弦论女孩走红背后,以及弦理论到底是个啥?(11)

2023-05-21 来源:飞速影视
比如说引力无穷大,这对于费米子来说就无法做到,但对于玻色子来说,它就可以做到,这就是它们最大的不同。这也是引入以格拉斯曼数为坐标数的超空间的原因,这方面确实有些抽象。
夏笳:在那之后又出现了哪些新的猜想?
黄庆国:有了超弦理论后,人们就开始构造有开弦的弦理论,但是他们发现这个理论是病态的。上世纪70年代,温伯格、格拉肖和萨拉姆提出了一个非常成功的粒子物理的标准模型,使很多人都离开了弦理论的研究,去研究量子场论。
而当时只有一位非常孤独的研究者,美国加州理工大学的施瓦茨,他花了十年时间,终于想到了一个办法,他引入了一个32维空间的转动的对称性,解决了有开弦的超弦理论中的这种异常现象,从而得到了一个有可能描述现实世界的自洽的弦理论,这个发现震撼了整个学术界,从此开启了弦理论的第一次革命。
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弦理论之王:M理论的提出
夏笳:虽然有很多地方我们可能不是很明白,但是听上去非常激动人心,之前的理论有一个致命的缺陷,最后一个像独孤求败的人,拿出了一个完全超出人类正常想象的奇怪模型。
黄庆国:超弦第一次革命开端后,很多人又重新回到弦理论的研究中。这些非常聪明的人又发明了另外四个弦理论,这四个弦理论也都是自洽的。这时就出现一个问题,描述我们所看到的自然界的正确理论应该是唯一的,但现在弦理论有五个,我们不清楚它们是否都是对的,但是它们看上去都是自洽的。
经过大概十年的研究,另一个非常著名的学者登场了,这个人就是爱德华威腾,在一次会议上,他提出了一个新的理论:M理论。这个理论统一了前面所有的弦理论,但是他并没有解释这个M的意思,大家众说纷纭。
有人猜M可能是Mystery,有人猜是魔术Magic,也有人说是Mother,还有人说是Master。有人说这些都不对。M是什么?把威腾的第一个字母W反过来写就是M,但是威腾从来没有解释这个M到底是什么意思。
夏笳:在M理论之前,所谓的五套弦理论都是根据第一个施瓦茨的理论,引入了32维空间的转动对称性,剩下四套理论是不是也都引入了这样一个多维空间的概念?
黄庆国:超弦理论只能生活在九维空间加一维时间的时空当中,如果不是这样的时空维度,这个理论是不自洽的,会出现一些病态。我们是怎么计算出时空维度的?之前的所有理论,比如爱因斯坦的广义相对论,还有量子场理论,都可以在任何的时空维数上去写,都是可以成立的。唯独弦理论,它限定了时空的维度,必须是十维,只有在十维时空里去计算它对应的光子的状态,光子才是零质量的,才跟我们观测到的光子的质量是一致的。但是在威腾的提出的M理论中,还有一个触角,这个触角并不是十维,而是十一维,也就是超引力理论,这是引入超对称之后的一个引力理论所能生存的最高的空间维度。
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