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冲出地球
1.8.1 超弦理论的发展
超弦理论的发展

1968年,年轻的物理学家加布里埃莱·韦内齐亚诺(Gabriele Veneziano)闲暇时用大数学家欧拉发明的欧拉β函数代入各种数字,然后计算出数据。他发现得到的数字与世界各地汇聚而来的、粒子对撞后碎片的各种数据有些关联。这一发现引得更多科学家加入。经过几年的研究后,他们几乎同时发现,如果用一根振动的弦当作构成万物的最基本的粒子,它们之间的合作用力可以用欧拉函数来表达。但这根弦非常小,小到以我们现今的科技手段都无法看出它的具体模样,致使它看起来就像一个画在纸上的无比小的黑点,这就是弦论。

弦论经过十多年的坎坷研究路程,终于在几位始终不肯放弃的科学家手里升级成了超弦理论。在此理论中,宇宙万物不再细分成各种基本粒子,而是由无数不断在振动的弦构成。弦是相同的,只是振动模式不同,比如这个是横着振动的,可能就是电子,另一个是竖着振动的,就是中微子。换句话说,也许我们眼中的这些物体,在超大规模的强子对撞机撞击后,最终可能得到的是一根弦。

从二维到三维

化学研究中,构成万物的不是弦,而是各种元素。这就是大名鼎鼎的元素周期表,我们已知的任何物体,都是由表中列出的元素构成的。元素在周期表中的位置不仅反映了元素的原子结构,也显示了元素性质的递变规律和元素之间的内在联系,使其构成了一个完整的体系

超弦理论认为宇宙有十个维度,但其中有六个维度不想被看到,紧紧地蜷缩起来了(近些年从超弦理论又派生出的M理论,把十个维度的宇宙变成了十一维的)。等等,六个维度空间?那是啥?

通常科学家把现实生活中的世界叫作三维世界:可以简单认为一个无比小的点是一维空间;在一张忽略厚度的纸上的空间是二维的;有长、宽、高的世界则是三维空间。科学家又把时间这个维度算上去,这不就是四个了吗?其他的六个维度看不到是因为它们蜷缩起来了。构成万物的弦就在这“不想见人”的六个维度里振动着,它们的“影子”从看不见的高维空间中投射在我们的世界,就是各种微小的基本粒子。