弦的世界
如果在物理学中，有一种理论能够像相对论一样经受住了这么多宇宙现象的考验，而这种理论却几乎只由一个人来完成，那么这种理论就可以媲美相对论，而这个人就可以比肩爱因斯坦。
量子力学经受者了这些种种考验，所以量子力学比肩相对论！
但是，量子力学不是由一个人来完成的，是一群人，而这一群人中还居然包括爱因斯坦！
所以，上天是不公平的，怎么让一个人能如此卓越！
爱因斯坦之后，一直到现在，我们几乎再也没有看到上世纪初的那种大繁荣，大师云集，群星璀璨。我们怀念爱因斯坦，哀叹伟人的离去，我们害怕缺乏伟人相伴后孤独、失落。
爱因斯坦
有时候，我们就像小孩，我们需要伟人对我们的百般呵护，但可惜的是，伟人就像我们的父母一样终究会离我们而去，并让我们独自面对以后的世界。
超弦理论显然无法“媲美”相对论，至少暂时是这样。
即使相对论对奇点和微观粒子的部分行为的解释存在局限，但是相对论在岁月的风沙吹抚下，已经由原来的不知所云的作品成为了一个时代的经典。
而超弦理论，显然处于了类似当初相对论的位置，只不过不同的是，超弦理论的发展并不和相对论一样，只有一位父亲。
超弦理论是一部由多人共同创造的理论。
而且，超弦理论一开始并不是为了解释广义相对论与量子力学的不统一性而诞生的。超弦理论拥有一个草根的前世。
超弦理论的由来据说，1968年维内奇诺为了去描述原子核内的强作用力的数学函数，偶然机会在一本老旧的数学书里发现了200年历史的贝塔函数,于是维内奇诺尝试着去用这个函数来解释他所要求解的原子核的强作用力，结果出奇的一致和吻合。
当然，这种具有传奇色彩的故事在物理学的舞台上简直就是凤毛麟角,根据维内奇诺本人的说法,这个函数是他多年努力的结果,而那些“偶然发现”以及“从数学书中发现”的传言被他进行了愤怒的驳斥。
能量的形式:振动的波
但是，在不久后，李奥纳特·苏士侃发现,该函数居然可理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的能量“线段”，而这个“线段”在日后则就被发展成“弦理论”。
这个时候的弦理论还不是超弦理论，它是一种包含了26度空间的玻色弦理论，此时的弦理论仍然在疯狂尝试去解出原子核强作用力的作用模式。
只不过后来人们在此基础上加入了“超对称性”概念，即空间中的物体无论如何反转都具有对称性。于是，玻色弦理论变成了超弦理论，而我们一般所指的弦理论默认指的都是超弦理论。
“弦”为何物在超弦理论的框架里，所有的基本粒子，如夸克、电子、中微子、以及四种基本力作用力粒子（胶子、玻色子、光子、引力子），都可以用类似的方法表示成一小段的不停振动的能量弦线，而各种基本粒子彼此之间的差异只是弦线的长度、振动参数和形状不同而已。
振动的能量线
正是在这些基本粒子都表现出的统一性和一致性，让后来研究弦理论的科学家们突然间意识到，这种基本粒子的一致性非常有可能提示宇宙的本质极可能就是这些不停振动的能量弦线。
而恰逢此时，“奇点”问题对广义相对论的进一步发展产生了限制。
此外，广义相对论和量子力学在尝试对相互间的领域进行解释时被证明具有不可调和的矛盾性。
振动的“弦”
而广义相对论和量子力学是现代物理学的两大基石，二者的这种巨大矛盾导致了整个现代物理学界的地震。
在这种背景下，科学家们纷纷尝试各种出路，如将量子力学宏观化，广义相对论量子化，但是都被证明没有更多出路。
而弦理论研究者们突然意识到自己手中可能拥有一张王牌，这张王牌极有可能就是宇宙的真实本质。
于是在现代物理学的顶端出现了这样一个高亮的声音：自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”！
这个声音一经发出，如雷贯耳！
很多科学家面对着这样一个理论再结合自己的研究数据，突然间他们仿佛看到了上帝之光，他们似乎都看到了“超弦理论”的真实性。
宇宙的膜
于是一大堆人纷纷出来为“超弦理论”站台，这个热闹程度，不亚于当年普朗克发现量子力学，爱因斯坦等一大批学者为普朗克站台一样。
只不过不同的是，普朗克通过实验和数据被证明是对的，而“超弦理论”因为自身要解释的是整个宇宙，一方面不得不面对宇宙各种其他现象数据的挑战，另一方面不得不面对人类科技水平对宇宙观察的局限性，所以超弦理论一直在发展的过程中。
超弦理论遇到的问题如果你是当时情景下的弦理论研究者，你一旦开始往代替相对论和量子力学方面思考的话，你首先要解决的是，如何通过弦理论来弥合广义相对论描述的宏观世界和量子力学的微观世界的不统一性。
并在这个基础上，如何进一步对“奇点”“黑洞”“宇宙大爆炸”等概念进行描述和解释。
宇宙大爆炸模型
不得不说，弦理论在这几点初步工作还能算是做的比较出色。
为了解释广义相对论和量子力学的矛盾性，弦理论就必须得解释4种基本力（引力、电磁力、强力、弱力）在宏观和微观上的一致性。
在宏观上，引力为什么很小却作用距离很远，而为什么其他三种力作用力很大却作用范围很短。
在微观上，引力在微观粒子的作用机制到底是什么。另外，还有一系列关于弦论解释宇宙的复杂的数学问题和解释现实中一些粒子独特行为。
此外，弦理论还要填补广义相对论中对“奇点”描述的空白等等。
超弦理论对此的解释为了解释上面的种种现象，主要是为了弥合引力和量子力学，弦理论必须至少拥有10-11个维度才能建立起一个理论框架。
但是，为什么我们只能感受到的只有3维或4维(加上时间)，那剩下的维度跑哪去了？
对此，弦论科学家如此解释道：
在宇宙大爆炸之前，宇宙还是一个奇点(普朗克尺度)，所有的能量都被压缩在里面，空间曲率无限大(即空间被无线折叠)。当宇宙大爆炸发生后，我们能够感知到的三维空间和第四维度(时间)从中逃逸出来，而原来的7维空间则仍然还遗留在原来的普朗克尺度内。
多维的世界
这种解释基本可以回答这个问题。但是，引力和其它三种基本力的矛盾性又如何解释呢？
曾经引力这个概念将超弦理论拖入了无限深渊。
因为它虽然可以解释基本粒子的弦的本质，也可以在量子力学的范畴里解释另外三种基本力，但是引力呢？为何引力作用范围可以如此之远？
在这种背景下，超弦理论迎来了它的升级，人们将其由线段弦发展成了面状弦，即膜理论(M理论）。膜理论和弦理论本质上是一种理论，只不过膜理论突破了弦理论的“类二维框架”。
弦理论学者认为，宇宙中所有的粒子都被局限在一个四维的膜宇宙中，而膜宇宙又漂浮在一个更高维度的体宇宙里。不过几种特殊的粒子可以从膜宇宙里穿入穿出，其中最出众的就包括引力子。
于是，引力就可以很好的兼容量子力学了！广义相对论和量子力学的矛盾就得到了弥合。
于是，我们就可以看见在这样一种大一统理论的宇宙诞生：
总结137亿年前我们的宇宙在某个奇点由一场大爆炸中诞生。
在爆炸前夕，宇宙由振动频率无限高和空间高度折叠(至少10维, 曲率无限大)的“弦”组成。
大爆炸产生后，原本极高温度的宇宙稍微冷却一丁点，但是这样一来却得以让宇宙弦以特殊的振动频率蜕化成引力子等，然后在引力的牵引下，宇宙以“吹气球”的方式进行扩张。
随着宇宙温度进一步降低，弦得以以更多不同的频段构成了光子、胶子等，最后温度再进一步降低，构成实物粒子的基本粒子(如电子、夸克）等得以形成。
最终，我们现在的宇宙得以形成！
超弦理论的提出曾经在物理学界引来一片质疑，就连霍金也曾经并不认同它的解释。
但是，随着超弦理论的不断发展，尤其是脱胎于超弦理论的膜理论，霍金却由曾经的“反对者”变成了支持者。为此他还特地强调，“膜理论可能是人类近几十年来唯一硕果仅存的理论了”。
超弦理论的诞生并不是一帆风顺，其中蕴含了大量的科学家的心血。当然，如果科学家们研究的方向错了，那么即使你付出再多努力，也不可能将错的理论变成对的。
虽然对超弦理论的反对声也不少，但是在时间的吹洗之下，超弦理论却并没有因反对而死亡，反而逐渐长成了参天大树！
也许我们接下来的工作可能就是用创造性的实证去验证它！
但是，至少目前看来，它是最有希望的大统一理论！
作者:蚊子与茶杯生活中应该有精彩的知识和故事！
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