一个颠覆认知的理论，如果成功证实，研究者会获得诺贝尔奖

本文参加百家号科学#了不起的基础科学#系列征文 “弦理论”是当下最受理论物理学家青睐的前沿物理理论，为什么很多物理学家都专注研究这个“不那么靠谱”的理论呢？原因其实很简单：弦理论中的一些观点，可以颠覆我们目前的世界观，如果弦理论得到证明，那么多维世界和平行宇宙就等于同时被证明，人类等于初步了解了宇宙的本质。 我们都知道，量子力学和相对论是维持现代物理学的两大基础，相对论解释了我们生活的宏观世界中的物理规则，量子力学则描述了一个微观的能量世界，两者之间因为量子力学存在一些目前无法解释的现象，所以不会放在一起谈论。

弦理论的诞生，和量子力学有很大的关系，因为它可以把相对论和量子力学联系在一起，量子间运动的规律目前我们无法解释，比如“量子纠缠”就是一个让人费解现象，简单的举一个例子，两个光量子相互作用后，它们的状态就产生了共性，其中一个光量子发生变化，另外一个状态也会改变，就算把它们分开这个状态仍然可以保持，因此科学家才会用“纠缠”这个词来形容这个状态，可以说十分的恰当。 在我们的常识中，是无法解释量子纠缠为什么会发生的，宏观世界也没有相似的例子，因为两个量子在发生纠缠后，相互影响的速度是超过光速的，我们无法解释两者之间明明没有介质，却可以以超越光的速度相互影响，这个状态还可以无视距离单位。

科学家为了解释这个现象，以及一系列目前科学无法解释的难题，提出了“弦理论”，也是大一统的终极理论，如果弦理论可以被证实，人类就等于距离宇宙的本质又进了一步，但是想要证实弦理论就必须先证明“多维世界”的存在。 弦理论也经过了多次发展改变，在最后才成为了真正的大一统理论，我们通常情况下说的弦理论，其实并不是真正的弦理论，而是“M理论”一种结合了弦理论特点，并且在“超弦理论”的基础上把宇宙的维度提升到了“11维”，同时认为我们生活的宇宙只是十一维度的一层“膜”。

“玻色子弦理论”，是弦理论最初的雏形，但是因为自身存在无法解释的缺陷，被人抛在了一边，但是弦理论给科学家提供了一个方向，另外宇宙中的基本粒子都是一根“弦”的观点也被保留，随后科学家完善弦理论，提出了“超弦理论”，也就是在超对称性下的弦理论，在这里问题再次出现，进入超弦理论可以有五种不同的方式，究竟哪一种才是正确的呢？ “M理论”的出现解决了这个难题，既然弦理论中存在多维世界和平行宇宙，那么这五种理论都有可能是正确的，此后“M理论”正式成为了有望解释宇宙本质，彻底颠覆人类认知的“大一统”理论，我们通常说的弦理论其实就是现在的“M理论”，虽然“玻色子弦理论”和“超弦理论”都被“M理论”替代，“弦理论”还是一脉相承的流传了下来，我们口中的弦理论是比较完善的“M理论”，今后再谈起“弦理论”时不要再傻傻分不清了。

让我们感到的遗憾的是，我们很难证明“弦理论”的真实性，主要还是因为弦理论是一个试图解释整个宇宙本质的理论，它的框架太大了，需要物理学中的几个顶尖领域同时证明，我们目前的粒子对撞机能量不够，其次我们的数学水平也不够，如果想证实弦理论，必须在现代数学上再次突破，数学才是各种理科的最终基础，决定了我们的其他学科的发展上限。 如果现在有一位科学家可以利用不一样的方式证明弦理论，一定可以获得诺贝尔奖，毕竟弦理论代表的意义十分重要，如果可以证明就会颠覆我们的认知，改写人类对宇宙的理解，但是我们也不用担心，就算我们证实了弦理论，对我们的日常生活也没有太大的影响，多维世界不会影响我们现实世界发生的事情，只是证明了量子力学中一些无法解释的现象。

或许是因为物理领域很久没有突破，科学家才会钟情于弦理论，试图一下子解决宇宙的本质，其实现在我们应该发展其他基础学科，在未来整体水平达到了，弦理论也就会迎刃而解，人类现在还无法进行星际旅行，谈论宇宙的本质还为时过早。 欢迎关注我，每天带来不一样的科学观点！