相对论与量子力学水火不容之际，弦理论诞生了

水火不容的相对论与量子力学

大自然的四种基本力中，相对论统一了引力，量子力学统一了电磁力、弱核力、强核力。但物理学家试图将引力也纳入量子力学时，却得到无穷大的灾难性结果。

相对论和量子力学为什么会如此的水火不相容呢？

广义相对论的核心是光滑与弯曲的几何结构，除了在超微尺度下，时空结构都很平坦，所以广义相对论也能用的很好。

然而，当来到超微观尺度下时，量子力学的不确定性原理和广义相对论引力的几何模型变得水火不容。

超微尺度下的量子世界存在着剧烈的量子涨落，光滑平坦的几何结构被彻底破坏，两个理论的基本模型的巨大差异也预示着将广义相对论和量子力学进行混合时会产生灾难性的后果。

量子力学和相对论似乎水火不容，大统一似乎依然遥遥无期？

弦理论的诞生

在爱因斯坦去世后不久，一门新的理论诞生了。这种理论认为宇宙万物都是由一种小到无法想象的能够振动的细丝——弦构成的。这就是弦理论，大统一理论的热门候选者。

1968年，一个年轻的意大利物理学家Gabriele Veneziano在寻找描述原子核内强作用力的数学方程，结果无意间在一本古老的书中找到了一组200年前的旧方程式——欧拉方程。这个古老的方程竟然能够用来描述强作用力。

通过不断的流传，这个方程传到了Leonard Susskind的面前，经过一段时间的研究，Susskind认为这个方程描述了一种粒子，这种粒子可以振动，所以它不仅仅是一个粒子，而是一种弦。这个发现演变成了日后的“弦理论”。

尽管弦理论诞生之初的目的是为了解出强相互作用力的模式，但后来人们却发现，几乎所有基本粒子，都可以由振动的能量弦构成，其差异只是弦的振动方式和形状的不同而已。

弦理论认为构成一切物质的基本元素是微小振动的能量物质，也就是弦。而这根神奇的弦极有可能是将宏观和微观的世界用同一种理论统一起来的关键。以前的观点一直认为组成万物的基本元素是一个小点，而弦这个想法，是概念上的一次革新。

弦理论最大的魅力是，它提供了一个神奇的可能性。当我们将弦作为组成万物的基本元素来看待时，弦理论似乎解决了广义相对论与量子力学之间的矛盾，如此就极有可能解释世间万物——从最小的亚原子粒子到最大的星球和宇宙。这就是弦理论的潜力，成为统一万物的大统一理论，爱因斯坦的大统一之梦或许真的快实现了？

弦理论的未来会是怎样，是成功被验证后成为大一统理论还是被更高级的理论所取代，我们只能拭目以待了。

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