弦理论
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弦理论(英语:String theory),又称弦论,是发展中理论物理学的起始,是一在量子力学及相对论、微积分等相对发展完善后,试图透过单一解释的系统统一物质和基本作用力的万有理论。
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弦理论雏形奠基于二十世纪中叶后半由加布里埃莱·韦内齐亚诺主张并提出,原始目的是找到诠释强相互作用力之数学函数,但据此数学函数南部阳一郎博士发现可将不具空间之零维点粒子视为细小的弦,进而提出强子弦模型。弦论在一段时间不备受关注,除其复杂的高维度诠释外,量子色动力学等场论早已能完美解释强相互作用力。而后弦论被少数科学家发现其解释若套用到重力则可以完美解释关于重力无法纳入大统一理论中的窘境,史称第一次弦论革命,而后第二次弦论革命解决对偶性问题,正式与标准模型(2012年7月4日,CERN LHC CMS&ATLAS 向量玻色子散射实验双盲共同发表成果发掘出的标准模型希格斯玻色子使其成为下述三大万物理论最具权威性的理论)及环圈量子引力场论并肩成为大统一理论备受瞩目的可能性选项,其严谨幻妙的数学式、不需重整化的构思及对称性让许多物理学家徜徉于其中。
弦理论用一段段“能量弦线”作最基本单位以说明宇宙里所有微观粒子如电子、夸克、中微子都由这一维的“能量线”所组成;换而言之,弦论主张“弦”以不同的振动模式对应到自然界的各种基本粒子。
较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由零维的点粒子所组成,也是目前广为接受的物理模型,也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题,但是此理论所根据的粒子模型却遇到一些无法解释的问题。比较起来,弦理论的基础是波动模型,因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述弦状物体,还包含了点状、薄膜状物体,更高维度的空间,甚至平行宇宙。弦理论目前尚未能做出可以实验验证的准确预测。