弦理論（string theory）

   即弦論，是理論物理學(xué)上的一門(mén)學(xué)說(shuō)。弦論的一個(gè)基本觀點(diǎn)就是，自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的粒子。這些看起來(lái)像粒子的東西實(shí)際上都是很小很小的弦的閉合圈（稱為閉合弦或閉弦），閉弦的不同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子。盡管弦論中的弦尺度非常小,但操控它們性質(zhì)的基本原理預(yù)言,存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體,后者被簡(jiǎn)稱為"膜".直觀的說(shuō),我們所處的宇宙空間也許就是九維空間中的三維膜.弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來(lái)的理論。

　概述

    弦理論是一門(mén)理論物理學(xué)上的學(xué)說(shuō)。理論里的物理模型認(rèn)為組成所有物質(zhì)的最基本單位是一小段“能量弦線”，大至星際銀河，小至電子， 質(zhì)子，夸克一類的基本粒子都是由這占有二維時(shí)空的“能量線”所組成。中文的翻譯上，一般是譯作“弦”.超弦理論可以解決和黑洞相關(guān)的問(wèn)題。

　模型建立

    較早時(shí)期所建立的粒子學(xué)說(shuō)則是認(rèn)為所有物質(zhì)是由只占一度空間的“點(diǎn)”狀粒子所組成，也是目前廣為接受的物理模型，也很成功的解釋和預(yù)測(cè)相當(dāng)多的物理現(xiàn)象和問(wèn)題，但是此理論所根據(jù)的“粒子模型”卻遇到一些無(wú)法解釋的問(wèn)題。比如，在靠近粒子的地方的引力會(huì)增加至無(wú)限大。比較起來(lái)，“弦理論”的基礎(chǔ)是“波動(dòng)模型”，因此能夠避開(kāi)前一種理論所遇到的問(wèn)題。更深的弦理論學(xué)說(shuō)不只是描述“弦”狀物體，還包含了點(diǎn)狀、薄膜狀物體，更高維度的空間，甚至平行宇宙。值得注意的是，弦理論目前尚未能做出可以實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證的準(zhǔn)確預(yù)測(cè)，關(guān)于這一點(diǎn)，以下內(nèi)文會(huì)說(shuō)明。

    作用模式

     雖然弦理論最開(kāi)始是要解出強(qiáng)相互作用力的作用模式，但是后來(lái)的研究則發(fā)現(xiàn)了所有的最基本粒子，包含正反夸克，正反電子，正反中微子等等，以及四種基本作用力“粒子”（強(qiáng)、弱作用力粒子，電磁力粒子，以及重力粒子），都是由一小段的不停抖動(dòng)的能量弦線所構(gòu)成，而各種粒子彼此之間的差異只是這弦線抖動(dòng)的方式和形狀的不同而已。

     弦理論與超弦理論

    另外，“弦理論”這一用詞所指的原本包含了26度空間的玻色弦理論，和加入了超對(duì)稱性的超弦理論。在近日的物理界，“弦理論” 一般是專指“超弦理論”，而為了方便區(qū)分，較早的“玻色弦理論”則以全名稱呼。1990年代，愛(ài)德華·維頓提出了一個(gè)具有11 度空間的M理論，他和其他學(xué)者找到強(qiáng)力的證據(jù)，證明了當(dāng)時(shí)許多不同版本的超弦理論其實(shí)是M理論的不同極限設(shè)定條件下的結(jié)果。這些發(fā)現(xiàn)帶動(dòng)了第二次超弦理論革新。

     弦理論會(huì)吸引這么多注意，大部分的原因是因?yàn)樗?strong>很有可能會(huì)成為終極理論。目前，描述微觀世界的量子力學(xué)與描述宏觀引力的廣義相對(duì)論在根本上有沖突，廣義相對(duì)論的平滑時(shí)空與微觀下時(shí)空劇烈的量子漲落相矛盾，這意味著二者不可能都正確，它們不能完整地描述世界。而除了引力之外，量子力學(xué)很自然的成功描述了其他三種基本作用力：電磁力、強(qiáng)力和弱力。弦理論也可能是量子引力的解決方案之一。超弦理論還包含了組成物質(zhì)的基本粒子之一的費(fèi)米子。至于弦理論能不能成功的解釋基于目前物理界已知的所有作用力和物質(zhì)所組成的宇宙以及應(yīng)用到“黑洞”、“宇宙大爆炸”等需要同時(shí)用到量子力學(xué)與廣義相對(duì)論的極端情況，這還是未知數(shù)。

  物理或是哲學(xué)

   無(wú)法獲得實(shí)驗(yàn)證明的原因之一是目前尚沒(méi)有人對(duì)弦理論有足夠的了解而做出正確的預(yù)測(cè)，另一個(gè)則是目前的高速粒子加速器還不夠強(qiáng)大。科學(xué)家們使用目前的和正在籌備中的新一代的高速粒子加速器試圖尋找超弦理論里主要的超對(duì)稱性學(xué)說(shuō)所預(yù)測(cè)的超粒子。