組成我們大千世界的最小單元是什么？這是人類一直想弄清楚的問(wèn)題,。早在公元前幾百年,，古希臘哲學(xué)家德謨克利特，就從哲學(xué)思辨的角度出發(fā)提出了原子論,，萬(wàn)物是由原子和虛空構(gòu)成,，原子就是組成物質(zhì)的最小微粒。18世紀(jì),，英國(guó)物理學(xué)家道爾頓,，正式提出了科學(xué)意義上的原子論。

經(jīng)過(guò)幾代科學(xué)家的不懈努力,，發(fā)展至今,，我們知道了，原子遠(yuǎn)不是組成萬(wàn)物的最基本,、最小微粒,。原子由原子核與電子構(gòu)成。原子核又是由質(zhì)子和中子構(gòu)成的,。質(zhì)子,、中子又是由更基本的夸克所構(gòu)成。如此搗下去,，夸克又是由什么構(gòu)成的呢,？不好意思，以目前的技術(shù)水平,，夸克已經(jīng)“到頭”了,。諸如,，夸克,、電子、膠子等等這些被統(tǒng)稱為基本粒子,。它們大致可以分為三類,，即強(qiáng)子,、輕子、傳播子,。

隨著研究的繼續(xù),，科學(xué)家們先后找到了好幾十種基本粒子，似乎這一套描述組成萬(wàn)物最小單元的理論,，不是那樣的“基本”,。有沒(méi)有一套更簡(jiǎn)潔、更本源的理論來(lái)描述物質(zhì)的組成,？的確存在這樣一套優(yōu)美的理論——“弦理論”,。

其實(shí)，早在1968年,，科學(xué)家們?cè)趯ふ颐枋鰪?qiáng)力的數(shù)學(xué)公式時(shí),，便創(chuàng)立了弦論的雛形。這套理論的基本觀點(diǎn)是,，自然界的基本單元不是電子,、光子、夸克之類的點(diǎn)狀粒子,，而是很小很小的處在一維的線狀“弦”,，它有開(kāi)弦與閉弦兩種結(jié)構(gòu)。弦的不同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子,，能量與物質(zhì)之間是可以相互轉(zhuǎn)化的,。在上世紀(jì)90年代，愛(ài)德華·維頓提出了集大成的M理論,，他認(rèn)為我們的宇宙除了長(zhǎng),、寬、高外,，共有11個(gè)維度,，只是其他維度嚴(yán)重卷曲，弦在這些維度的振動(dòng)才產(chǎn)生了我們的世間萬(wàn)物,。

用這樣一套離經(jīng)叛道的理論來(lái)解釋萬(wàn)物的成因,，可想世人會(huì)如何看待弦論——無(wú)視之。當(dāng)初,，描述微觀世界的量子力學(xué)剛興起時(shí),，好歹還有波爾帶領(lǐng)著哥本哈根學(xué)派為了它，與愛(ài)因斯坦唇槍舌劍,?？墒牵瑢W(xué)界對(duì)于弦論壓根就是懶得搭理。直到一天,，弦論的擁躉用閉弦推導(dǎo)出了引力子,。這下學(xué)界可炸了鍋了，眾人紛紛轉(zhuǎn)變態(tài)度,，開(kāi)始仰視弦理論,。為何引力子會(huì)讓弦理論一下子變得炙手可熱，還被譽(yù)為“終極大一統(tǒng)理論”,？

“引力子”顧名思義,，這種基本粒子就是傳播引力的粒子。我們知道宇宙存在四大力基本力,，即引力,、電磁力、強(qiáng)力,、弱力,。而“力”的實(shí)現(xiàn)，是需要靠交換粒子的,。好比,，兩個(gè)實(shí)驗(yàn)者，他們穿著溜冰鞋站在冰面上,，甲向乙丟去一個(gè)小鐵球,，乙接住鐵球，會(huì)感受到力,，并往后滑一小段距離,。這個(gè)小鐵球便是我們上文提到的傳播子。

電磁力交換光子而實(shí)現(xiàn)傳遞,。微觀世界的強(qiáng)力,，是夸克之間通過(guò)交換膠子而實(shí)現(xiàn)的。弱力則是靠w,、z玻色子傳遞的,。那引力呢？當(dāng)然是“引力子”,。這脫口而出的三個(gè)字,，卻在證明上舉步維艱，學(xué)界經(jīng)過(guò)幾十年的尋找,，無(wú)論是大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)里,，或是宇宙射線中，都難覓引力子的芳蹤,。

如今,，科學(xué)家用現(xiàn)有的量子理論已經(jīng)可以很好地統(tǒng)一強(qiáng)力,、弱力和電磁力了，唯獨(dú)引力無(wú)法納入其中,。但是在弦論中，引力子被成功導(dǎo)出,，四大基本力完成了統(tǒng)一,。它還有一個(gè)重要的意義，就是可以完美地嵌合微觀領(lǐng)域和宏觀世界,。雖然,，愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論很好地描述了宇宙，詮釋了引力,。但若是深入微觀量子世界,，它就力不從心了。量子力學(xué)成功地解釋了微觀粒子那些詭異的行為,，但用于宏觀世界卻格格不入,。

弦理論則從更基礎(chǔ)、更本源著手,，用一維弦的振動(dòng)詮釋了宇宙萬(wàn)物,，統(tǒng)合了宏觀、微觀,。物理學(xué)家?guī)讉€(gè)世紀(jì)的大一統(tǒng)夢(mèng)想終于有望實(shí)現(xiàn)了,，僅有一個(gè)“公式”就足以描述大千宇宙的運(yùn)行規(guī)律。我們的宇宙原來(lái)就是“弦”在空間中演奏出來(lái)的宏偉交響曲,！

寫在最后的話,，雖然弦理論是當(dāng)下最熱門的大一統(tǒng)理論。但其目前終究只是華麗的數(shù)學(xué)技巧,，堆砌起來(lái)的空中樓閣,。以如今的技術(shù)水平去驗(yàn)證弦理論難如登天，據(jù)推算,，要在對(duì)撞機(jī)里,，撞出“弦”，至少要把對(duì)撞機(jī)的直徑擴(kuò)大到整個(gè)太陽(yáng)系才有可能……

（好了,，弦理論今天我們就聊到這里,，小編才疏學(xué)淺，能力有限,，文章肯定有許多不足之處,，大家姑且一覽，權(quán)當(dāng)消遣時(shí)間就好,。）

（轉(zhuǎn)載請(qǐng)取得授權(quán),，否則必究；本文圖片源于網(wǎng)絡(luò)，感謝原作者,，若有侵權(quán)聯(lián)系刪除）