我们或许听过宇宙中的万有引力,相对论或者其他比较著名的科学研究结果,这些观念部分是可以在日常生活中就能感受得到的,另一部分用一些例子来解释也是非常有趣的。但如果提到弦理论,无论是从物理方面还是数学方面都是非常抽象且难以理解的,因为它的起点太高了,高到让平常人望而却步,只知道这三个字后面有个理论系统,更不用说超弦理论,一般带“超”字的那根本就不是普通天才能理解的了。
但如果你的朋友圈聚在一起吹牛的时候聊起这个理论并且谈笑风生且眉飞色舞怎么办?总要知道个所以然吧,不然只能假笑那得尴尬。
弦理论一听上去就让人有一种非常犀利的感觉,那是一根紧绷的细弦,这个理论能紧绷到这种似断非断的程度一定散发着强烈的压迫感,让人有一种命悬一线的紧张感,或者是一种来自心底的放弃,那种高度紧张后的释然:反正我用不到吗,也别来扰乱我。这或许是普通人听到弦理论的感觉吧,但其实它并没有这么恐怖,站在巨人的肩膀上解释这个世界总是简单的。
人类探索宇宙一直在追求的一件事就是用一个理论方程来解释宇宙的任何现象。宇宙中有四大基本力,这四种力以一种奇妙的平衡组成了现在的宇宙环境,但因在宏观与微观角度所看到的力的作用有很大差别,所以出现了爱因斯坦的广义相对论用来从宏观角度观察,和与之对应的量子力学从微观角度观察,但这也仅仅从“四”做到了“二”,而弦理论正好从“二”做到了“一”。
如果你要问路,相对论告诉你:向左走,这确实是正确的,量子力学告诉你:向右走,这也是正确的,弦理论的出现就是为了证明本来是矛盾的两个方向其实都是对的:地球是类圆形的,你无限的向左或向右走,最终都会走到目的地不是吗?
Gabriele Veneziano
意大利物理学家韦内齐亚诺在1968年大家都在基础物理学上做文章时,自己另辟蹊径研究出一个新的函数,而这个新函数正好与200多年前的数学大神欧拉创造的贝塔函数一模一样(因此也有人说这个函数是韦内齐亚诺在疯狂翻阅书籍时偶然找到的,这也让他很不高兴),这就是韦内齐亚诺模型,而“弦”就是在此基础上由美国物理学家李奥纳特·苏士侃所发现的,进而提出了弦理论。
弦理论中所描述的“弦”其实并不是一根锋利的细弦,并且正好相反,它是一根在不停振动的弹力弦,类似橡皮筋一样可以抖来抖去的那种“线段”。与其说找到了解释宇宙万物的方式,不如说找到了一种在宇宙万物中都存在的物质,“弦”存在于小到中子、夸克,大到天体星球的任意一种物质中,它通过自身抖动的方式和形状来为自己划分种类,这也就产生了不同的粒子,不同的粒子组成不同的物质,如果弦理论是对的,那么这世界就是这么简单。
Michael Boris Green
但弦理论有个很大的弊端,它想证明的概念太超前了,超前到现目前无法用实验去证明,我们都说眼见为实,无法用实验证明的理论确实让人难以追随,针对这些怀疑态度弦理论开创者之一英国物理学家迈克尔·格林的回应是『There're going to be proved wrong』(以后会证明你们是错的),这不禁让人想起《钢铁侠2》中托尼·史塔克的父亲在视频影像里对他说:“我受到这个时代科技的限制,但有一天你会了解这一切。”