自我鉴别、理性评论、切勿迷信这篇文章是解释上一篇文章里的内容：【探讨话题】其他纬度的生命真的生活在我们身边吗？ 对于我们大多数人来说，无法想象三维以上的空间究竟是什么样的世界，当我们凭直觉知道这样的世界不可能存在时，我们的直觉是正确的吗?还是我们的大脑根本无法想象这样的维度。 一个工程师，一个数学家和一个物理学家分别走进宇宙，那么他们都发现了多少维度?
下面进入正文： 这里有你想要了解的关于弦理论的所有东西，弦理论是迄今为止最引人注目(也是最有争议的)物理学理论之一。 弦理论有26个维度，它假设有可能破坏我们整个宇宙所有物理的虚质量物体，粒子和力仅仅是由振动激发的结果，以及整个理论所包含的一切内容，都是令人难以置信的。但是，它怎么可能说得通呢？毕竟，我们只经历了四个维度(空间的三个维度和时间的一个维度)，所以26个维度比4个维度多了22个维度。 这就是“超弦理论”出现的缘由。 弦理论的基础弦理论指出，宇宙中的所有物质都是由微小的一维弦组成的，而不是点状粒子（本质上是0维的）。根据弦理论，“弦”是我们宇宙中物质和力相互作用最小的纯能量的微小部分。一般量子弦近似为10-33厘米长（这是非常小的长度）。 在弦理论家看来，所有的普遍成分（费米子、夸克和轻子、强子、玻色子和光量子这样的力载流子）都是由弦的振动模式（通常是排列方向）决定的。
“粒子热：物理标准模型中的粒子”。在弦理论中，所有基本粒子都被认为是能量“弦”在其中心附近振动的表现。(图片来源：邓肯赫尔) 传统弦理论包括开弦和闭弦两种。开弦通常有端点，这些端点的长度是不同的。另一方面，闭弦没有端点，通常是圆形的（当然，除非它们处于振动状态）。具有讽刺意味的是，部些弦理论包含开弦，但所有弦理论必须有闭弦。 普林斯顿大学物理学教授斯蒂文·S.古布泽(Steven S.Gubser)的著作《弦理论》，很好地总结了这一理论，并称，“弦理论旨在成为一幅统一的画面，其中每个[粒子]都是一个不同的弦的振动”。
物质的不同放大程度(1-5)，以弦的模式(6)结尾。图片由MissMJ，维基媒体共享。 弦的“振动模式”只是识别其振荡方式的一种奇特的方式。以下是一个理论示例：如果一个弦以一种方式振动(或摆动)(a)，它可以表现出“向上”夸克的特征。如果第二个弦具有相同的性质，我们现在有两个(a-振动)弦，或者说是两个“向上”夸克。然而，当第三个弦以一种完全不同的方式振动时，是“向下”夸克，则其产生的相互作用简化为(a+b)*，也就是两个上夸克和一个下夸克。两个向上夸克和一个向下夸克的作用结果是产生一个质子。 *（加号“+”是一个书面上的数学相互作用，它可以看作是新的“夸克”之间的相互作用，实际上就是某个弦/粒子本身！弦理论家称这些振荡(G)是强核力量的来源，而且不能脱离这种量子系统而独立存在。） 反过来看：质子是由两个向上夸克和一个向下夸克组成的复合粒子（或强子），每个夸克都是它所代表的弦的表现形式。 在弦理论中，夸克本身包含存在于一维——长度上的能量碎片。如果一个物体只有长度，那它就是无限细的（且没有深度），因此它必须被想象成一个线段。科学家选择用“弦”而不是“线段”来定义，是因为弦是灵活的，可以几乎无限种方式扭曲，从而产生几乎无限的振动模式或“音调”。 弦理论虽然在许多方面享有盛誉，特别是在量子力学和宇宙学方面，但它确实也有彻底颠覆宇宙的缺陷。因为它提供了量子平面上相互作用的合理假设，从夸克的构造到长期追求的引力子（介导引力相互作用，无质量粒子的整数自旋+/- 2）。
然而，当弦理论的复杂数学计算需要在二十六个空间维度起作用时，问题就出现了。尽管二十六个维度显然太多，但它们可以在时空中扭曲或甚至折叠成微小的紧凑区域，因此可能将维度减小到四个。然而，弦理论中的二十六维时空存在重大缺陷， 这两个是：
这就是超弦理论的来源。
六维的卡拉比-丘(Calabi-Yau)形状可以解释超弦理论所需要的额外维度 将维度从26个减少到10个，这样就消除了超光速粒子问题，它仍然存在引力子。（值得注意的是，尽管目前有五种超弦理论，但在第二次超弦革命中，它们被用来替代相同的理论，或者叫“M理论”。） 超弦理论中的“超级”仅仅指“超对称”，意味着标准模型中的粒子具有超对称伙伴，也叫“超级伙伴”。超级伙伴的例子比如希格斯玻色子（上帝粒子）的超希格斯粒子（或者叫shiggs），超对称电子（selectrons）和超对称夸克（squarks）。 超弦理论中很复杂的一个方面是膜。膜跟弦类似，但它们可以延伸到任意数量的维度。人们注意到，大多数膜被覆盖在独特的事件视界，并且可以在维度（和结构）上任意变化：从点粒子到圆环和/或管状形状，到多维结构，不过这需要通过非常复杂的数学来设想。 对这种膜的研究叫做膜宇宙论（brane cosmology）。正如电子，正电子以及那些在发现以前的几十年就被人预测的粒子，超弦理论为量子引力学提供了关于膜、弦和模型的非常丰富的见解。 也就是说，超级伙伴目前仍未被真正检测到。尽管大型强子对撞机（LHC）正在进行大量有前途的研究，但预计观测到的标准模型颗粒的超级伙伴数量将更加庞大，因此需要的能量比LHC所能提供的更多; 如果超级伙伴确实存在，说明它们目前存在于我们的技术把握范围之外。 最后，如没有超对称粒子，超弦理论出现严重的麻烦，是的，它们也叫超粒子（sparticles）。 翻译：静静 文章来源： |
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