超弦理论万物之理论

深怀见物理

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编注这篇文章与其说是单独介绍超弦理论的，还不如说是当代物理研究历程的真实演义。对于普通大众来说，我们对自然科学大多只有零星的认识，我们无法理解科学家在做些什么，以及科学家为什么要这么做。动机，这种东西非常重要。此外，为了让我写的东西更好理解一点，我觉得我非常有必要不直接切入超弦理论，但是这样一来，难免写起来有点篇幅受限。我这几天，一连写了好几篇关于弦论的，这一篇就算是一个收场吧，以后有机会我们再讨论。我也想在我接下来的时间里，在写现代物理的内容同时，也尝试写一些关于生命起源、生命进化以及社科、心理类的东西，如果大家感兴趣的话，可以订阅一下，我们一起学习、一起交流、一起前行。

1、超弦理论大师远去后的人类再一次的尝试

2、超弦理论上帝拨动的琴弦

正文

麦克斯韦是伟大的，毋庸置疑；普朗克是伟大的，毋庸置疑；爱因斯坦更是伟大的，更毋庸置疑。但是，伟人在给我描绘美好图景的同时，也会让我们看到美中不足。爱因斯坦在他晚年时，一直努力尝试将广义相对论和量子论进行统一，但可惜的是，在他去世时也没能得到一个结果爱因斯坦为什么要进行这项工作这个的确需要解释一下，在那个时候，人们随着科技水平的发展，发现了新量子论下“测不准”问题。什么是测不准，这是指原子的运动轨迹没法进行准确测量和预测。刚开始，人们以为这是误差导致的，直到在其他粒子的行为中也看到这种现象时，人们才发现这是一种确定现象对于这种现象的描述，广义相对论是吃力的。即使广义相对论创造性的将时间概念加入到之前“静止”的空间中，其也是在经典物理的范畴内解释宇宙现象。即使广义相对论看起来是那么完美近乎经典物理的极致版本，也不可避免陷入经典物理下的困境。经典物理的宇宙，时间是个单一不变的量，物体和粒子的行为只有一种历史模式；相反，量子论下的微观粒子的行为却有无数个历史模式。在解释“测不准”问题上，显然，量子论要占据上风。但量子论要占据上风。但是，量子论也遇到类似的难题，量子论无法解释广义相对论下引力的真实本质。于是有意思的现象出现了，统一的事物，居然要用两套看似完全不同的理论进行解释。爱因斯坦正是在这种背景下，尝试将二者进行统一的，只不过天妒英才，他走的太早重担自然也要顺延给后来者。

所以，我看到一直从上世纪中期到现在，现代物理都在努力解决这个分歧。科学家疯狂地对宏观世界进行量子化理论研究，这个理论研究成就，就是著名的量子场论。我们知道，场是一种波，无论是广义相对论还是电磁学都是场论，而量子论下的世界是粒子，这种完全看似矛盾的现象但是确确实实发生在同一个宇宙身上。

我们知道，自然中存在四种基本力

1、引力万有引力，简称引力，引力发生在任何两个物体之间，引力虽然很小，但是作用范围却极远。

2、电磁力电荷之间的相互吸引力，相同电荷相互排斥，相异电荷相互吸引。

3、强核力简称强力，将原子核内质子和中子束缚在一起的力，此外，还包括束缚质子和中子自身的力。

4、弱核力简称弱力，是原子核发生裂变和聚变时产生的力，是可以改变粒子但不致使原子核发生崩解的力。

力这种概念，是场论，如果能将上述中的4种基本力都能用量子论来表述，那宏观世界的量子化就得到成功，现代物理将完全摆脱经典物理对它的限制，自然我们也会有了一个统一的理论，该种理论可以同时解释宏观世界和微观世界。

于是，第一个量子化过程开始了，它是电磁力。在1940年，物理学家费恩曼这个人真是一位天才和一些科学家将电磁力的作用机制描述为微观粒子