天才小说 通过搜索各大小说站为您自动抓取各类小说的最快更新供您阅读!
天才小说 >  最终防线 >   弦理论简介

先来作者总结:弦理论(超弦理论)实际上在目前是不可实验的,而科学的重要定义是可重复、可实验、数据化。那么,在不可实验只是纯理论的这样一种说法可能更多地偏向于假说,而弦理论的来源其实也和哲学、玄学分不开关系。实际上,在现代物理界,许多理论都要从哲学、玄学里汲取思想的营养;而这正好是证明了“理性”向“超理性”的方向在不断拓展。现代的物理学使命正是“拓展(explore)”;而社会学科则更多地在“内爆(inplore,created-by-somebody,not-nobody,but-i-do-not-konw-who-he-is。)”向内部更深层次地挖掘。而人类要想突破已有的、禁锢的认知,就必须要对曾经摒弃、排斥的宗教思想甚至从原始的巫术崇拜里找到认识世界的新途径……

弦理论是发展中的理论物理学的一支,结合量子力学和广义相对论为量子引力。弦理论用一段段“能量弦线”作最基本单位以说明宇宙里所有微观粒子如电子、质子及夸克都由这一维的“能量线”所组成。中文文献上,一般写作“弦”或“絃”。较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由零维的点粒子所组成,也是目前广为接受的物理模型,也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题,但是此理论所根据的粒子模型却遇到一些无法解释的问题。比较起来,弦理论的基础是波动模型,因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述弦状物体,还包含了点状、薄膜状物体,更高维度的空间,甚至平行宇宙。值得注意的是,弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测,关于这一点,以下内文会说明。弦理论的雏形是在1968年由维内奇诺(gabrieleveneziano)发现。有说法称,他原本是要找能描述原子核内的强作用力的数学函数,然后在一本老旧的数学书里找到了有200年历史的贝塔函数(欧拉),这函数能够描述他所要求解的强作用力。事实并非如此,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”的传言令他本人很不高兴。不久后李奥纳特·苏士侃发现,这函数可理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线段”,这在日后则发展成“弦理论”。虽然弦理论最开始是要解出强作用力的作用模式,但是后来的研究则发现了所有的粒子(含反粒子),如正反夸克,正反电子(电子、正电子),正反中微子等等,以及四种基本作用力粒子(胶子、中间玻色子、光子、引力子),都能用类似方法表示成一小段的不停振动的能量弦线,而各种粒子彼此之间的差异只是这弦线的长度、振动参数和形状的不同而已。

最早期的弦论叫做玻色弦理论,南部阳一郎给予最早的作用量,[来源请求]但是该作用量在场论的框架内难以量子化。此后亚历山大·泊里雅科夫给予一个等效的作用量,其几何含义是把时空坐标视为一个世界面的标量场,并且在世界面上满足广义相对论的一般坐标变换规则。除此之外,如果要求这个作用量同时满足在外尔变化下不变,那么自然的会要求这个世界面是一个二维的曲面。玻色弦理论是最简单的一个弦论的模型,它最重要的物理图像是认为物理粒子不是单纯的点粒子,而是由于弦的振动产生的激发态。显然它有很大的缺点,其一是它只简单描述标量玻色子,没有将费米子引入框架内;其二没有包含一般量子场论中的规范对称性;其三是当研究它的质量谱时候发现,它的真空态是一组质量平方小于零的不稳定快子。所有这些问题在推广到超弦理论后得到很好的解释。超弦理论

另外,“弦理论”这一用词所指的原本包含26维的玻色弦理论,和加入超对称性的超弦理论。在近日的物理界,“弦理论”一般是专指“超弦理论”,为了方便区分,较早的“玻色弦理论”则以全名称呼。1990年代,受弦对偶的啓发,爱德华·维顿猜想存在一11维的m理论,他和其他学者找到强力的证据,显示五种不同版本的十维超弦理论与十一维超引力论其实应该是m理论的六个不同极限。这些发现带动了第二次超弦理论革新。弦理论与大统一弦理论会吸引这么多注意,大部分的原因是因为它很有可能会成为大一统理论。弦理论也可能是量子引力的解决方案之一。除了引力之外,它很自然的成功描述各式作用力,包含电磁力和自然界存在的其他各种作用力。超弦理论还包含组成物质的基本粒子之一的费米子。至于弦理论能不能成功的解释基于目前物理界已知的所有作用力和物质所组成的宇宙,这还是未知数。至今研究员仍未能找到一个弦论模型,其低能极限为标准模型。额外维

额外维是相对于&“四维时空&“而提出的一个概念,一般泛指的是理论在四维时空基础上扩展出来的其它维度。爱因斯坦提出宇宙是空间加时间组成的&“四维时空&“。1926年,德国数学物理学家西奥多·卡鲁扎在四维时空上再添加一个空间维,也就是添加一个第五维,把爱因斯坦的相对论方程加以改写,改写后的方程可以把当时已知的两种基本力即“电磁力”和“引力”很自然地统一在同一个方程中。至此,理论中存在额外添加的维度统称为“额外维”。超弦理论中是一维时间十维空间或九维空间。d-膜由于超弦理论的时空维数为10维,所以很自然的可以认为有6个额外的维度需要被紧化。当对闭弦紧化时,可以发现所谓的t-对偶;而对开弦紧化则可以发现开弦的端点是停留在这些超曲面上的,并且满足dirichlet边界条件。所以这些超曲面一般被称为“d膜”。研究员称d膜的动力学为“矩阵理论”(m理论),是为“m”字之一来源。

在未获实验证实之前,弦理论是属于哲学的范畴,不能完全算是物理学。无法获得实验证明的原因之一是目前尚没有人对弦理论有足够的了解而做出正确的预测,另一个则是目前的高速粒子加速器还不够强大。科学家们使用目前的和正在筹备中的新一代的高速粒子加速器试图寻找超弦理论里主要的超对称性学说所预测的超粒子。但是就算是超粒子真的找到了,这仍不能算是可以证实弦理论的强力证据,因为那也只是找到一个本来就存在于这个宇宙的粒子而已,不过这至少表示研究方向还不是错误的。

虽然历史上,弦理论是物理学的分支之一,但仍有一些人主张,弦理论目前不可实验的情况,意味着它应该(严格地说)被更多地归为一个数学框架而非科学。一个有效的理论,必须通过实验与观察,并被经验地证明。不少物理学家们主张要通过一些实验途径去证实弦理论。[1]一些科学家希望借助欧洲核子研究组织(cern,conseileuropeanpourrecherchesnucleaires)的大型强子对撞机,以获得相应的实验数据——尽管许多人相信,任何关于量子引力的理论都需要更高数量级的能量来直接探查。[2]此外,弦理论虽然被普遍认同[原创研究?],但它拥有非常多的等可能性的解决方案。[3]因此,一些科学家主张弦理论或许不是可证伪的,并且没有预言的力量。[4][5][6][7]由于任何弦理论所作出的那些与其他理论都不同的预测都未经实验证实的,该理论的正确与否尚待验证。为了看清微粒中弦的本性所需要的能量级,要比目前实验可达到的高出许多。弦理论具有很多在数学上很有意思的特征(featuresofmathematicalinterest)并自然地包含了标准模型的大多数特性,比如非阿贝尔群与手性费米子(chiralfermions)。因为弦理论在可预知的未来可能难以被实验证明,一些科学家[8]问,弦理论甚至是否应该被叫做一个科学理论。它现在还不能在波普尔的哲学含义中被证伪。但这也暗示了弦理论更多地被看做建设模型的框架。在同样的形式中,量子场论是一个框架。[9]弦理论的思想为物理学带来了一个建议上超越标准模型的巨大影响。例如,虽然超对称性是组成弦理论的重要一部分,但是那些与弦理论没有明显联系的超对称模型,科学家们也有研究。因此,如果超对称性在大型强子对撞机中被侦测到,它不会被看做弦理论的一个直接证明。然而,如果超对称性未被侦测出,由于弦理论中存在只有以更加更加高的能量才能看出超对称性的真空,所以它的缺乏不会证明弦理论是错误的。相反,如果日食期间观测到太阳的引力未使光按预测的角度偏转,那么爱因斯坦的广义相对论将被证明是错误的。(广义相对论当然已被证明是正确的。)在更数学的层次上,另一个问题是,如同很多量子场论,弦理论的很大一部分仍然是微扰地(perturbatively)用公式表达的(即为对连续的逼近,而非一个精确的解)。虽然非微扰技术有相当大的进步——包括猜测时空中满足某些渐进性的完整定义——一个非微扰的、充分的理论定义仍然是缺乏的。物理学中,弦理论有关应用的一个中心问题是,弦理论最好的理解背景保存着大部分从“时不变的时空”得出的的超对称性潜在理论:目前,弦理论无法处理好时间依赖与宇宙论背景的问题。前面提到的两点涉及一个更深奥的问题:在弦理论目前的构想中,由于弦理论对背景的依赖——它描述的是关于固定时空背景的微扰膨胀,它可能不是真正基础的。一些人把独立背景(backgroundindependence)看做对于一个量子引力理论的基础要求;自从广义相对论已经是背景独立的以来,尤其如此。

天才小说推荐阅读:撒娇小猫咪,一亲脸就红吞掉一万只哥布林后,我无敌了!开局弓箭手,满天箭雨了解一下足球之开局躺个世界杯冠军求求你快退役吧赛博朋克,开局获得无限金钱女装的我和选择困难症妹妹网游:开局超神器,想不弑神都难联盟:什么战队啊!全是骚操作!网游之武魏之强奥特:虚饰的混沌重生:第一玩家领主:从茅草屋开始打造不朽仙城夜色尚浅:灯火阑珊夜未央梦幻西游:签到打卡就能无敌修仙游戏:氪金十亿,横推一切!逆天废妃的反击计划!诸天真灵道骑砍草原帝国足球:将退役的阿扎尔开局网游:我一弓手近战无敌很合理吧亿万天灾掌群星,妹妹竟都不亲生游戏影响现实,我成了光之战士全民载具求生,我有无限赋予能力全球穿越,我是大富婆刚拿S赛冠军,粉丝求我退役唱歌开局福星附身,所有技能增强!全球降临:暗黑科技,无尽财富!召唤调皮魅魔,享受幸福人生开局选择神级韩信,全网震惊!我有一双外挂眼网游:我可太喜欢叠负面状态了红警:入苏维埃当高官篮球:系统新手任务,隔扣大鲨鱼别反野了,对面打野都哭了!全民转职:开局散人,技能超进化梦幻西游:会看黄历的我无敌了重生无敌从传奇开始柯南之我的老姐毛利兰玛法大陆之游戏入侵我玩的可能是一个假游戏网游:武林巅峰之路网游:我一精神病有点关系怎么了萌学园之星愈月情奥特:从布莱泽开始成为最强怪兽被迫选了萝莉:我的冒险之旅领主求生:我有暗区突围系统时代少年团与绵绵网游:一箭弑神!你管这叫平A?天选歌手,鱼池大淘洗
天才小说搜藏榜:鼠妖团团超可爱,太欧气又软又甜顾寒煜江果果小说全文免费阅读无弹窗泡妞宝鉴她,还这样?天灾OL:开局技能全满级原神:提瓦特的璃月人深层隐意识墨净溪清全民:合成师,开局合成亡灵大军家族修仙:陈门仙族诸天妖道:从笑傲大明开始网游之狂暴审判网游:永恒真理之主她华国人,异世求生当然秒杀全场恶魔女友总想吃掉我都市之最强兵王什么叫开挂型射手啊亮剑:我们不一样我在超神创建神话基因王者:荣耀的传承巅峰幻界公子您命中缺我英雄无敌之巨龙之主赵昊带着王者荣耀系统征服异界火影:扉喇嘛被天幕曝光了林逍林萱大周诛邪人,开局获得邪神奖励!海贼首富的嚣张高调史最强法爷:九个暴君鬼宠横扫全球人在木叶,暗部拷问忍者十年!网游之绝顶锋芒我在修真世界搞建设杀怪百分百爆率,你跟我比幸运?捕手传说半神之殇暗盒游戏桃运狂兵斗破苍穹之无上之境萧炎全文完整版花昭叶深重生七零肥妻要翻身最新章节在线阅读[综影视]非人类进化指南王者荣耀之大神救命呀!斗罗:武魂殿团宠路子野惹她干嘛王者:我胡乱操作被对面疯狂脑补控球先生虫群领主:百倍奖励疯仙全民求生:从零开始征服迷雾世界温宁厉北琛许逸的小说全文免费阅读无弹窗最毒宠妾:盛宠妾宝王爷大人崩铁:黑月光转白,火爆四星角色
天才小说最新小说:穿越次异世界的情缘2全民求生游戏,开局一座小破屋NBA模板麦迪,拯救篮网三巨头网游三国:获得美女就变强网游三国:我麾下全是粗鄙武夫上古网游,我的天赋亿万点强!本王的夫人天下第一我滴个白月光突然就变绿茶了!游戏降临我有一座新手村终结的炽天使我是第一号角鲁鲁修凌驾于诸天【HP】布莱克家族我的花旦老师爱上是女小生的我穿越恋歌:上官与夏侯列车求生:开局一辆报废火车综影视进入影视世界锦逸良缘双城:力挺金克斯,妖姬吃醋了?网游之经商圣手hp命运的礼物紫微斗数说明书段老板的宝贝烛照铠甲之重生莫名其妙的异世界冒险火影:从百分百完美虚化开始!NBA:我带威少建王朝英雄联盟之玩家对战特种兵张霄回村搞大事,被女学霸四合院重生之傻柱觉醒强势文化手册穿越王者:聊天室里的英雄传奇单元文:听说是命里有注定绑定系统后开始纠结赚钱还是罢工五年后,沐律回来了团播,主播他有恋爱脑死亡守护暗区突围之黑金指挥官孤僻高冷谋士拒绝谈恋爱叶罗丽:心之灵,神之禁听我的,媳妇还得靠抢HP霍格沃茨的东玄交换生在明末奋斗空门舞蔡空,保家卫国穿海:海上建堡垒,战四海八荒床前明月光,影不属于她!迪迦之新的征途带土:这次真给鸣人贴暖宝宝了火影之星落尘世时光迷踪名柯:医学教授日行一善CS2:变妹后站上世界之巅