弦理论是否正确?
弦理论的创建者为美国著名物理学家迈克尔·格林,目前他接替英国著名科学家史蒂芬·威廉·霍金的位置,接任了世上最为驰名的学术职位——“卢卡斯数学讲席教授”。
弦理论告诉我们,宇宙由弦组成。弦理论的基础很简单,但却能得出令人难以置信的结论。格林认为:“宇宙中最基本的粒子,不是点状的物体,而是像弦一样的物体。”与包含7种基本粒子的标准模型不同,弦理论认为,宇宙间的万事万物都由一条极小的环形弦构成。格林解释道:“弦与点最大的区别,就是它能够振动。不同模式的振动,可以看成不同的音符,也可以看成是不同类型的基本粒子。这是一个非常有趣且充满诗意的解释。”
这是一个精妙绝伦的想法,每拨一次弦都会奏出一颗不同的粒子。弦理论使物理学家们能让统辖粒子运动规律的量子力学和统辖空间—时间规律的广义相对论“和平共处”,而且能将自然界中四个基本的作用力统一成一个架构。
但是仍有一两个问题。首先这些弦太小了,从未有人看到过什么物质有一点点像弦。另外,弦理论仅仅在拥有10维或11维的宇宙中才起作用,这样的宇宙包含有三个大的空间维度、6个或者7个紧凑的空间维度以及一个时间维度。然而,这种紧凑的空间维度以及不断波动的弦本身的大小仅为一个原子核大小的1021分之一。目前,没有办法来探测这么微小的事物,所以,也没有可知的方式来通过实验证实或者证伪弦理论。
如果弦理论是正确的,那么弦将成为宇宙中最小的物体。问题是一旦我们能够探索到这么小的尺度,那我们固有的关于小和大的概念,也许会完全颠倒过来。格林说:“当你探测到弦这么小的尺度,整个宇宙就尽在你的掌控之中,因为宇宙也是从这样的大小开始,演化成我们今天所看到的样子。所以这个你认为是最小的部分,可能实际上包含了万事万物。你可以说它是宇宙中最小的物质,也可以放心大胆地说,它就是整个宇宙。”
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