超弦理論
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超弦理论（英語：Superstring Theory），属于弦理论的一种，有五個不同的超弦理論。超弦理論旨在探尋一可統一各基本作用力及解釋基本物質的理論，透過嚴謹的數學框架來定義和賦予物質質量、解釋萬物運行規則。也指狭义的弦理论。是一種引進了超對稱的弦論，其中指物質的基石為至少九維時空中的弦。
理論基礎
[编辑]- 十一維時空（十維空間加一維时間）
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，是萬有理論的候選者之一(指小至可來解釋我們所知的一切作用力，大至於解釋宇宙所有物理奧秘的全面性理論)。
弦理论中的超对称
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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。
主要類型有：
若納入對偶性以及超重力，則可統一出M理論的框架，常見的對偶有T對偶、S對偶、U對偶。
懷疑論
[编辑]弦論最致命弱點是它需要極高時空維度如11維度才能成立，與我們的四維時空不符，卡魯扎-克萊因理論是五維理論就因與四維時空不符而被拋棄，弦論的超高維度更是匪夷所思，尤其值得注意的是廣義和狹義相對論都是四維時空理論，11維的弦論能否和相對論相容令人懷疑，另外弦論預測的重力子和超伴子等在LHC 等實驗觀測一無所獲，因此弦論使學界深深懷疑。
- 1979年諾貝爾獎得主、美國物理學家谢尔登·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學物理系，但是哈佛大學还是接受了超弦理论，于是他选择了离开。[1] 在約十分钟《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]。
註釋
[编辑]- ^ 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）)
參考文獻
[编辑]- 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（台灣中文譯本《優雅的宇宙》或大陸中文譯本《宇宙的琴弦》）. W.W. Norton and Co. New York,NY. c1999. ISBN 978-0-375-70811-4
參閲
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