弦理论基础

弦理论是一种数学理论，它试图解释某些目前在量子物理的标准模型下无法解释的现象。

弦理论基础

弦理论的核心是用一维弦模型来代替量子物理中的粒子。这些弦，普朗克长度的大小(10-35米)，以特定的共振频率振动。弦理论的一些最新版本预测，弦可能有更长的长度，大小接近一毫米，这意味着它们处于实验可以探测到它们的领域。弦理论得出的公式预测了超过四维的空间(最常见的是10或11维，尽管有一个版本需要26维)，但额外的维度在普朗克长度内“卷曲”。

除了弦，弦理论还包含另一种类型的基本物体，叫做膜，它可以有更多的维度。在一些“膜世界场景”中，我们的宇宙实际上是“卡在”一个三维膜(称为3-膜)中。

弦理论最初发展于20世纪70年代，试图解释一些与强子和其他物理基本粒子的能量行为不一致的现象。

就像量子物理学的很多东西一样，应用于弦理论的数学不能唯一地解决。物理学家必须应用微扰理论来获得一系列近似解。当然，这样的解决方案包括一些假设，这些假设可能是真的，也可能不是真的。

这项工作背后的主要希望是，它将产生一个“万有理论”，包括量子引力问题的解决方案，并使量子物理学与广义相对论和解，从而使物理学的基本力量和解。

弦理论的变种

最初的弦理论只关注玻色子粒子。

超弦理论(超对称弦理论的简称)结合了玻色子和另一种粒子费米子，以及超对称来模拟重力。有五个独立的超弦理论:

1型
IIA
IIB型
何类型
他类型

m -理论：一种超弦理论，于1995年提出，试图将I型、IIA型、IIB型、HO型和HE型模型合并为同一基本物理模型的变体。

弦理论研究的一个结果是，人们认识到，有大量的可能理论可以构建，这导致一些人质疑，这种方法是否真的会发展出许多研究人员最初希望的“万有理论”。相反，许多研究人员采用了一种观点，即他们正在描述一个巨大的弦理论图景，其中有许多可能的理论结构实际上并不能描述我们的宇宙。

弦理论研究

目前，弦理论还没有成功地做出任何预测，这些预测还没有被另一种理论解释。它既没有被具体证明也没有被证伪，尽管它有数学特征，这给了许多物理学家极大的吸引力。

许多提议的实验都可能显示“字符串效应”。许多这样的实验所需要的能量目前还无法获得，尽管有些在不久的将来是有可能获得的，例如可能从黑洞中观测到的能量。

只有时间才能证明，弦理论是否能够在科学领域占据主导地位，而不仅仅是鼓舞了许多物理学家的心灵和思想。

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