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弦 (物理学)

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世界线、世界面、世界体积即为点、线、面在四维时空中的路径(三维空间中的一个空间维度无法表示,已省略)
世界线、世界面、世界体积即为线四维时空中的路径(三维空间中的一个空间维度无法表示,已省略)

物理学中,弦论与相关理论中的物理实体。不同于零维或点状的基本粒子,弦是一维的实体。以弦为基础实体的理论会自动产生许多基础理论中成立的特性。更特别的是:依照量子力学规则演化与相互作用的弦自动包括了量子引力的描述。

弦论中,弦可以是开弦(形成有两端点的线段)或闭弦(形成一个环),并可拥有其他特性。在1995年之前,共有五种能含有超对称概念的弦理论,彼此间的差异在于弦的类别以及其他面向考量。而今这些弦理论被视为一个单一理论的极限情形,此单一理论称作M理论

在以弦论为基础的粒子物理中,理论的特征长度为普朗克长度;在这尺度下,据信量子引力效应会变得显著。在比较大的尺度比如实验室尺度,弦与点粒子就无法明显区分,而弦的振动状态则变成粒子的类别。弦有时也出现在核物理领域,被用来建构流量管的模型。

当弦在时空中穿越时,弦行经而扫出的二维表面称为世界面,类比于点粒子所扫出的世界线。弦物理可由与世界面相关的二维共形场论来描述;在弦理论以外,二维共形场论也应用在凝态物理纯数学部分领域。

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