超弦理论与虫洞

量子碰上引力20世纪发展出了两套现代物理学的基础，量子力学和广义相对论。

广义相对论描绘宏观物体的运动，量子力学描绘微观粒子的运动，它们在各自的领域都获得了巨大的成功，但是，当量子力学和广义相对论联合时，却出现了问题。

20 世纪 20 年月，狄拉克将量子力学与狭义相对论联合，创办了量子场论，这是以后标准模型的雏形。

量子场论将粒子看做场的激发，粒子的概率波其实就是洋溢在空间中的场，粒子在某一地点某一时辰的出现就是场在那一时辰那一位置的激发。

利用这一点，理论物理学家创办了描绘微观下电磁互相作用的量子电动力学（ QED），为了使 QED有定量计算的意义，物理学家理查德.费曼提出了费曼图，就是将粒子的运动轨迹和互相作用状况画成一张图，当发生电磁互相作用时，激发出的光子的路径与原粒子的路径的交点称为极点，利用费曼图，能够计算极点处的量子数，这就使QED能够进行定量计算。

但是，因为量子力学的多重历史性（即在出现相同结果时，过程不必定相同），需要将全部的历史（过程）叠加，但是，历史的个数是无量个，所以，最后计算的结果必定是无量大。

但是，无量大是没存心义的，于是，费曼又发了然重整化方法。

费曼发现，因为QED 的耦合常数（即理论里互相作用的强度，耦合能够理解为互相作用）小于 1，这就使得每一阶的计算（即每一张费曼图的计算）越今后对结果的影响愈来愈小，所以，只用计算前几阶的结果就能获取相当精准的结果，这就是重整化方法，重整化使QED中的无量大除去了。

但是，当物理学家将引力用上述方法与量子力学联合时，在尺度较大时，还可以够成功，但是，当研究的尺度小到被称为普朗克长度时，理论中的耦合常数忽然大于 1，也就是说，重整化不再合用，量子力学与广义相对论在普朗克尺度下的联合是无量大，明显，现代物理学的两大基石 -----量子力学和广义相对论的一致失败了。

但是，这又有什么关系呢？广义相对论和量子力学研究的对象看起来完整不一样，广义相对论研究大质量的物体，量子力学研究小尺度的物体，但是，在我们的宇宙中，恰好有既是沉的，又是小的东西，比方黑洞的奇点，以及宇宙大爆炸之初，量子力学和广义相对论联合的失败是我们没法探究宇宙中的极端的物质，更重点的是，宇宙为何要有两套法例？400 年的物理研究使得物理学家相信，宇宙必定由一套法例来支配，所以，也必定有一个理论能够解说全部的自然现象。

超弦理论宇宙的基本构建模块超弦理论是一种力图统一量子力学和相对论的理论，它认为我们所感知到的物质和力量都是由微小的、振动的超弦构成的。

这些超弦是宇宙的基本构建模块，它们的振动模式不仅决定了物质的性质，也决定了宇宙的结构和演化过程。

在超弦理论中，超弦是一种连续的线状物体，具有非常小的尺寸。

它们振动的方式可以被看作是一系列基本谐振模式的叠加，每一种振动模式都对应着不同的粒子。

这些振动模式可以被分为开弦和闭弦，它们之间的区别在于开弦的两个端点可以自由移动，而闭弦的两个端点是相连的。

超弦理论中存在五种不同类型的超弦，分别被称为I型、IIA型、IIB型、heterotic-E型和heterotic-O型超弦。

这些超弦之间的区别在于它们的振动模式和对称性不同，导致了它们所描述的物理现象也有所区别。

例如，IIA型和IIB型超弦具有超对称性，而I型超弦则没有。

超弦理论还包括了引力的描述，这是相对论的重要组成部分。

其中最具代表性的是引力子，它是一种质量为0的粒子，传递引力相互作用。

超弦理论中的引力子是通过闭弦的振动模式描述的，这些振动模式决定了引力的强度和作用范围。

除了超弦和引力子，超弦理论还涉及了其他类型的粒子，包括弦态玻色子和弦态费米子。

弦态玻色子是具有整数自旋的粒子，它们描述了物质的弦振动模式。

而弦态费米子则是具有半整数自旋的粒子，它们描述了物质的超对称性质。

超弦理论的一个重要特点是它包含了额外的空间维度。

根据理论，我们所处的宇宙实际上是一个十维的空间，其中六个维度处于紧致化状态，即卷曲在非常小的尺度上。

这些额外维度很难被直接观测到，但它们对超弦理论的结构和物理现象都有重要影响。

总结起来，超弦理论认为宇宙的基本构建模块是微小的、振动的超弦。

这些超弦的振动模式决定了物质的性质和宇宙的结构，它们通过不同的振动模式描述了不同类型的粒子，包括引力子、弦态玻色子和弦态费米子。

此外，超弦理论还包括了额外的空间维度，这些维度对宇宙的演化过程起着重要作用。

⼀代宗师惠勒：他命名了⿊洞和⾍洞，疯狂想法后是⽏庸置疑的真理「1962年，我刚到普林斯顿读研究⽣的时候，我的梦想是和惠勒教授⼀起研究相对论，我便战战兢兢的去敲他的门。

他热情并微笑着迎接我，把我领进他的办公室，然后⽴即开始和我讨论恒星在其⽣命终结时引⼒坍缩的奥秘。

⼀个⼩时后，当我⾛出他的办公室时，我变成了他的信徒。

」撰⽂ | Kip S. Thorne（基普·索恩）翻译 | 吴寅昊审校 | 梁昊等约翰·阿奇博尔德·惠勒（John Archibald Wheeler）是⼀位致⼒于脚踏实地的项⽬和⼤胆构思的理论物理学家，即使在天马⾏空的想象中，他也⼀直强调实验和观测的重要性。

他的研究和见解对核和粒⼦物理、核武器的设计、⼴义相对论及相对论天体物理、量⼦引⼒及量⼦信息等领域产⽣了重⼤影响。

但他最⼤的影响，是对学⽣、博⼠后和成熟的物理学家的教诲和启发。

他以他所谓的激进保守主义原则为指导，这是受尼尔斯·玻尔（Niels Bohr）的启发：把你的研究建⽴在完善的物理定律基础上（保守），但是把它们推向尽可能最极端的领域（激进）。

他常常超越⼈们所熟知的物理学的界限，以其富有先见之明的⽅式进⾏推理，从⽽启发后世的物理学家。

在约翰·霍普⾦斯⼤学的卡尔·赫兹菲德（Karl Herzfeld）教授指导下完成博⼠学位后（1933年），在纽约⼤学和哥本哈根，惠勒分别跟随格雷⼽瑞·布雷特（Gregory Breit）以及尼尔斯·玻尔完成了两段博⼠后经历。

在那之后，他先是在北卡罗来纳⼤学当了三年的助理教授（1935年-1937年），⼜在普林斯顿⼤学度过了40年的教授⽣涯（1937年-1976年），最后，他来到了德克萨斯⼤学奥斯汀分校，在那⾥做了10年的教授（1976年-1987年）。

他退休后回到了普林斯顿⼤学，仍⼀直积极地、充满热情地从事物理研究，直到他于96岁去世。

物理思维一维空间到十维空间定义理解如果把一到十维度的空间用一张图来表达，你是否会看得明白呢.以下是小编分享给大家的关于写物理思维一维空间到十维空间定义理解，一起来看看吧!根据弦理论，粒子被看作是长度为普朗克尺度一维弦，在引入费米子的座标后，科学家提出了超弦理论。

超弦理论暗示的平行宇宙时空必须拥有十个维度，时空中也存在超对称现象，宇宙不仅是四维时空，而是多维的。

让我们从一个点开始，和我们几何意义上的点一样，它没有大小、没有维度。

它只是被想象出来的、作为标志一个位置的点。

它什么也没有，空间、时间通通不存在，这就是零维度。

一维空间好的，理解了零维之后我们开始一维空间。

已经存在了一个点，我们再画一个点。

两点之间连一条线。

噔噔噔!一维空间诞生了!我们创造了空间!一维空间只有长度，没有宽度和深度。

二维空间我们拥有了一条线，也就是拥有了一维空间。

如何升级到二维呢?很简单，再画一条线，穿过原先的这条线，我么就有了二维空间，二维空间里的物体有宽度和长度，但是没有深度。

你可以试一试，在纸上画一个长方形，长方形内部就是一个二维空间。

这里，为了帮助大家方便理解高维度的空间，我们用两条相交的线段来表示二维空间。

为了向更高的维度前进，现在我们现在来想象一下二维世界里的生物。

因为二维空间没有深度(也可以理解成厚度)，只有长度与宽度，我们就可以将它理解成“纸片人”，或者是扑克牌K.J.A Q里的画像。

因为维度的局限，这个可怜的二维生物也只能看到二维的形状。

如果让它去看一个三维的球体，那么他只能看到的是这个球体的截面，也就是一个圆。

三维空间三维空间大家肯定熟悉，我们无时无刻都生活在三维空间中。

三维空间有长度、宽度与高度。

但是，我要用另一种思维来表达三维空间，只有这样，才可以向更高维度推进。

好，现在我们有一张报纸，上面有一只蚂蚁。

我们就姑且把蚂蚁君看作是“二维生物”，我在二维的纸面上移动。

如果要让他从纸的一边爬到另一边，则蚂蚁君需要走过整个纸张。

三、超弦理论简介2006年7月世界著名数学家、哈佛大学教授丘成桐院士，在南开大学陈省身数学研究所演讲前后曾说：弦理论研究已经到了“重大革命性突破的前夜”。

2008年获得诺贝尔物理学奖的南部阳一郎，就是一位著名的弦理论先驱者之一。

2009年10月英国剑桥大学著名科学家霍金告别卢卡斯数学教授职位后，也是著名的弦理论先驱者之一的格林，获得了剑桥大学声望最高的卢卡斯数学教授席位。

卢卡斯数学教授职位于1664年设立，科学史上一些最伟大的人物都曾获得这一头衔，其中包括牛顿和狄拉克。

说明当代科学前沿的弦膜圈说已出现发展的势头。

现任我国《前沿科学》编委的美籍华人物理学家、美国杜邦中央研究院退休院士的沈致远先生说：“在美国超弦理论和圈量子引力论已成显学，占据一流大学物理系要津，几乎囊括了这方面的研究经费，年轻的粒子物理学家如不做弦论，求职非常困难，资深的也难成为终身教授”。

湖南科技出版社2008年4月出版了李泳先生翻译的斯莫林的《物理学的困惑》一书，在该书开头11页至15页有，即使斯莫林是站在反对弦论者的代表人物的立场上，他也不得不承认：“在美国，追求弦理论以外的基础物理学方法的理论家，几乎没有出路。

最近15年，美国的研究型大学为做量子引力而非弦理论的年轻人一共给了三个助理教授的职位，而且给了同一个研究小组”。

“因为弦理论的兴起，从事基础物理学研究的人们分裂为两个阵容。

许多科学家继续做弦论，每年大约有50个新博士从这个领域走出来”。

“在崇高的普林斯顿高等研究院享受有永久职位的每个粒子物理学家几乎都是弦理论家，唯一的例外是几十年前来这儿的一位。

在卡维里理论研究所也是如此。

自1981年麦克阿瑟学者计划开始以来，9个学者有8个成了弦理论家。

在顶尖的大学物理系（伯克利、加州理工、哈佛、麻省理工、普林斯顿和斯坦福）。

1981年后获博士学位的22个粒子物理学终身教授中，有20个享有弦理论或相关方法的声誉。

弦理论如今在学术机构里独领风骚，年轻的理论物理学家如果不走进这个领域，几乎就等于自断前程。

《命运石之门》里的物理知识有些在看《命运石之门》的童鞋，虽然大致看得懂里面的剧情，但是也还是有看不懂里面所提到的物理知识的困惑吧?下面由沛公来解释解释吧。

没看的童鞋去看看吧，是一部不错的动漫，力推～如果对你的时间概念和理解能力有自信的话。

动漫、游戏里关于至21世纪的物理界研究:"时间旅行的11种可能性"理论1.中子星理论2.黑洞理论3.光速理论4.超光速粒子理论5.虫洞理论6.奇异物质理论7.宇宙弦理论8.量子重力理论9.铯原子激光理论10.基本粒子环状激光理论11.狄拉克反粒子理论*宇宙弦理论:拥有超巨大的质量，外形像弦一样的"裂缝".裂缝的宽度大概与基本粒子差不多，长度最短也得和银河系同等。

因为其拥有巨大的质量，所以具有能扭曲时空的性质，将那被扭曲的时空绕着在弦中心的你旋转，就可以在前往360度以内的任意角度。

也就是说，可以做到时空跳跃一样的行动。

这被称为时空的角度缺失。

经过角度缺失的部分的时候，那里因为已经缺失了，经过时间变为0.将这一点运用起来，让宇宙弦以接近光速的速度运动起来的时候，根据相对论，宇宙弦的时间会比中卫变慢，经过扭曲后的角度缺失区后，本来为0的时间会变成负。

也就是说，通过后反而变成了过去。

于是，用两根宇宙弦进行空间缺失跳跃，旋转整周后在回到原来的地点，就正好能返回开始时相同的时间。

以上为:宇宙弦理论进行时间旅行用宇宙弦理论时间跳跃要准备的东西:1.宇宙弦。

而且要两艮，顺便一说，假说中的宇宙弦只存在与刚刚诞生的宇宙里，要找估计得费很大功夫。

2.就算找到宇宙弦，还需要能够进行让其能以接近光速的速度运动起来的能量。

要想让与银河系同等长度的裂缝跟光并驾齐驱，需要的能量不会小于1.21Jigowatt(求物理帝解释这是什么单位)。

3.前往宇宙弦所在位置需要的宇宙飞船。

*虫洞理论:两个洞穴用隧道连接起来。

隧道内能以0时间通过，不管两个洞穴相隔多远。

最大虫洞里的共产主义社会———实践中国共产党的社会虫洞力量———（一）布尔尔沙著最大虫洞里的共产主义社会是人类最后一个社会。

最大虫洞里的资本主义社会是社会主义社会，最大虫洞里的社会主义社会是共产主义社会，这是人的最大虫洞及最大虫洞的人。

最大虫洞里的共产主义社会是人类最后一个社会，这是我们人类未来世世代代都始终需要永恒永远发展的最伟大的共创事业（所需共创的真理世界事业）。

物质质点即宇宙质点的运动方向与意识奇点即上帝粒子的运动方向是相互相反的，其中黑洞奇点在于宇宙质点的运动方向，而白洞奇点在于上帝粒子的运动方向，在物质奇点与意识奇点的运动相遇处就产生了中性洞上的中性奇点，中性奇点的整个运动延伸下产生了社会虫洞。

假设将共产党的党的最高纲领为物质奇点部分而将党的最低纲领为意识奇点部分，设党的最高纲领的运动方向与党的最低纲领的运动方向相互为相反，其中党的力量在于党的最高纲领的运动方向而人民的力量在于党的最低纲领的运动方向，在党的最高纲领与党的最低纲领的运动相遇处就产生了虫洞分界线，其中共产主义社会在党的最高纲领运动方向上，而社会主义社会在党的最低纲领运动方向上，虫洞分界线处产生了社会发展规律，假设将党的力量和人民的力量为一条线作横坐标而将虫洞分界线作纵坐标，在横坐标与纵坐标交点处产生了个一定半径的圆，圆有四块组成，其中右上块为社会主义社会的初级阶段而右下块为社会主义社会的高级阶段，而左下块为共产主义社会的发展阶段，左上块为共产主义社会的高级阶段。

人类通过虫洞机器来时光旅行，总结过去历史时间上的人类社会发展方式形式来改善完善现在的现实现在时间上的人类社会发展关系，总结未来现实时间上的人类社会发展方式形式来改善完善现在的现实现在时间上的人类社会发展关系，那么被改善完善后的人类社会必定是共产主义社会了的，在共产主义社会里的各尽所能按需分配、自由意志等生产生活及社会存在和发展运行过程在虫洞时光机器的使用下必定完全联系于整个宇宙整个星系星球世界上的外星生物等社会虫洞世界生活才行，那时需要用最大虫洞理论来解决所有的一切问题及矛盾才行的。

物理学著名猜想
物理学著名猜想指的是科学领域中备受关注的一些未被证明的理论或猜想，它们激发了科学家们长期以来的思考和研究。

这些猜想在物理学领域起到了推动科学发展的作用，促使科学家们不断地深入探讨和研究，试图找到证据来支持或反驳这些猜想。

其中，著名的物理学猜想包括但不限于以下几个：
1. 黑洞信息悖论：这个猜想是由史蒂芬·霍金提出的，主要是关于黑洞的信息丢失问题。

根据传统的物理学理论，当物质坠入黑洞后，信息会永远消失在其中，这违反了量子力学的信息守恒原理。

因此，科学家们一直在研究如何解决黑洞信息悖论，以找到黑洞真实的本质。

2. 弦理论：弦理论是一种试图统一量子力学和广义相对论的理论，认为宇宙的基本构成单元是一维的弦。

弦理论试图解释量子力学和相对论之间的矛盾，但目前尚未找到足够的实验证据来支持这一理论。

3. 牛顿引力理论：牛顿引力理论被广泛应用于描述物体之间的引力作用，但在极端条件下，如黑洞或宇宙的边缘，牛顿引力理论可能失效。

科学家们一直在寻找一种更全面的引力理论，以解释这些极端条件下的现象。

这些物理学著名猜想激发了科学家们的好奇心和求知欲，推动了物理学领域的发展。

通过不断的研究和实验证据的积累，科学家们希望最终能够揭示这些猜想背后的真相，从而推动物理学理论的发展和进步。

超弦理论、M理论和黑洞物理学20世纪的物理学有两次大的革命：一次是狭义相对论和广义相对论，它几乎是爱因斯坦一人完成的；另一次是量子理论的建立。

经过人们的努力，量子理论与狭义相对论成功地结合成量子场论，这是迄今为止最为成功的理论。

粒子物理的标准模型理论预言电子的磁矩是1.001159652193个玻尔磁子，实验给出的数值是1.001159652188，两者在误差是完全一致的，精确度达13位有效数值。

广义相对论也有长足的发展，在小至太阳系，大至整个宇宙范围里，实验观测与理论很好地符合。

但在极端条件下，引出了时空奇异，显示了理论自身的不完善。

就我们现在的认识水平，量子场论和广义相对论是相互不自洽的，因此量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架里统一起来。

现在这一更大的理论框架已初显端倪，它就是超弦理论。

超弦理论是物理学家追求统一理论的最自然的结果。

爱因斯坦建立相对论之后自然地想到要统一当时公知的两种相互作用－－万有引力和电磁力。

他花费了后半生近40年的主要精力去寻求和建立一个统一理论，但没有成功。

现在回过头来看历史，爱因斯坦的失败并不奇怪。

实际上自然界还存在另外两种相互作用力－－弱力和强力。

现在已经知道，自然界中总共4种相互作用力除有引力之外的3种都可有量子理论来描述，电磁、弱和强相互作用力的形成是用假设相互交换“量子”来解释的。

但是，引力的形成完全是另一回事，爱因斯坦的广义相对论是用物质影响空间的几何性质来解释引力的。

在这一图像中，弥漫在空间中的物质使空间弯曲了，而弯曲的空间决定粒子的运动。

人们也可以模仿解释电磁力的方法来解释引力，这时物质交换的“量子”称为引力子，但这一尝试却遇到了原则上的困难－－量子化后的广义相对论是不可重整的，因此，量子化和广义相对论是相互不自洽的。

超弦理论是人们抛弃了基本粒子是点粒子的假设而代之以基本粒子是一维弦的假设而建立起来的自洽的理论，自然界中的各种不同粒子都是一维弦的不同振动模式。

量子遇上引力20世纪发展出了两套现代物理学的基础，量子力学和广义相对论。

广义相对论描述宏观物体的运动，量子力学描述微观粒子的运动，它们在各自的领域都取得了巨大的成功，然而，当量子力学和广义相对论结合时，却出现了问题。

20世纪20年代，狄拉克将量子力学与狭义相对论结合，创立了量子场论，这是后来标准模型的雏形。

量子场论将粒子看做场的激发，粒子的概率波其实就是弥漫在空间中的场，粒子在某一位置某一时刻的出现就是场在那一时刻那一位置的激发。

利用这一点，理论物理学家创立了描述微观下电磁相互作用的量子电动力学（QED），为了使QED有定量计算的意义，物理学家理查德.费曼提出了费曼图，就是将粒子的运动轨迹和相互作用情况画成一张图，当发生电磁相互作用时，激发出的光子的路径与原粒子的路径的交点称为顶点，利用费曼图，可以计算顶点处的量子数，这就使QED能够进行定量计算。

然而，由于量子力学的多重历史性（即在出现相同结果时，过程不一定相同），需要将所有的历史（过程）叠加，然而，历史的个数是无穷个，因此，最后计算的结果必然是无穷大。

然而，无穷大是没有意义的，于是，费曼又发明了重整化方法。

费曼发现，由于QED的耦合常数（即理论里相互作用的强度，耦合可以理解为相互作用）小于1，这就使得每一阶的计算（即每一张费曼图的计算）越往后对结果的影响越来越小，因此，只用计算前几阶的结果就能得到相当精确的结果，这就是重整化方法，重整化使QED中的无穷大消除了。

然而，当物理学家将引力用上述方法与量子力学结合时，在尺度较大时，还能够成功，然而，当研究的尺度小到被称为普朗克长度时，理论中的耦合常数突然大于1，也就是说，重整化不再适用，量子力学与广义相对论在普朗克尺度下的结合是无穷大，显然，现代物理学的两大基石-----量子力学和广义相对论的统一失败了。

可是，这又有什么关系呢？广义相对论和量子力学研究的对象看起来完全不同，广义相对论研究大质量的物体，量子力学研究小尺度的物体，然而，在我们的宇宙中，恰恰有既是沉的，又是小的东西，比如黑洞的奇点，以及宇宙大爆炸之初，量子力学和广义相对论结合的失败是我们无法探求宇宙中的极端的物质，更关键的是，宇宙为什么要有两套法则？400年的物理研究使得物理学家相信，宇宙必然由一套法则来支配，因此，也必然有一个理论可以解释所有的自然现象。

时空穿越的六种方法时空穿越是人们一直以来的梦想和幻想，也是科幻小说和电影中经常出现的情节。

虽然目前还没有真正的时空穿越技术，但是我们可以通过各种方法来模拟或者创造时空穿越的体验。

本文将介绍六种常见的时空穿越方法，包括：时间旅行、虫洞旅行、黑洞旅行、超光速旅行、平行宇宙旅行以及梦境穿越。

一、时间旅行时间旅行是最为人熟知的时空穿越方式之一，它基于爱因斯坦相对论中的时间弯曲理论。

时间弯曲理论认为，物体在高速运动或者重力场中会产生时间扭曲，因此在某些情况下我们可以通过控制物体运动或者重力场来实现时间旅行。

1.机械式时间机器机械式时间机器是最简单也最古老的时间旅行方式之一。

这种方式基于一个假设：如果我们能够构建一个巨大而强大的机器，并且让这个机器在高速运动中产生巨大重力场，那么这个重力场就能够扭曲时间，从而实现时间旅行。

2.相对论时间机器相对论时间机器是一种更加先进和科学的时间旅行方式。

这种方式基于爱因斯坦相对论中的时间弯曲理论，通过控制物体的运动速度和方向来扭曲时间。

相对论时间机器需要使用高速旋转的黑洞或者类似的物体来产生强大的重力场，从而实现时间扭曲。

二、虫洞旅行虫洞旅行是另一种常见的时空穿越方式。

虫洞是时空中一种特殊的结构，它可以将两个不同位置或者不同时刻之间的空间连接起来，形成一个通道。

通过这个通道我们就可以实现虫洞旅行。

1.自然虫洞自然虫洞是指宇宙中存在的真实虫洞。

目前尚未发现任何真实存在的自然虫洞，但是科学家们认为它们可能存在于宇宙中某些区域。

2.人造虫洞人造虫洞是指通过技术手段制造出来的虫洞。

这种方法需要使用大量能量和技术手段来制造出一个稳定而可靠的人造虫洞。

三、黑洞旅行黑洞旅行是一种非常危险和极端的时空穿越方式。

黑洞是宇宙中最为神秘和强大的物体之一，它具有极强的引力和弯曲空间时间的能力。

通过利用黑洞的引力和扭曲能力，我们可以实现黑洞旅行。

1.超级质量黑洞超级质量黑洞是目前已知最为强大和稳定的黑洞之一。

超弦理论简介1早期萌芽1968 年, 意⼤利物理学家 Gabriele Veneziano (加布⾥埃莱·韦内齐亚诺, 1942-) 注意到, 若将欧拉 Beta 函数解释为散射振幅, 则它恰可描述介⼦强相互作⽤中的许多现象. 随后, 在 1969 到1970 年之间, Yoichiro Nambu (南部阳⼀郎, ⽇本, 1921-2015), Holger Bech Nielsen (丹麦, 1941-)与 Leonard Susskind (伦纳德·萨斯坎德, 美国, 1940-) 指出, Veneziano 的思想, 事实上就是把强相互作⽤⼒视为源于振动着的⼀维弦 (string). 不过,随着 1973 年描述强相互作⽤的更好的理论量⼦⾊动⼒学 (QCD: Quantum Chromodynamics) 的确⽴, “弦论” 作为⼀种描述强相互作⽤的理论的想法,就被抛弃了.1974 年, John Henry Schwarz (施⽡茨, 美国, 1941-), Joël Scherk (法国, 1946-1980), 以及Tamiaki Yoneya (⽶⾕民明, ⽇本, 1947-) 发现, 弦振动可以导致引⼒⼦ (graviton) 的出现. 由此⼈们意识到, 之前的 “弦论” 的威⼒可能被⼤⼤低估了. 此后, 玻⾊弦理论 (bosonic string theory) 逐渐发展了起来. –简单说来, 所谓弦论的基本思想就是: 物质世界的基元可以看成是⼀维的弦, 弦的不同振动模式, 就对应不同的基本粒⼦. –对于玻⾊弦理论,它有以下⼏个特征:1) 会有额外维 (extra dimension) 出现–在 1971 年的时候, Claud Lovelace(1934-2012) 就指出,玻⾊弦的时空维数是 26;2) 会有超光速的快⼦ (tachyon) 出现;3) 正如其名, 它只包含玻⾊⼦, 尚不能描述费⽶⼦.因此, 为了把费⽶⼦也包含进来, Pierre Ramond (法/美, 1943-), André Neveu (法国, 1946-), 以及 Schwarz 于 1971 年把超对称[1] (SUSY: supersymmetry) 的思想引进了弦论; 这样以后我们得到的理论, 称为超弦理论(superstring theory).2弦论的第⼀次⾰命1984 年, Michael Green (英国, 1946-) 与 Schwarz 发现, type I string theory 中的反常 (anomaly)可以通过 Green-Schwarz mechanism ⽽得到消除. 此时, ⼈们意识到弦论应该可以描述所有基本粒⼦以及粒⼦间的基本相互作⽤. 这就拉开了所谓第⼀次超弦⾰命的序幕. 1985 年, David Gross (美国, 1941-), Jeffrey Harvey (美国, 1955-), Emil Martinec (美国, 1958-) 以及Ryan Rohm (美国, 1957-) 提出了杂化弦理论 (heterotic string). 同年, Philip Candelas (英国, 1951-), Gary Horowitz (美国, 1955-), Andrew Strominger(美国, 1955-) 以及 Edward Witten (威腾, 1951-) 发现, 为了获得 N = 1 超对称, 6 个额外维 (超弦的临界维数为 10, 这件事已由 Schwarz 于 1972 年发现) 必须紧化 (compactified) 到卡拉⽐-丘流形 (Calabi-Yau manifold) 上[2] . 到 1985 年, ⼈们已发现 5 种超弦理论: type I, type IIA and IIB, 以及两种杂化弦理论, SO(32) and E8 × E8.图 1: M-理论以及五种超弦理论之间的相互关系3弦论的第⼆次⾰命1990 年代早期, Witten 等⼈发现, 有证据表明, 不同的超弦理论都是同⼀个 11 维理论–即现在⼈们所熟知的 M-理论[3]–的不同极限. 这促成了弦论在 1994 到 1995 年间开启的⼜⼀次⼤发展, 称为第⼆次超弦⾰命. 这⼀时期⼈们发现, 不同的超弦理论可以通过各种对偶 (duality) 联系起来:如S-duality, T-duality, U-duality, mirror symmetry, 以及 conifold (流形manifold 的⼀种推⼴) 变换等等. 1995 年, Joseph Polchinski (美国, 1954-2018) 发现, 弦论中必须有⼀种更⾼维的对象, 称为D-膜 (D-brane), 它们作为 Ramond-Ramond 场的激发源⽽存在. D-膜的提出使⼈们发现了弦论与数学的更深刻的联系; 代数⼏何, 范畴论, 扭结理论等近现代数学得以更紧密地参与到弦论中来. 1997 到1998 年之间, Juan Maldacena (阿根廷, 1968-) 提出了关于弦论与 N = 4 SYM 之间关系的⼀种猜想, 称为 AdS/CFT 对偶 (AdS/CFT correspondence; 也称为 Maldacena duality 或gauge/gravity duality). 作为全息原理 (holographic principle) 的⼀种实现, AdS/CFTcorrespondence影响深远, 为物理学中众多⼦领域内的问题 (如⿊洞信息悖论等) 提供了⼀种有⼒的研究⼿段. 同样在 1998 年, Nima Arkani-Hamed (伊朗裔, 1972-),Savas Dimopoulos 与 Gia Dvali 提出了⼤额外维 (large extra dimension; 其中 “⼤” 是相较于 Planck 尺度⽽⾔的) 的概念(⼜叫 ADD 模型). 此理论认为, 现实世界的规范理论被束缚在 D3-膜上, ⽽引⼒则未被其束缚, 可以泄漏到额外的维度 (称为 bulk) 之中. 这⼀理论为解释 hierarchy problem–即引⼒与其它三种⼒之间的差异何以如此之⼤的问题–带来了可能.图 2: ⼤额外维对 hierarchy problem 的解释图景.之前我们曾经提到过, 额外维的不同紧化⽅式, 将给出不同的宇宙. 现在我们来仔细叙述这件事.额外维不同紧化⽅式的 configuration 对应不同的能量; 因为这时我们考虑的四维时空是不含任何物质的, 故我们称之为真空能量 (vacuum energy). 额外维紧化的所有可能的伪真空 (false vacuum,估计有 10272,000 个) 的集合, 构成⼀个 string theory landscape[4]. 因为我们这个宇宙的⼀些基本常数是不随时间变化的, 所以我们相信各可能宇宙应落在这张 landscape 的各⼭⾕,即稳定真空 (stable vacuum) 处. 2003 年 3 ⽉,Michael R. Douglas (美国, 1961-) 关于 string theory landscape 的研究表明, 弦论具有⼤量 (∼ 10500) 的稳定真空. 这促进了弦论关于宇宙演化, 多重宇宙等课题的更深⼊的探究. 例如说, 时时刻刻发⽣着的从⼀个⼭⾕到另⼀个⼭⾕的量⼦跃变, 形成了不断产⽣ (⽽且可以嵌套产⽣) 的⽆数的泡泡(bubble); 我们所在的可观测宇宙, 即其中某⼀个泡泡中的某⼀个⼩区域; ⽽宇宙⼤爆炸, 即某次跃变的初始时刻. 从⽽, 这也就对诸如Fine-tuning 等问题给出了⼀种可能的解释.图 3: String theory landscape.4机遇与挑战众所周知, ⽬前为⽌, ⼈类的基础物理学⼤厦中有两座最⾼峰: 量⼦场论与⼴义相对论. 前者以杨振宁的规范原理为核⼼组件, 统⼀了⾃然界四种基本相互作⽤中的电磁, 强, 弱三种; ⽽后者则⽤⼏何化的语⾔描述了万有引⼒. 不过, 这两座巍峨⾼峰⽬前却⾯临着⼀些〸分严重的问题, 例如:1) 尽管可以为重整化 (renormalization) 所抵消, 但量⼦场论中的发散现象, 其根本原因或机制仍有待弄清;2) 我们完全有理由相信, 在某个极⾼能标上–例如在⼤爆炸奇点或⿊洞等极端场景中, 引⼒应该是量⼦化的–即我可以期待⼀个正确的关于量⼦引⼒的理论. 但在⽬前的知识层次上, 关于引⼒量⼦化的⼀些粗浅的构建, 连重整化都不能得到很好的解决, 就更遑论其正确性 (或预⾔⼒) 了.⽽超弦理论的出现, 由前⽂的叙述我们显然可知, 为解决前述问题提供了⼀个⾮常有前景的⽅案.不仅如此, 现在, 我们对弦论的最⾼期望, 是它能为基本粒⼦, 相互作⽤, 甚⾄是时空本⾝, 提供⼀个⽐现有理论更为基本的统⼀描述 (这样的理论称为万有理论, 即 TOE: Theory of Everything); ⽽相对论 (现有引⼒理论) 与量⼦场论等, 则作为此理论的低能近似出现. 从弦论的发展历程与研究现状两⽅⾯看, 我们弦论学家们相信, 这并不是⼀个不可触摸的奢望.[1]：联系玻⾊⼦与费⽶⼦的⼀种数学变换; 它宣称每种玻⾊⼦都有对应的费⽶⼦超伴(superpartner): 如引⼒⼦将有⼀个⾃旋为 3/2 的费⽶⼦超伴引⼒微⼦ (gravitino). 反之亦然. 超对称思想最早可追溯到库尔特·哥德尔 (Kurt Gödel; 奥地利/美国, 1906-1978); Y. A. Golfand 与 E. P. Likhtman 等⼈于 1971构造出构⼩超 Poincaré 代数; Julius Wess 与 Bruno Zumino 于 1974年构造出四维时空中最简单的场论; Dan Freedman, Sergio Ferrara 与 Peter van Nieuwenhuizen 于 1976 年构造出超引⼒ (SUGRA:supergravity) 理论.[2]: 额外维的紧化⽅式/拓扑, 决定了我们这个宇宙 (中的粒⼦/规律) 的样貌. 我们熟知的轻⼦或夸克皆有3 代等这些事, 皆可由弦论额外维的紧化得到释释. Calabi-Yau 流形的⼀个重要特征, 是它破坏了对称性;这恰好完美说明了量⼦场论中的⾃发对称破缺 (spontaneous symmetry breaking)这⼀现象. 参见稍后我们将提到的 string theory landscape.[3] M-理论的具体实现⽅法之⼀是矩阵⼒学, 故这时我们可称前者为 matrix theory. 在此理论之中,若我们把 n 空间维度紧化到⼀个 torus 上, 则我们就可得到⼀个对偶的矩阵理论, 后者即 n 1 维时空中的量⼦场论. M-理论的诸多重要概念之⼀是, 它认为时空不是先验 (a priori) 的, ⽽是从真空中emerge (涌现/层展) 出来的。

虫洞（一）布尔尔沙虫洞是一种时间隧道，虫洞能穿越过去和未来，是连接平行宇宙和婴儿宇宙的时空管道，虫洞具有时间旅行和星际旅行的时空转换作用。

虫洞能达到的地方是存在与思维是同一性上的存在，即物质是存在的，那么宇宙也是存在的，虫洞不能达到的地方就只有思维在独立地活动了的，即物质是不存在的，那么宇宙也就不能存在了，这就是意识、思维的空洞性和虚拟性，虫洞分为意识虫洞、社会虫洞和物质虫洞。

在意识虫洞上，意识是不能分解不能结合的存在体，每一意识的存在体都是同一样的，有限无数个同一样的意识存在体组成了意识世界，由于意识存在体都同一样，所以意识世界又称为均匀意识世界，意识虫洞是意识本能成为生命机能的组合关系，意识没有达意识虫洞的存在属性是意识是无法作有机物及生物的机能作用的，只能成为无机物的存在关系，意识虫洞是本来均匀存在的意识世界以能形成为有机物机能作用的排列组合关系形式，意识虫洞是意识在运动存在上以做梦的机能的排列组合方式发挥了虚拟空洞的虫洞穿越，在虫洞这种关系下本来以均匀存在的块块的块块意识本原从均匀排列方式改变为不均匀的排列组合存在了，比如一座楼房比一个人大的多，那么这座楼房所在存在的意识本原数量也比一个人上的意识本原具有的多的多，为什么这人比这座楼房更有智慧呢？因为这座楼房所存在的意识存放的太均匀了，意识本原体在方向上矢量相互等效成抵消为零，而这个人的长相身体不均匀、头大颈小、头发细、脚杆粗、人身内脏各异复杂，故意识体原存在的比较不均匀，所以达到了虫洞的机能作用，所以这个人比那座楼房更有智慧性。

由于意识本原是块块存在的，虽然不能分解切断，不能结合连为同一体，但这些块块能在本性特性本质不变下，在保持自身原原本本属性不变下可以使自身块块形体拉长的，而且能有限无穷的拉伸的，也能在保持自身原原本本属性不变下可以使自身块块形态压扁成各种随机形态，这就是意识自为自在的运动了，意识的辩证运动可以去参考著名哲学家黑格尔的三段式论证法，特别是黑格尔的逻辑学、自然哲学、精神现象学等著作上阐述的比较完整，意识与物质组合在一起时意识世界变成怎样呢？这种意识世界运动可以去参考客观唯心主义哲学家及学者们著作内容上。

超弦理论宇宙的基本构建块超弦理论，是当今物理学中最为热门的研究领域之一。

它试图解释自然界的基本力量以及微观粒子的性质和相互关系。

在超弦理论中，宇宙的基本构建块被认为是超弦。

一、超弦理论的基础超弦理论认为宇宙的基本构建块是一维、具有无质量且振动的超弦。

这些超弦在四维空间中运动，并通过振动的方式来传递力量。

超弦理论试图解决量子力学与相对论之间的矛盾，提出了一种统一的描述自然界的理论。

二、超弦的多样性超弦理论中存在五种不同的超弦，分别是开弦、闭弦、希格斯弦、格林斯弦和荷米弦。

每种超弦都有不同的振动模式和性质，共同构成了宇宙的基本构建块。

三、超弦理论的维度超弦理论引入了超过三维的空间维度，这对我们平常所理解的三维空间概念带来了重大挑战。

超弦理论认为，在隐藏的维度中，超弦的振动方式和性质会发生变化，从而影响宇宙的物理规律。

四、超弦理论的共振超弦在振动过程中会产生共振现象。

当超弦的共振现象发生时，它们之间的振动模式会进行相互转化，从而改变它们的物理性质。

这种共振现象对于解释宇宙的演化和结构起到了重要作用。

五、超弦理论与暗物质超弦理论提供了一种可能解释暗物质存在的理论框架。

根据超弦理论，暗物质可以是由超弦构成的一种稳定振动态。

通过探索超弦理论，人们可能能够揭示暗物质的本质和性质。

六、超弦理论的实验验证由于目前的技术限制，超弦理论仍然难以直接进行实验验证。

然而，科学家们通过数学推导和模拟实验来验证超弦理论的相关预言。

随着技术的进步，未来或许有可能通过实验证据来证明或修正超弦理论。

七、超弦理论的意义超弦理论不仅具有理论物理学上的深远影响，还对我们对宇宙的认知产生了重大的推动。

通过探索超弦理论，人们可以更深入地理解宇宙的本质和演化，探索宇宙的起源和命运。

总结：超弦理论提出了宇宙基本构建块是超弦的概念，试图解释自然界的基本力量和微观粒子的性质。

超弦的多样性、超出三维的空间维度、共振现象、与暗物质的关联以及实验验证等方面，都是超弦理论研究的重要内容。

超弦理论现代物理学的终极理论现代物理学自20世纪初以来取得了划时代的进展，尤其是在相对论和量子力学的框架下，我们对宇宙的理解发生了深刻的变化。

然而，尽管在微观领域和宏观领域都取得了一系列惊人的成果，物理学家们依然面临着一系列未解之谜。

超弦理论作为一种试图统一自然界所有基本力量的理论，被认为是现代物理学走向终极理论的重要候选者。

超弦理论的基础概念超弦理论开始于上世纪70年代，它是通过将粒子视作一维“弦”的振动模式而发展起来的一种理论。

这与传统粒子物理学中认为基本粒子是零维点粒子的观点截然不同。

在超弦理论中，不同类型的粒子都是由弦的不同振动模式产生的。

一维弦的性质根据超弦理论，宇宙中的所有基本粒子都可以被视为弦的振动；这些弦不仅包括电子、夸克等粒子，还包括力的传递载体，如光子和胶子的存在。

弦的基本性质使它们可以在宇宙中的多维空间中振动，而其频率和振动模式决定了我们所观察到的各种粒子的特性。

从量子论到超弦理论在量子力学和广义相对论之间存在一定矛盾。

例如，当我们研究黑洞以及宇宙大爆炸时，现有物理定律在描述其行为时显得无能为力。

超弦理论试图通过数学上的一致性来解决这些问题，它不仅融合了量子力学和引力场，还引入了一些新的概念，如额外维度。

额外维度的引入在我们的日常生活中，我们只知道三维空间和时间这一维度。

然而，超弦理论预测宇宙中的实际维度远不止于此。

为了使这些数学模型得以协同运作，超弦理论通常需要额外的六维或七维空间。

这些额外的维度虽然在宏观世界中不可见，但它们对基础物理法则具有重要影响。

超弦理论与四种基本力量物质之间相互作用的方式可以简化为四种基本力量：引力、电磁力、弱核力和强核力。

传统粒子物理学通过标准模型来描述这些相互作用，但由于标准模型未能涵盖引力，因此人们不得不寻找更为普适的方法。

引力与量子场论在垂直于宇宙尺度的小尺度下，引力难以用标准模型描述，而超弦理论恰好提供了一种有效工具。

弦的振动可以具体化为引力波，从而实现将引力与其他三种基本力量结合。