存在“黑洞”，也有许许多多的证据表白黑洞是真实存在的，但是因为黑洞引力捕捉光线导致光线无法逃脱的特点，人类无法直接获得黑洞的照片，也无法详细的观察黑洞的变化。霍金针对黑洞提出的“霍金辐射”就无法被证实，只能停留在理论阶段。

弦理论能否解决宇宙大爆炸，黑洞等等宇宙难题仍然是一个疑问，就算成功解决这些难题，那么在宇宙之外的其他维度应该如何探索？完全没有头绪，只能感叹，站在地球上试图去解释宇宙的本质，无疑是痴人说梦。

人类和地球上所有的生物，都是为了适应地球环境而进化的，但是在宇宙中人类百年的寿命是短暂的，或许只有无数年后，人类走出地球进入太空，获得漫长的寿命，探索无数浩瀚的星空后，才有资格去破解宇宙的秘密。

⑸ 什么是"超玄理论”为什么我什么都不知道！

超弦理论介绍
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1.什么是物质组成的最终单元？

在过去的一百多年里，物理学家已经发现了一连串越来越小和越来越基本的物质组成单元。这些研究成果最终被总结成为标准模型：轻子(象电子和中微子)、夸克以及将这些粒子捆绑在一起的电磁力、弱相互作用力。但是，标准模型并不是故事的结局，因为它实在是太复杂了，它本身并不能解释一个比元素周期表还要复杂的基本粒子表以及它们之间的相互用力。

现在，弦理论家们普遍相信标准模型中的基本粒子实际上都是一些小而又小的振动的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦)，所有粒子都可由闭弦的不同振动和运动来得到，从本质上讲，所有的粒子都是质地相同的弦。这一听似奇怪的想法能够解释标准模型的许多粗旷轮廓和特性，但是在决定性实验验证弦理论之前，人们仍然有必要对它进行更深刻的认识和了解。

2.量子力学的原理和广义相对论是相冲突的吗？

量子力学和广义相对论是二十世纪两个非常成功的理论，但令人惊讶的是这两个理论在现有的框架下是相冲突的。简单说来，量子力学认为没有任何东西是静止不动的，任何东西都有起伏涨落(测不准原理)。广义相对论认为时空是弯曲的，弯曲时空是万有引力的起源。将这两个理论结合就可以导出时空本身也是每时每刻都在经历着量子的起伏涨落。在大多数情况下，这些涨落是很小很小的，但在一些极端情况下，比如说在极短距离下、在黑洞的视界附近，在大爆炸的初始时刻等等，这些量子涨落将变得非常重要。在这些情况下，我们现有的理论(量子力学和广义相对论)是不适用的，只能得到一些结果为无穷大荒谬结论。很显然，我们需要一个更完备的理论。

令人惊讶的是，从粒子物理学中发展起来的弦理论提供了这一问题的答案。在弦理论中，由于弦的延展性(一维而不是一个点)，引力和光滑的时空观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义，时空量子泡沬由“弦几何”代替了。现在，用弦理论已经解决了有关黑洞量子力学问题的一些疑难。如何用弦理论来说明宇宙大爆炸的初始奇点仍然是一个没有解决的大问题。

3.我们生活在11维时空吗？

宇宙学告诉我们，我们肉眼看到的三个空间维数正在膨胀，由此可以推测它们曾经是很小和高度弯曲的。一个自然的可能性是；也许存在与我们观测到的三个空间维数垂直的其它空间维数，这些额外空间维数曾经是但现在仍然是很小和高度弯曲的。如果这些维数的尺度是够小，以我们现有的观测手段仍不是以直接推测到，但是这些维数仍将以许多间接的效应表现出来。

特别地，这是一个强有力的统一观念：在低维中观测到的不同粒子也可能是同一种粒子，在额外维数空间中，它们都是同一粒子不同方向的运动的表现。实际上，额外维数还是弦理论不可分割的一部分：弦理论的数学方程要求空间是9维的，再加上时间维度总共是10维时空。更进一步的研究表明，由M理论给出的更完全的认识揭示了弦理论的第10维空间方向，因此理论的最大维数是11维。最近的一些发展还提出了我们也许生活在低维的膜上面，但是引力仍然是10维的，为了得到现实的3维引力，可以通过引入“影子膜”或者Randall-Sundrum机制。Randall-Sundrum机制是一种束缚引力的新方法，这时，额外维度可以不是很小很小的。通过观测小距离情况下引力对平方反比定律的偏离，或者是在粒子加速上或者是通过超新星爆发中产生的粒子散射进入额外维度因而看起来象消失一样等等奇怪的现象，也许我们现在就有能力探测到这些额外维度。弦理论不仅大大地拓展了人们的思维空间，将大大地拓展人们的活动空间。

基本原理：揭示微观和宏观的奥秘

爱因斯坦在生命的最后30年里一直在寻找统一场论——一个能在单独的包罗万象的协和的数学框架下描写自然界所有力的理论。爱因斯坦这样做的动机不是我们常想的那些与科学研究紧密相关的东西，例如，为了解释这样或那样的已知现象或实验数据。实际上，驱使他的是一种关于自然界基本规律内在美的信念：对宇宙的最深刻认识将揭示它的最真实秘密，那就是，它所依赖的原理是简单而有力的。爱因斯坦渴望以前人从未成功达到过的清晰来揭示宇宙活动的奥秘，由此而展示的自然界的动人美丽和优雅，将让每一个第一次知道的人产生有生以来最强烈的敬畏、惊讶和震撼。

爱因斯坦从未实现他的梦，主要原因是当时人们对自然界的许多基本特征还是未知的，或者知之甚少。但在过去的半个世纪，人们已构筑起越来越完整的有关自然界的理论。当年，爱因斯坦满怀热情追求统一理论，却空手归来，如今，相当一部分物理学家相信他们终于发现了一个框架，有可能把这些知识缝合成一个无缝的整体——一个单一的理论，一个能描述一切现象的理论，这就是超弦理论“2006年国际弦理论会议”的主题。

弦理论或者超弦理论是那些像量子和夸克等等已经融入大众词典的诸多新科学专用词汇之一，但它们却很少能被人解释清楚。即使会议的参加者也会告诉你，超弦理论像许多新兴科学和研究领域一样，涉及了许多高深前沿的数学领域，并不是很容易能把握的。超弦理论到底是什么呢？首先，我们发现，弦理论描述自然界的活动还真有几分科学幻想的成分。举例来说，弦理论描述的世界并不是我们肉眼所看到的三维空间和一维时间。合理的解释是那些额外的空间维数没有被观测到是因为它们很小很小。要理解弦理论的高维属性并不困难。(参见《宇宙的琴弦》P.180～181)

在弦理论中就有许多极小的额外空间维数，因此，微观世界并不像我们普遍感觉到的世界那么简单。在宏观尺度上，弦理论也可能用来解释宇宙大爆炸的开始和黑洞内部的行为，而这些问题是以前的物理理论包括爱因斯坦的广义相对论都失效的地方。现在发展的弦理论是有关时间和空间的量子理论，因而此理论看起来也就显得非常非常的奇怪。

弦理论的一个基本观点就是自然界的基本单元不是像电子、光子、中微子和夸克等等这样的粒子，这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦)，闭弦的不同振动和运动就给出这些不同的基本粒子。因此弦理论从一些非常基本和简单的单元就能得到宇宙的无穷变化和复杂性。在弦理论中，人们自然地可以得到规范对称性、超对称性和引力，而这些原理在原有的标准模型中或者是强加进去的或者是与量子理论相冲突的，在弦理论中它们都协和地统一起来了，并且是彼此需要、独一无二的。

到现在为止还没有人观测到基本的弦。但正如多数参加“2006年国际弦理论会议”的人所相信的那样，如果弦是真实的，那么由爱因斯坦开创的广义相对论和量子理论的完美结合就不是遥遥无期的奢望了。

弦理论的近期发展：第二次革命

如果说超弦理论的第一次革命统一了量子力学和广义相对论，那么近年来发生的弦理论的第二次革命则统一了五种不同的弦理论和十一维超引力，预言了一个更大的M理论的存在，揭示了相互作用和时空的一些本质，并暗示了时间和空间并不是最基本的，而是从一些更基本的量导出或演化形成的。M理论如果成功，那将会是一场人类对时空概念、时空维数等认识的革命，其深刻程度不亚于上个世纪的两场物理学革命。

从科学研究本身看，研究引力的量子化及其与其他互相作用力的统一是自爱因斯坦以来国际著名物理学家的梦想，但由于该理论涉及的能量极高，不能进行直接实验验证。尽管如此，一些技术和方法的发展，启发了很多新的物理思想，如解决能量等级问题的Randall-Sundrum模型和引力局域化，关于弦理论巨量可能真空的图景想法和人择原理等等。

近期天文和宇宙学观察所取得的进展对弦理论的发展会起积极的促进作用。比如，近期观察的宇宙加速膨胀所暗示的一个很小的但大于零的宇宙学常数(或暗能量)，为弦理论目前的发展提供了指导作用。反过来说，要在更深层次上理解近期的天体物理学观察和暗能量，没有一个基本的量子引力理论是行不通的，弦理论是目前仅有的量子引力理论的理想候选者。二者的结合不仅对弦理论的自身发展有着指导作用，同时对理解和解释宇宙学观察也有很大的促进作用

弦理论在中国：为第三次革命作准备

在超弦的第一、第二次革命，以及随后的快速发展中，中国都未能在国际上起到应有的作用。我们在研究的整体水平上，与国际、与周边国家如印度、日本、韩国，甚至和我国台湾地区相比都有一定的差距。内地学术界对弦理论的认识存在较大的分歧，一些有影响的物理学家，基于某种判断，公开地发表“弦理论不是物理”的观点。受他们的身份和地位的影响，这种观点在中国更容易被大多数人接受，因而在某种程度上制约了弦理论在中国的研究和发展。

从教育和人才培养上看，我国的世界一流大学如北大、清华，在相当长的一个时期内都严重缺乏主要从事弦理论研究的人才，这种局面间接地制约了青年研究生的专业选择，直接地造成了国内研究队伍的青黄不接。

值得庆幸的是，在丘成桐教授的直接推动下，伴随着浙江大学数学科学中心的成立，以及随后该中心和中国科学院晨兴数学中心每年举办的多次高水平专业会议，并邀请像安地·斯特罗明格这样一流水平的学者到中心工作，大大地推动了国内弦理论方面的研究。

2002年底，在中国科技大学成立的交叉学科理论研究中心，目前已经发展为非常活跃和具有吸引力的研究中心。成立4年来，通过多次举办工作周和暑期学校，在超弦理论的人才培养和研究方面做了许多基础性工作。在本次国际弦理论会议之前，国际理论物理中心和中国科学院交叉学科理论研究中心还举办了“亚太地区超弦理论暑期学校”，吸引了100多名参加者。

这种种现象都表明，中国的超弦理论研究，在平静的外表下，正积蓄着旺盛的爆发潜力。很显然，一个国家或一个研究团体的整体水平，与这个国家将会在科研上出现的突破性进展的机会是成正比的，这就是所谓“东方不亮西方亮”的道理，也是所谓科学研究文化的建设重要性所在。忽略科学研究文化的建设，单纯追求诺贝尔奖，是一种急功近利的态度，其结果往往是“欲速则不达”。

摆在超弦理论研究面前的，是一幅广阔的前景和一条艰难的道路，这是一条热闹又孤独的旅程，它所涉及的问题对年轻的学生和学者，有着强大的魅力，同时它对研究人员的专业素养有着很高的要求。2006年国际弦理论会议，对我们来说，是一次机遇——壮大队伍、提高水平，并随着整体水平的不断提高，在国际上占有一席之地。我们正在为弦理论的第三次革命作准备，也期待着她的早日到来。

背景链接：弦理论拟解决的三大基础物理学问题

什么是物质组成的最终单元？

在过去的一百多年里，物理学家已经发现了一连串越来越小和越来越基本的物质组成单元。这些研究成果最终被总结成为标准模型：轻子(像电子和中微子)、夸克以及将这些粒子捆绑在一起的电磁力、弱相互作用力。但是，标准模型并不是故事的结局，因为它实在是太复杂了，它本身并不能解释一个比元素周期表还要复杂的基本粒子表以及它们之间的相互作用力。

现在，弦理论家们普遍相信标准模型中的基本粒子实际上都是一些小而又小的振动的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦)，所有粒子都可由闭弦的不同振动和运动来得到，从本质上讲，所有的粒子都是质地相同的弦。这一听似奇怪的想法能够解释标准模型的许多粗犷轮廓和特性，但是在决定性实验验证弦理论之前，人们仍然有必要对它进行更深刻的认识和了解。最近，人们对弦理论的数学结构的认识有了飞速的进展，发现了弦理论中的许多新组元(“膜”)和新概念(对偶性、全息原理、非对易几何)。现在人们统称弦理论和这些新引进的东西为M理论。

量子力学的原理和广义相对论是相冲突的吗？

量子力学和广义相对论是20世纪两个非常成功的理论，但令人惊讶的是这两个理论在现有的框架下是相冲突的。简单说来，量子力学认为没有任何东西是静止不动的，任何东西都有起伏涨落(测不准原理)。广义相对论认为时空是弯曲的，弯曲时空是万有引力的起源。将这两个理论结合就可以导出时空本身也是每时每刻都在经历着量子的起伏涨落。在大多数情况下，这些涨落是很小很小的，但在一些极端情况下，比如说在极短距离下、在黑洞的视界附近、在大爆炸的初始时刻等等，这些量子涨落将变得非常重要。在这些情况下，我们现有的理论(量子力学和广义相对论)是不适用的，只能得到一些结果为无穷大荒谬结论。很显然，我们需要一个更完备的理论。

令人惊讶的是，从粒子物理学中发展起来的弦理论提供了这一问题的答案。在弦理论中，由于弦的延展性(一维而不是一个点)，引力和光滑的时空观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义，时空量子泡沬由“弦几何”代替了。现在，用弦理论已经解决了有关黑洞量子力学问题的一些疑难。如何用弦理论来说明宇宙大爆炸的初始奇点仍然是一个没有解决的大问题。

我们生活在11维时空吗？

宇宙学告诉我们，我们肉眼看到的三个空间维数正在膨胀，由此可以推测它们曾经是很小和高度弯曲的。一个自然的可能性是；也许存在与我们观测到的三个空间维数垂直的其他空间维数，这些额外空间维数曾经是但现在仍然是很小和高度弯曲的。如果这些维数的尺度是够小，以我们现有的观测手段仍不是以直接推测到，但是这些维数仍将以许多间接的效应表现出来。

特别地，这是一个强有力的统一观念：在低维中观测到的不同粒子也可能是同一种粒子，在额外维数空间中，它们都是同一粒子不同方向的运动的表现。实际上，额外维数还是弦理论不可分割的一部分：弦理论的数学方程要求空间是9维的，再加上时间维度总共是10维时空。更进一步的研究表明，由M理论给出的更完全的认识揭示了弦理论的第10维空间方向，因此理论的最大维数是11维。最近的一些发展还提出了我们也许生活在低维的膜上面，但是引力仍然是10维的，为了得到现实的3维引力，可以通过引入“影子膜”或者Randall-Sundrum机制。Randall-Sundrum机制是一种束缚引力的新方法，这时，额外维度可以不是很小很小的。通过观测小距离情况下引力对平方反比定律的偏离，或者是在粒子加速上或者是通过超新星爆发中产生的粒子散射进入额外维度因而看起来像消失一样等等奇怪的现象，也许我们现在就有能力探测到这些额外维度。弦理论不仅大大地拓展了人们的思维空间，还将大大地拓展人们的活动空间。

2006年国际弦理论会议科学群星闪耀

此次会议是在弦理论系列会议国际委员会建议下，由中国科学院晨兴数学中心、数学和系统科学研究院、理论物理研究所、浙江大学数学科学中心和美国自然科学基金会联合资助举办的，参加会议的有来自世界各地的600多名专家，霍金教授、格罗斯教授、威腾教授和斯特罗明格教授等多位著名理论物理学家将应邀参加会议并在大会上作报告。

大卫·格罗斯(David Gross)教授

2004年诺贝尔物理学奖获得者，2006年国际弦理论会议主席。现任美国加州大学Santa Barbara分校物理学教授，Kavli理论物理研究所所长，中科院理论物理所国际顾问委员会主席。格罗斯教授在理论物理，尤其是规范场、粒子物理和超弦理论等方面有一系列杰出的研究成果。他是强相互作用的基本理论——量子色动力学的奠基人之一。他还是“杂化弦理论”的发明人之一。1985年当选为美国科学与艺术学院院士，1986年当选美国国家科学院院士。

爱德华·威腾(Edward Witten)教授

国际著名理论物理学家，现任普林斯顿高等研究院教授，查尔斯·西蒙(Charles Simonyi)教授。他的研究遍布高能物理和数学物理的诸多方向，最擅长将近代数学与物理学研究的前沿问题结合起来，其应用的典范有：Wess-Zumino-Witten项与拓扑项、反常与指标定理、Dirac算子与正能定理、超对称与Morse理论等。他与Green和Schwarz教授合著的二卷本《超弦理论》自出版后一直是弦理论家的圣经。

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)教授

当代享有盛誉的伟人之一，被称为“活着的爱因斯坦”。他在解决20世纪物理学的两个非常成功的理论——广义相对论和量子理论的冲突方面走出了重要的一步。

1973年3月1日，霍金教授在《自然》杂志上发表论文，阐述了自己的新发现——黑洞是有辐射的(霍金辐射)。霍金的新发现被认为是多年来理论物理学最重要的进展。该论文被称为“物理学史上最深刻的论文之一”。

安地·斯特罗明格(Andrew Strominger)教授

现任

哈佛大学教授，美国科学与艺术院院士，主要研究量子引力、弦理论和量子场论。在弦理论的研究中，斯特罗明格和他的合作者利用微观黑洞的变轻和凝聚成功地描述了时空拓扑变化的相变过程。此外，斯特罗明格和同事瓦法(C. Vafa)成功地利用弦理论和统计力学，导出了黑洞的贝肯斯坦-霍金(Bekerstein-Hawking)熵公式，这一结果提示弦理论也许能最终解决霍金提出的黑洞信息丢失疑难。

丘成桐(Shing-tung Yau)教授

国际著名数学家，2006年国际弦理论会议主席。现任美国哈佛大学教授，美国科学院院士，中国科学院外籍院士。丘成桐教授在科研方面做出了杰出的成就，赢得了许多荣誉。更为可贵的是，他十分关注中国基础研究的发展，并将其同自己的科研发展紧密联系在一起，多年来，一直运用他在国际上的影响和活动能力，协同各方面力量，为中国数学的发展做了大量的工作。

⑹ 弦子理论

复制粘贴的事我就不干了
简单的说下
“弦理论”是认为物质的基础是某种振动的弦 而世间一切事物的运动 四种基本力（强力，弱力 电磁力 引力）的形成与传递其根源都是出自无数“弦”的不同形式振动， 最新的弦理论（或者叫M理论）推出宇宙是11维的 同时还有平行宇宙 等重要概念的引入
弦理论的出众之处在于成功解决了相对论与量子物理之间的矛盾 把四种基本力统一在一起 成为现在物理学界最有希望一统天下的理论
但现在任没有任何实验证明弦论的正确性 它纯由数学计算和理论猜想得出 所以现在处于一种架空学说的状态
有兴趣的话可以看下PBS纪录片《优雅的宇宙》迅雷资源上有 这是我看过最好的弦论科普片 片中从相对论 量子物理 弦论的发展都有介绍

⑺ 弦理论创始人中哪个曾是水管工人他曾推翻过霍金的理论，霍金也公开承认了，

莱昂纳德·萨斯坎德（Leonard Susskind）是美国理论物理学家，美国斯坦福大学教授，弦论的创始人之一，他和其所领导的研究小组并提出宇宙的发展需要一外在的力量（agent）来参与而非自身发展的看法。

莱昂纳德·萨斯坎德（英语：Leonard Susskind，1940年－），美国理论物理学家，美国斯坦福大学教授，美国国家科学院院士，美国艺术与科学院院士，念中学时和父亲一起做水管工人，后来决定改行去纽约市立学院念物理，并在康乃尔大学取得物理博士。弦论的创始人之一，他和其所领导的研究小组并提出宇宙的发展需要一外在的力量（agent）来参与而非自身发展的看法。他也指出黑洞不会消灭资讯，霍金后来也同意他的看法。[1]

⑻ 根据宇宙中的弦理论每个原子里面真的存在很多的宇宙吗而我们现在的宇宙外也存在宇宙吗

宇宙这个词就已经表示了所有的时间和空间，宇宙只能说是唯一的。

⑼ 超弦理论，为什么被称为颠覆一切认知的理论

因为它认为不存在粒子，只有弦在空间运动，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动模式而已。自然界中所发生的一切相互作用，所有的物质和能量，都可以用弦的分裂和结合来解释。超弦理论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论；超弦理论认为弦是物质组成的最基本单元，所有的基本粒子如电子、光子、中微子和夸克都是弦的不同振动激发态。

在弦理论中，人们自然地可以得到规范对称性、超对称性和引力，而这些原理在原有的标准模型中或者是强加进去的或者是与量子理论相冲突的，在弦理论中它们都协和地统一起来了，并且是彼此需要、独一无二的。每种基本粒子所表现的性质都源自它内部弦的不同的振动模式。每个基本粒子都由一根弦组成，而所有的弦都是绝对相同的。不同的基本粒子实际上是在相同的弦上弹奏着不同的“音调”。由无数这样振动着的弦组成的宇宙，就像一支伟大的交响曲。

⑽ 弦理论的创始人是谁

弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano发现