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第十一章 物理学的统一(3 / 7)

1.3);在闭弦情形下,像是两条裤腿合并成条裤子(图11.4)。类似地,根单独弦可以分成两根弦。在弦理论中,原先以为是粒子东西,现在被描绘成在弦里传播波动,如同振动着风筝弦上波动。个粒子从另个粒子发射出来或者被吸收,对应于弦分解和合并。例如,太阳作用到地球上引力,在粒子理论中被描述成由太阳上粒子发射出并被地球上粒子所吸收引力子(图11.5)。在弦理论中,这个过程相应于个H形状管(图11.6)(弦理论有点像管道工程)。H两个垂直边对应于太阳和地球上粒子,而水平横杠对应于在它们之间传递引力子。

图11.3、图11.4

图11.5、图11.6

弦理论有个古怪历史。它原先是60年代后期发明来试图找出个描述强作用理论。其方法是,诸如质子和中子这样粒子可被认为是根弦上波动。这些粒子之间强作用力对应于连接于其他些弦之间片段——正如蜘蛛网样。这弦必须像具有大约10吨拉力橡皮带,才能使理论给出粒子之间强作用力观察值。

1974年,巴黎朱勒·谢尔克和加州理工学院约翰·施瓦兹发表篇论文,指出弦理论可以描述引力,但是只不过其张力要大得多,大约是1000万亿亿亿亿吨(1后面跟39个0)。在通常尺度下,弦理论和广义相对论预言是相同,但在非常小尺度下,比10亿亿亿亿分之厘米(1厘米被1后面跟33个0除)更小时,它们就不。然而,他们工作并没有引起很大注意,因为大约正是那时候。大多数人抛弃原先强作用力弦理论,而倾心于夸克和胶子理论,后者似乎和观测符合得好得多。谢尔克死得很惨(他受糖尿病折磨,在周围没人给他注射胰岛素时昏迷死去)。这样来,施瓦兹几乎成为弦理论支持者,只不过现在设想弦张力要大得多而已。

1984年,因为两个明显原因,人们对弦理论兴趣突然复活。个原因是,在证明超引力是有限,以及解释们观察到粒子种类方面,人们未能真正取得进展。另个原因是,约翰·施瓦兹和伦敦玛丽皇后学院麦克·格林发表篇论文指出,弦理论可以解释内禀左旋性粒子存在,正如们观察到些粒子那样。不管是什原因,大量人很快开始作弦理论研究,而且发展称之为异形弦新形式,这种形式似乎能够解释们观测到粒子类型。wωw奇Qìsuu書còm网

弦理论也导致无穷大,但是人们认为,它们在种类似异形弦变体中会被消除掉(虽然这点还没被确认)。然而,弦理论有更大问题:似乎只有当时空是十维或二十六维,而不是通常四维时它们才是协调!当然,额外时空维数是科学幻想老生常谈;确,它们几乎是必不可少,因为否则相对论对人们不能旅行得比光更快限制意味着,由于要花这时间,以至于在恒星和星系之间旅行成为不可能。科学幻想办法是,人们可以通过更高维数抄近路。这点可用以下方法描述。想像

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