本系列文章預(yù)計(jì)會有30個(gè)章節(jié)，這套文獻(xiàn)將系統(tǒng)的講述物理學(xué)本身，今天是第三季第19篇

20世紀(jì)初，廣義相對論和量子理論一直都是當(dāng)世風(fēng)靡物理界的知識體系，然而大神愛因斯坦一直都不滿足當(dāng)下相對論和量子理論不相容的問題.

所以，愛因斯坦在他的后半生中，一直在尋找統(tǒng)一場論，即一個(gè)能在單獨(dú)的包羅萬象的數(shù)學(xué)框架下描寫自然界所有力的理論。

他渴望以前人從未成功達(dá)到的清晰來揭示宇宙活動(dòng)的奧秘，由此展示自然界的美麗和優(yōu)雅。

但是，愛因斯坦沒有成功。直到20世紀(jì)70年代，弦論登場了。弦論的提出，其目的就是統(tǒng)一電磁力、弱力、強(qiáng)力和引力這四種基本作用力。

弦論的提出，其目的就是統(tǒng)一電磁力、弱力、強(qiáng)力和引力這四種基本作用力。

根據(jù)弦論，宇宙的基本構(gòu)成要素不是點(diǎn)粒子，而是有點(diǎn)像弦樂器的上下振動(dòng)著的一堆琴弦。弦論的弦被認(rèn)為是深藏在物質(zhì)核心里的。

弦論的弦小得可憐，平均大約是普朗克長度的尺寸。弦論“抹平”了時(shí)空短距離性質(zhì)，從而也令喧囂的量子波浪安靜了許多。

弦論似乎解決了廣義相對論與量子力學(xué)間的矛盾，所有物質(zhì)和力都來自同一個(gè)基元：振動(dòng)的弦。

根據(jù)弦理論，假如我們以更高的精度——比現(xiàn)有技術(shù)高許多數(shù)量級的精度——去考察那些粒子，我們會發(fā)現(xiàn)它們并不是點(diǎn)狀的粒子，而是由一維的小環(huán)構(gòu)成的。每一個(gè)粒子都像一根無限纖細(xì)的橡皮筋，一根振蕩、跳動(dòng)的絲線。就把它叫弦。

圖里說明了弦理論的基本思想：從一個(gè)普通的蘋果開始，不斷地放大它的結(jié)構(gòu)，顯出越來越小的組成。

以前我們從原子走到質(zhì)子、中子、電子和夸克，現(xiàn)在弦理論在它前面增添了一根微觀的振動(dòng)的線圈。

弦論有兩個(gè)基礎(chǔ)：量子力學(xué)和相對論。

弦論提供了一個(gè)以量子力學(xué)為開始、以廣義相對論為結(jié)束的優(yōu)美邏輯。

弦論承諾會統(tǒng)一引力和量子力學(xué)。為了讓描述超弦理論的方程能夠連接廣義相對論和量子力學(xué)方程，解釋自然界中的粒子，統(tǒng)一基本力等，必須發(fā)明額外的維度。

在量子宇宙中，能量的不確定性導(dǎo)致時(shí)空扭曲而出現(xiàn)不確定性，引發(fā)遠(yuǎn)處出現(xiàn)波動(dòng)，或者更特殊的情況下導(dǎo)致度量標(biāo)準(zhǔn)的波動(dòng)。

因此，整個(gè)幾何都會變得不確定；維度的概念甚至維度的數(shù)量都變得不可捉摸，超出了人類現(xiàn)有實(shí)驗(yàn)的測定能力。

超弦理論所需要用到的數(shù)學(xué)要求存在至少十個(gè)維度。也就是說，如果要弦論有意義，宇宙應(yīng)該是十維的：九維空間加一個(gè)時(shí)間維。十維空間是宇宙這座大琴的音箱，撥動(dòng)這些最小單位的弦造成不同的音高與音色，產(chǎn)生不同的基本粒子，進(jìn)而發(fā)展出所有的物質(zhì)與作用力。

必須承認(rèn)的是，人類的大腦和眼睛，只是為了應(yīng)付三維空間和四維時(shí)空的各種情況演化出來的，不具備辨識和解析高維度空間物體的能力。

如果弦論是真的，那它又一次極大地變革了我們對時(shí)空的認(rèn)識。