如何通俗地解释一下超弦理论?


答:一段话概括超弦理论:一切物质的基本组成单位叫做“超弦” 。超弦非常小 。当“超弦”以不同的方式振动 。就得到不同的基本粒子 。比如光子 。电子 。夸克等等 。
超弦理论是目前最有潜力的理论 。被期望为最有可能成为终极理论的理论 。1969年物理学家Gabriele Veneziano在瑞士大数学家欧拉的一本著作中 。注意到了一个函数(欧拉B函数) 。可以用来描述强作用力 。

如何通俗地解释一下超弦理论?

文章插图
后来物理学家Leonard Susskind发现 。这一函数延伸出来的物理图像 。是\"可扭曲有弹性的线段\" 。并在后来发展成了\"超弦理论\" 。
如何通俗地解释一下超弦理论?

文章插图
超弦理论描述:我们宇宙的最小基本单元是一维的且很小很小的\"弦\" 。尺度是普朗克距离约10^-35m 。这些弦以不同的方式振动 。可以得到不同的基本粒子 。比如电子、夸克和中微子等等 。
超弦理论最大的特点 。就是对世界的维度做了限制 。在超弦理论中 。要求我们世界必须是11维的 。十维的空间加上一维的时间 。
如何通俗地解释一下超弦理论?

文章插图
之所以认为超弦理论最有可能成为终极理论 。是因为超弦理论能够调和量子力学和相对论之间的冲突 。
在之前 。量子力学主宰着微观世界 。相对论主宰者宏观世界 。两者有着本质的矛盾 。成为当代物理学中最大的难题 。而超弦理论为解决这一矛盾 。提供了一种思路 。但是超弦理论涉及到的数学知识艰深 。所以能够涉猎该领域的人屈指可数 。
而且超弦理论的预言和研究 。在目前实验水平上 。还无法进行验证 。比如超弦理论研究的尺度 。要想验证 。所需要建造的对撞机 。可以绕银河系一周呢!
好啦!我的答案就到这里 。喜欢我们答案的读者朋友 。记得点击关注我们——艾伯史密斯!
注明:该回答的部分内容 。取自本人在2018年1月15日发布的文章《终极理论候选者 。哪个是爱因斯坦追求的梦?或许人类永远找不到!》
其他观点:
如何通俗的解释一下超弦理论?如果真有人告诉你 。他可以给你通俗的讲一讲超弦理论 。这不比公园里面凳子上一个陌生人 。告诉你今晚福彩特等奖号码来得更可靠 。
我只能按照我的理解试试了 。听不懂其实是正常的 。
超弦理论的前世
如何通俗地解释一下超弦理论?

文章插图
对亚原子世界来说 。标准粒子模型实际上是一个元件箱 。标准模型的组成成分是:6种夸克、6种轻子、5种已知的玻色子和1种假设的玻色子(即希格斯玻色子) 。加上4种物理力中的3种:强核力、弱核力和电磁力 。这个模型可以用来解释粒子世界全部情况的最简单的模式 。
但是大多数粒子物理学家觉得 。标准模型一点也不优美 。过于复杂 。一百多种基本粒子谁也记不全 。而且不完整 。它根本没有谈到引力 。费曼曾经这样评价:“我们确实知道它是有点儿错的 。或者至少是不完整的” 。
超弦理论的今生
物理学的最高教义是统一 。我再重复一遍!
如何通俗地解释一下超弦理论?

文章插图
这种理论假设 。将以前我们认为是粒子的夸克和轻子 。都作为\"弦\"——振动的能弦 。它们在11维中摆动 。包括我们已知的3个 。维度再加上时间 。以及7个别的维度 。这种弦非常微小——小得可以被看成是点粒子 。通过引入额外的维度 。超弦理论使科学家能把量子定律和引力定律相对比较融洽地合在一起 。
我引用一段算是通俗的超弦理论描述 。大家感受一下:物理学家米奇奥·卡库是这样从超弦理论的角度来解释宇宙的结构的:杂化弦由一根闭合的弦组成 。它有两种振动模式 。顺时针方向的和逆时针方向的 。要以不同的方式来对待 。顺时针方向的振动存在于一个10维空间 。逆时针方向的振动存在于一个26维的空间 。其中有16维已经被压实了 。(在卡鲁扎原先的5维空间里 。第5维被卷成一个圈 。已经给压实了 。)
相信我 。别装作你能读懂 。好吗 。
超弦理论的进化
科学永无止境的前进 。不惜一切的前进 。扯淡的超弦理论也一样 。它目前又进一步产生了所谓的M理论 。M理论把所谓\"膜\"的面 。纳入了物理学本质世界 。世界的终极之处 。不单单是细微的琴弦 。而是一组宇宙超膜 。

推荐阅读