超弦理论
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超弦理论（英语：Superstring Theory），属于弦理论的一种，有五个不同的超弦理论。超弦理论旨在探寻一可统一各基本作用力及解释基本物质的理论，透过严谨的数学框架来定义和赋予物质质量、解释万物运行规则。也指狭义的弦理论。是一种引进了超对称的弦论，其中指物质的基石为至少九维时空中的弦。
理论基础
- 十一维时空（十维空间加一维时间）
为了将玻色子和费米子统一，科学家预言了这种粒子，由于实验条件的限制，人们很难找到这种能够证明弦理论的粒子。超弦理论作为最为艰深的理论之一，吸引着很多理论研究者对它进行研究，是万有理论的候选者之一(指小至可来解释我们所知的一切作用力，大至于解释宇宙所有物理奥秘的全面性理论)。
弦理论中的超对称
弦理论是我们知道的唯一能融合广义相对论和量子力学的方式，但只有超对称的弦理论才能避免快子问题，才能包括费米子振动模式从而才能说明组成我们世界的物质粒子。为了实现引力的量子力学，也为了一切力和物质的大统一，超对称性与弦理论手拉手地走来了。假如弦理论是对的，物理学家希望超对称性也是对的。
主要类型有：
若纳入对偶性以及超重力，则可统一出M理论的框架，常见的对偶有T对偶、S对偶、U对偶。
怀疑论
弦论最致命弱点是它需要极高时空维度如11维度才能成立，与我们的四维时空不符，卡鲁扎-克莱因理论是五维理论就因与四维时空不符而被抛弃，弦论的超高维度更是匪夷所思，尤其值得注意的是广义和狭义相对论都是四维时空理论，11维的弦论能否和相对论相容令人怀疑，另外弦论预测的引力子和超伴子等在LHC 等实验观测一无所获，因此弦论使学界深深怀疑。
- 1979年诺贝尔奖得主、美国物理学家谢尔登·格拉肖（Sheldon Lee Glashow）是超弦理论的怀疑者，因为其不能提供实验可检验的预言。他曾经试图阻止超弦理论家进入哈佛大学物理系，但是哈佛大学还是接受了超弦理论，于是他选择了离开。[1] 在约十分钟《弦论这件事》（《优雅的宇宙》第二部分）的采访中，他认为超弦是一门与物理没有关系的学科，并且说：“...你可以把它称为肿瘤...”[2]。
注释
- ^ Jim Holt, "Unstrung", The New Yorker, October 2, 2006. [2014-07-28]. （原始内容存档于2011-06-06）.
- ^ "there ain't no experiment that could be done nor is there any observation that could be made that would say, `You guys are wrong.' The theory is safe, permanently safe." He also said, "Is this a theory of Physics or Philosophy? I ask you" NOVA interview （页面存档备份，存于互联网档案馆）)
参考文献
- Kaku, Michio. Introduction to Superstring and M-Theory 2nd edition. New York, USA: Springer-Verlag. 1999.
- Shen, Sinyan. Introduction to Superfluidity 2nd edition. Beijing, China: Science Press. 1982.
- Greene, Brian. The Elegant Universe: Superstrings, Hidden Dimensions, and the Quest for the Ultimate Theory. Random House Inc. 2000.
- Greene, Brian. The Elegant Universe（台湾中文译本《优雅的宇宙》或大陆中文译本《宇宙的琴弦》）. W.W. Norton and Co. New York,NY. c1999. ISBN 978-0-375-70811-4
参阅
外部链接
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