男男,什么是弦理论?真有10500个绝无仅有的世界?,prime

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弦理论是一套人们为一致20世纪的量子力学、相对论两大支柱理论而提出的理论,试图用一套大一统结构来解说一切的物理现象。弦理论假定,粒子其实是一种类似琴弦的一维实体,其振荡规则决议了该粒子的质量和电荷等性质。

据牛津大学和英国皇家科学院树立的一个有关弦理论的网站介绍,这套反直觉的理论最早提出于上世纪60至70年代,其时的科学家们曾用“弦”的概念为欧洲亚原子对撞机发生的数据建模。

弦为强彼此作用力供给了一种高雅的数学描绘——强彼此作用力是国际中的四种根本力之一,原子核正是依托这种力结合在一起的。

在很长一段时间里,这个论题都处于学界边际方位,一直到1984年的“弦理论革新”停止。就在那一年,理论学家迈克尔·格林(Michael Green)和约翰·施瓦茨(John Schwarz)提出的等式显现,如将粒子描绘为“弦”,便可防止将粒子描绘为点状物质的各类模型存在的特定对立。

但在该理论萌发之后,研究人员相继提出了五种不同的、解说一维的弦如安在10维国际中振荡的模型。

1995年,科学界迎来了第2次弦理论革新。物理学家发现,这些各自悬殊的理论实则相互相关,而且能够与另一套名为“超引力”的、运用于11维空间的理论相结合。

弦理论就此演化成了咱们现在所知的方式。

解谜

弦理论是人们为发明“万物理论”所做的很多测验之一。所谓的“万物理论”能够替代物理学规范模型,对一切已知粒子和作用力进行描绘。

许多科学家都是弦理论的拥趸,由于它极具数学美感。弦理论的等式非常“高雅”,对物理国际的描绘也令许多人感到极为满足。

该理论使用一种特别的、正在振荡的弦来解说引力,其性质与引力子性质相对应。引力子是一种设想中的、带有引力的量子力学粒子。

与咱们了解的三个空间维度和一个时间维度不同,该理论触及11个维度,但支撑者们并未因而被“劝退”。

支撑该理论的物理学家们以为,这些剩余的维度能够蜷曲在一个极小的空间中,标准达10-33厘米,因而一般无法被咱们探测到。

研究人员试图用弦理论回答一些国际根本问题,如黑洞内部是什么状况等等,或许模仿国际大爆炸等国际事情。

有些科学家乃至测验过用弦理论处理暗能量问题,即加快时空扩张的奥秘作用力。

永不留步的根究

但弦理论近来遭到了不少质疑。弦理论的大多数猜测都无法用现有技能查验真伪,许多研究人员不由置疑,这条探究之路终究有没有止境。

2011年,物理学家们集合在美国天然历史博物馆,参与第11次艾萨克·阿西莫夫留念争辩大会,评论使用弦理论描绘物理实际的做法是否合理可行。

天然历史博物馆海顿天文台主任尼尔·德格拉斯·泰森(Neil deGrasse Tyson)指出,弦理论近年来的发展时好时坏。

弦理论遭受的最新应战来自该理论结构自身。据该结构猜测,除了咱们自己的国际之外,或许还存在多达10500个绝无仅有的国际。

已然存在这么多的多重国际,只需研究人员打开探究,总会遇到一个与咱们地点国际相对应的国际,可是2018年,一篇颇具影响力的论文指出,这些设想国际中没有一个看上去与咱们自己的国际类似。说得更详细些,没有一个多重国际能依照咱们现在的了解描绘暗能量。

“弦理论学家们提出了无数种数学解说,但均不与咱们的观测成果存在任何已知相关。”德国法兰克福高级研究院物理学家萨比娜·霍森菲尔德(Sabine Hossenfelder)指出。

其他研究人员则深信,弦理论总有一天会证明自己。密歇根大学物理学家戈登·凯恩(Gordon Kane)表明,大型强子对撞机晋级完成后,不久便可供给佐证弦理论的依据。

不过就现在而言,该理论的终究命运仍是个未知数。