技术:什么是弦理论？优雅的数学描述强相互作用力

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新浪科学技术是北京时间4月4日，据海外媒体报道，弦理论是人们为了统一20世纪的两大支柱理论——量子力学和相对论而提出的理论，试图用一个大的统一框架来解释所有的物理现象。 在弦理论中，假设粒子实际上是弦一样的一维实体，其振动规律决定着该粒子的质量和电荷等性质。

根据牛津大学和英国皇家科学院建立的弦理论网站，这种反直观的理论最早在20世纪60年代到70年代被提出，当时的科学家们使用“弦”的概念对欧洲亚原子对撞机的数据进行了模型化。 弦为强相互作用力提供了优雅的数学描述(强相互作用力是宇宙的四大基本力量之一，原子核依靠这种力量结合在一起。 )中被调用，将出现故障

长期以来，这个话题一直处于学术界的边缘，一直持续到1984年的“弦理论革命”。 那一年，根据理论学家迈克尔·格林和约翰·施瓦茨提出的方程式，如果把粒子描述为弦，就可以不把粒子描述为存在于点状物质各种模型中的特定矛盾。

但是，在这个理论萌芽后，研究者相继提出了五种不同的、解释一维弦如何在10维宇宙中振动的模型。 1995年，科学界迎来了第二次弦理论革命。 物理学家们发现这些各不相同的理论是相互关联的，可以与适用于11维空间的“超重力”这一其他理论相结合。 弦理论至此发展成了我们现在知道的形式。

解开谜团

弦理论是人们为创造“万物理论”而进行的许多尝试之一。 所谓的“万物理论”可以代替物理学的标准模型，描述已知的所有粒子和作用力。 许多科学家是弦理论的粉丝。 因为有数学之美。 弦理论的方程式非常“优雅”，对物理世界的描述也很多人满意。

这个理论利用特殊振动的弦来说明重力，其性质与重力子的性质相对应。 重力子是具有虚拟重力的量子力学粒子。 与我们熟悉的三个空间维度和一个时间维度不同，这个理论关于11个维度，但支持者们因此“没有被劝告”。 支持这个理论的物理学家们认为这些多余的维度会缩小到非常小的空间，尺度会达到10-33厘米。 因为这通常我们检测不到。

研究人员试图用弦理论解答宇宙的基本问题，例如黑洞内部是什么状况，或者模拟宇宙大爆炸等宇宙的事情。 有些科学家试图用弦理论来处理暗能量的问题，即加速时空扩张的神秘力量。

永远的探索

但是弦理论最近受到了很多疑问。 弦理论的许多预测无法用现有技术检查真伪，很多研究者怀疑这条探索之路是否会结束。 年，物理学家们聚集在美国自然历史博物馆，参加了第十一届艾萨克·阿西莫夫纪念讨论大会，探讨了用弦理论描述物理现实的方法是否合理。

自然史博物馆的海顿天文台台长尼尔·德格拉斯·泰森( neil degrasse tyson )指出，弦理论近年来的进展既好也坏。

弦理论遇到的最新挑战来自这个理论框架本身。 不过，预测这里这里除了这个宇宙以外可能还有150个。所以，顺便说一下，总之，总之，虽然。

多么

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