弦理论
弦理论
格林：嗯，这很难说。就弦论而言，我认为会的，因为里面的谜正在一点一点地变得清晰起来。也许会晚5年 或10年，但我认为这些结果还是会出现。不过对于广义相对论，我就不知道了。广义相对论实在是一个大飞跃， 是重新思考空间、时间和引力的里程碑。假如没有爱因斯坦，我还真不知道它会在什么时候以什么方式出现。
什么是
弦理论（以及它的升级版超弦理论）认为所有的亚原子粒子都并非是小点，而是类似于橡皮筋的弦 。与粒 子类型的唯一区别在于弦振动的频率差异 。弦理论主要试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论——量 子力学和广义相对论——并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论” 。然而这项理论非常难测试，并需要对我们 所描绘的宇宙进行一些调整，也即宇宙一定存在比我们所知的四维空间更多的时空维度 。科学家认为这些隐藏 的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们 。
弦理论
理论物理的一个分支学科
01 什么是
03 发展历史 05 超
目录
02 模型建立 04 作用模式 06 大一统
07 额外维
09 物理 011 理论框架
目录
08 D-膜 010 相关报道 012 正确性
013 未来
015 二次革命 017 相关问题
目录
014 观点 016 问题 018 趣闻相关
SA：在弦论研究中，你认为是否存在类似的大飞跃？
格林：我觉得我们还在等待这样一种大飞跃的出现。
相对论是对时间和空间重新思考的里程碑，我们正在等待另一次这样的飞跃
SA：让我们来谈谈环量子理论与其他一些理论。你总是说弦论是唯一的量子引力论，你现在还这么认为吗？
格林：呃，我认为弦论是目前最有趣的理论。平心而论，近来环量子引力阵营取得了重大的进展。但我还是 觉得存在很多非常基本的问题没有得到解答，或者说答案还不能令我满意。但它的确是个可能成功的理论，有那 么多极有天赋的人从事这项研究，这是很好的事。我希望，终究我们是在发展同一套理论，只是所采用的角度不 同而已，这也是施莫林（Lee Smolin）所鼓吹的。在通往量子力学的路上，我们走我们的，他们走他们的，两条 路完全有可能在某个地方相会。因为事实证明，很多他们所长正是我们所短，而我们所长正是他们所短。弦论的 一个弱点是所谓的背景依赖（background-dependent）。我们必须假定一个弦赖以运动的时空。也许人们希望 从真正的量子引力论的基本方程中能导出这样一个时空。他们（环量子引力研究者）的理论中的确有一种“背景 独立”的数学结构，从中可以自然地推导出时空的存在。从另一方面讲，我们（弦论研究者）可以在大尺度的结 构上，直接和爱因斯坦广义相对论连接起来。我们可以从方程式看到这一点，而他们要和普通的引力相连接就很 困难。这样很自然地，我们希望把两边的长处结合起来。
物理学中的弦理论及其应用
物理学中的弦理论及其应用物理学中的弦理论是一种新理论，它试图统一所有自然力，包括引力、电磁力、强相互作用和弱相互作用。
弦理论认为宇宙是由微小的弦组成的，这些弦的振动决定了物质的性质和相互作用。
弦理论的历史弦理论是由物理学家达米恩·格拉斯和约翰·斯瓦尔奇于20世纪80年代提出的。
在过去的几十年里，科学家们一直在探索这种理论，希望能够证明其正确性。
弦理论中的“弦”指的是一种很细小的线状物体，它们是宇宙中所有物质的基本构造单元。
理论认为，物质的不同性质是由弦的振动模式所决定的。
弦理论的应用弦理论是一种非常重要的理论，因为它能够解释宇宙中许多奇妙的现象。
下面是弦理论的一些应用：1.黑洞弦理论可以解释黑洞在物理学中的重要性。
它认为，当一个恒星坍缩成一个非常小而密集的点，它的质量会变得非常大。
这个点叫做黑洞，它的引力非常强大，甚至可以吞噬光线。
弦理论中的弦振动可以解释黑洞吞噬物质的过程。
2.暗物质暗物质是一种不可见的物质，它的存在是由于它对星系的引力产生了影响。
弦理论可以解释暗物质的存在，因为它认为粒子的不同振动模式会决定它们的质量。
这些粒子可以是暗物质的组成部分。
3.量子力学弦理论认为，量子力学和广义相对论是统一的，这是目前物理学家想要达成的重要目标。
弦理论中的弦振动模式可以解释它们之间的联系，并提供了一个比以往更加深入的视角来研究这个问题。
4.宇宙学弦理论被看作是探索宇宙学的一个重要工具，这是因为它可以解释宇宙的起源、演化和未来的结局。
理论认为，在宇宙产生初期，弦会不停地振动，这些振动会影响宇宙的结构和演化。
结论弦理论的应用范围很广，这使得科学家们能够更好地了解宇宙和物质的本质。
虽然它还有许多未经证实的假设，但科学家们已经取得了很大的进展，并希望在未来能够更深入地研究弦理论。
粒子物理学中的弦理论
粒子物理学中的弦理论在现代物理学中，弦理论被认为是最被期望的“万能理论”，它综合了量子力学和相对论的基本原理，并对超对称性、黑洞等物理现象产生了影响。
下面将对弦理论的基本概念、它的历史、发展以及它对现代物理学的影响进行探讨。
什么是弦？首先，我们需要理解什么是弦。
在原子级别以下，物质可以被看作是由粒子组成的。
粒子可以是电子、光子、夸克等等。
而弦则是一种不同的模型，它是一种类似于绳子似的物体，拥有一定长度并且可以振动，如同常规乐器上的琴弦。
与粒子不同的是，弦拥有维度。
弦穿过时间和空间，而粒子仅在三维空间中运动。
这种超越维度限制的数学模型使得弦可以更自然地解释迄今为止未解释的物理现象。
历史弦理论的起源可以追溯到20世纪70年代，理论物理学家发现弦不仅可以被看做是粒子，而且在数学上显示出更为统一的美感。
从那时起，人们开始研究弦的不寻常特性，如弦长度的限制、弦振动的频率和弦的行为。
最初，弦被提出来是为了解决两种基本力（引力和电磁力）“量子化不一致”的情况。
但随着研究的不断深入，研究者们发现弦理论还可以用于解释其他一些现象，例如黑洞、暗物质等等。
发展从1984年开始，弦理论在物理学的圈子中引起了广泛关注。
实验数据证明弦理论能够更加自然地解释物理现象，如粒子的质量、相互作用的强度等等。
因此，弦理论成为物理学家们的一个新的研究方向。
然而，弦理论并不是研究弦的唯一方法。
在1990年代中期，物理学家们发现了“M理论”（M理论提高了一些方面的弦理论，但尚未得到完全的验证）。
虽然弦理论的数学形式非常复杂，但它仍然被认为是一种非常强大的工具。
弦理论对现代物理学的影响虽然弦理论仍然没有得到实验证实，但它对现代物理学产生的影响不可忽视。
弦理论为物理学家提供了更深刻的理解，并为解决现实生活中的物理问题不断开辟新的解决方案。
例如，弦理论为物理学家提供了可能解释宇宙暗物质的新方案。
它还改变了人们对黑洞和虫洞等宇宙奥秘的理解。
而且，它也推动了纯数学领域的发展，并有助于为更好的理解量子力学和相对论问题创造新的数学工具。
弦理论知识点
弦理论知识点弦理论（String Theory）是一种超弦理论，是现代理论物理学中的一项重要研究领域。
它是一种试图解释宇宙的基本构成和力量相互作用的理论，被认为是实现“万物理论”或“统一的理论”的有力候选。
1. 弦的基本概念弦理论中的基本构成单位是一维的弦，而不是点状的粒子。
弦是一个能振动和扭曲的对象，其运动方式可以用数学上的曲线来描述。
弦的基本性质包括长度、张力和形状。
2. 弦理论的维度弦理论认为宇宙存在更高维度的空间，其超过我们熟悉的三维空间。
弦理论需要在10维或11维的空间中进行描述，其中包括了时间。
这些额外的维度对于现实世界而言是不可见的，因为它们被紧缩到了微小的尺度上。
3. 弦振动模式弦振动是弦理论中的重要概念之一。
根据不同的振动模式，弦可以表现出不同的粒子特性，包括轨道、质量和自旋等。
这些振动模式以能量的形式存在，而不同的振动状态对应不同粒子的性质和相互作用。
4. 超对称性超对称性是弦理论的重要数学框架之一，它在粒子物理学领域有着重要的意义。
超对称性是一种将费米子与玻色子相互联系的对称性，能够解决标准模型中的一些问题，如层次问题和暗物质等。
5. 弦理论中的统一性弦理论试图统一引力和量子场论，将爱因斯坦的广义相对论和量子力学统一起来。
弦理论可以描述所有粒子的运动和相互作用，并提供了一个框架来研究宇宙的起源、黑洞等天文学和宇宙学的问题。
6. 弦理论的多重解弦理论存在许多不同的解，即不同的弦振动模式和背景几何结构。
这些解对应不同的物理现象，并可能解释多种粒子的性质和相互作用。
目前，弦理论仍处于发展阶段，对解的研究是该领域的一个重要方向。
总结：弦理论作为现代理论物理学的重要研究领域，具有巨大的潜力和挑战。
它试图解释宇宙的基本构成和力量相互作用，以实现统一的理论。
弦理论中的弦振动模式、超对称性和统一性等概念都是理解这一理论的重要知识点。
尽管现在还存在许多未解之谜，但弦理论仍然是物理学家们探索宇宙奥秘的重要工具和思想框架。
粒子物理学中的弦理论与多维宇宙
粒子物理学中的弦理论与多维宇宙弦理论是粒子物理学中的一项重要理论，它被认为是理解宇宙最基本粒子和决定宇宙起源的理论之一。
弦理论提出了一种全新的思维方式，将我们对于基本粒子的认识推向了一个全新的境界。
同时，弦理论也涉及到了多维宇宙的概念，打开了理解宇宙本质的另一扇大门。
1. 弦理论的基本原理弦理论认为，所有的基本粒子并不是点状的，而是类似于小小的弦线。
这些弦线的振动形式决定了它们的性质和行为。
弦理论通过研究弦的振动模式，提供了解释粒子种类、作用力相互作用机制等许多问题的框架。
弦理论不仅包括了我们已经发现的四种基本相互作用（强力、电磁力、弱力、引力），还可能包括我们还未发现的更多种类的相互作用。
2. 弦理论与量子引力弦理论的一个重要目标是将引力纳入量子力学框架。
传统的爱因斯坦的广义相对论是一种描述引力的经典理论，而量子力学是一种描述微观世界的理论。
然而，这两者在数学和物理基础上存在着不可克服的差异。
弦理论提出了“引力=弦振动”的观念，试图通过将弦的振动量子化来统一描述引力和粒子的相互作用，从而克服了传统理论中的矛盾和障碍。
3. 多维宇宙的概念弦理论认为，我们所处的宇宙可能只是一个多维宇宙中的一个子空间。
传统的物理观念中，我们认为宇宙只有三个空间维度和一个时间维度。
然而，弦理论提出了一个更加宏大的想法，即存在着超过我们所知晓的维度。
这些额外的维度可能卷曲起来，无法直接观测到。
多维宇宙的概念为解释物理现象和理论提供了更加广阔的空间。
4. 弦理论对宇宙起源的启示弦理论对于宇宙起源的研究也提供了一些有趣的启示。
宇宙大爆炸理论认为宇宙源于一个初始的奇点，而弦理论则提出了宇宙起源于弦的振动。
根据弦理论的观点，宇宙的起源并非从一个点开始，而是通过弦的缠绕、振动等过程逐渐演化而来。
弦理论为我们认识宇宙的起源提供了一个崭新的视角。
总结：弦理论作为粒子物理学中的一项重要理论，旨在统一解释宇宙中的基本粒子和相互作用。
它提出了基本粒子是弦的振动，尝试解决引力与量子力学之间的矛盾，并推动了多维宇宙的概念。
基础物理学中的弦理论研究
基础物理学中的弦理论研究弦理论，也被称为弦学，是一种关于自然界最基本物质微观结构的理论。
它基于的假设是，最基本的物质实现方式是一个极微小的细长对象，就像一根线，称为弦。
弦理论的广泛应用包括引力、量子力学和黑洞等领域。
从历史上看，20世纪60年代末和70年代初是基础物理学的一段重要时期。
物理学家们尝试将费曼图（一种描述微观粒子行为的方法）和规范场论（描述相互作用的力学理论）与引力结合起来。
这个研究领域被称为弦论。
初步研究发现，弦论可以很好地描述引力的量子效应。
但是，这个理论的研究遇到了困难，其中最大的问题之一是弦的大小几乎达到了普朗克长度，所以弦理论不太容易直接用于实验验证。
这导致了20世纪70年代末到80年代初，弦论成为物理学的一个小众领域，几乎几乎被遗忘。
然而，在20世纪80年代末和90年代初期，物理学家发现了弦论的独特性质：弦论允许引力和其他三个基本力统一成一个模型。
此外，弦论还提供了解决其他物理问题的新思路，例如量子引力和宇宙学中的黑洞等。
弦理论还导致了一个新的关于量子力学的解释。
量子论假定粒子的行为是随机的，而弦论则表明这些随机的行为可以归因于光束或弦的振动。
随着研究的深入，物理学家们发现弦理论比传统的规范场论更强大。
它允许描述一维物体（例如弦）与多维物体（例如超对称性）的相互作用，并且可以处理微观到全宇宙尺度的问题。
它是一种新的量子引力理论，它可以帮助我们了解引力、粒子的自旋及其标准模型等课题。
不过，在弦论研究中仍存在许多问题和困难。
例如，弦论的数学形式非常复杂，难以理解。
其次，弦的存在无法直接被观测到，也无法通过现有的技术方法进行直接实验验证。
此外，弦论的一些预测与实验结果之间存在较大差距，这使得一些学者怀疑其真实性。
尽管如此，弦理论仍然是当今物理学中的一个激动人心的领域。
许多学者对它的研究充满了热情和希望，试图创造出一种统一的、全面的理论，进一步推动我们对自然世界本质的理解。
作为公众的我们，也可以加入到弦论的研究中来。
弦理论的内容
弦理论的内容弦理论是爱因斯坦在20世纪提出的广义相对论、引力场方程和统一场论，它们可以被视为广义相对论与量子理论之间的“桥梁”。
弦理论和引力理论之间的主要差别，在于弦理论不包括任何爱因斯坦场方程，而引力理论的基本方程则同时包括引力的4种特征：即牛顿万有引力、爱因斯坦万有引力、电磁相互作用力以及弱相互作用力。
我认为有以下几个要点： 1。
2。
3。
4。
5。
6。
3。
首先，弦理论应该将引力作为其基础物理模型，因为我们发现这样做是比较容易描述大质量天体的基本性质的。
这就是为什么我们会考虑一个代表所有已知力的超距作用的一般理论——引力理论，而不是考虑一个有限但非常简单的量子理论来描述各种基本粒子的性质。
（当然，后者实际上也能描述很多粒子的性质，只是无法用现有的理论进行解释）这里我们并不清楚如何描述一些特殊的弦。
但是，假设它们确实存在，那么根据几个重要的理论，这种物理粒子应该满足特定的属性。
有了弦理论，那么我们就能够回答以下几个问题：为什么宇宙中的普通物质与弦紧密相连？为什么普通的黑洞周围的光线弯曲得像蛇？什么东西构成了宇宙微波背景辐射？还有最后一个，即使看起来像一堆乱糟糟的事情，如何证明黑洞的存在呢？4。
普通人可能认为在黑洞周围会出现不断增加的物质——一团黑色的云彩，从远处看去好像黑洞会吞噬一切。
但是，假设我们允许黑洞生长物质，即使是更高的质量也没有关系。
那么我们可以说，这个黑洞自己生产物质。
而且这样的黑洞并不需要靠物质的吸引来聚集到一起，因为它们并不拥有自己的物质。
5。
有很多观测证据表明，宇宙中的物质、暗能量和暗物质似乎遵循一个看不见的、紧密纠缠的三维统一场理论。
尽管存在着不可检验的缺陷，而且根据理论预言存在某些神秘的天体物理现象，但是，爱因斯坦相对论仍旧为我们提供了一个对这些天体和现象进行解释的基础。
5。
更确切地说，在大尺度上，由三种基本力组成的统一场论是正确的。
但是，对于小尺度上物理规律的预言，就很难在几何上得到精确的解释。
弦理论
弦，即是线，一维的能量线。
弦是构成原子的粒子的超微观组成元。
弦存在于普朗克长度上，大约是米，比较一下，电子的半径是米，差了20个数量级，什么概念？若电子是太阳那么大，弦只有氢原子的大小。
①宏观物体②分子③原子④电子⑤夸克⑥弦在弦的尺度上，也就是普朗克长度上，空间不再平坦，空间可能是这个样子的。
弦理论认为，空间有三个展开维，即长、宽、高，以及六个卷缩维，蜷缩在普朗克长度的空间上。
弦则缠绕或依附在这样的空间维度上，在各个方向上振动，根据卷缩维的维度不同，弦的长度不同，形状不同，产生各种各样的缠绕能和振动能，从而形成各种性质的点状粒子与力，粒子拼合成不同的物质，在力的作用下，最后构成恢弘的宇宙。
六个卷缩维的空间结构是什么样子的？先想象一下，远距离观察一根细长的水管，你会觉得它只是一条一维的线，离近一点，你发现它是二维的，有宽度，再离近一点，哟，是三维的，中空的管。
同理，六个卷缩维纠缠在一起，离远了看，就像是一维的点，若放大了看，可能是这个样子的。
弦在这上面振动，再放大了看，可能是这个样子的。
弦有两种运动方式，非缠绕式的（a）以及缠绕式的（b）。
弦的能量有两个来源，振动和缠绕。
弦运动产生粒子与力，而各种粒子与力彼此之间的差异只是这弦线的长度、振动参数和形状的不同而已。
至于为什么是六个卷缩维，是因为六个刚刚好与目前人类实验观察到量子上的各种参数相符。
另在超弦理论中，卷缩维补充到七维。
这意味着我们有十维空间，十一维时空。
在宇宙从奇点大爆炸开始的那一刻，三个空间维展开，其余的很不幸，被窝在普朗克长度的空间里，展开不了。
至于为什么，解释不了。
我们用肉眼观察物体，取决于光的反射，借用先进的设备，如电子显微镜，我们可以观察到更小的物体，但当物体小到可见光的波长以下时，我们就无法直接观察到了。
此时我们观察物体，取决于「探针」，如光子、电子，用探针去撞击观测物体，得到相应的实验数据。
但若物体小到普朗克长度上，我们已知的探针相对于这样的尺度来说也是太大了，所以以目前人类的科技，「弦」是无法直接从实验中观测出来的。
弦理论简介
弦理论简介弦理论（String Theory）是现代理论物理中一种颇具挑战性和深刻的理论，旨在统一解释宇宙中的一切现象，包括基本粒子和力量。
虽然弦理论非常复杂，但以下是对它的简要介绍，帮助你更好地理解这一理论的基本概念和背景。
弦的基本概念弦理论的核心概念是将基本粒子不再视为点粒子，而是一维的振动弦。
这些弦可以是闭合的或开放的，它们的振动模式决定了它们的性质。
不同振动模式对应于不同种类的基本粒子，例如光子、夸克、引力子等。
统一性弦理论的目标之一是统一描述宇宙中的所有基本粒子和相互作用。
这包括了引力，这在标准模型中是与其他力量分离的。
通过将所有粒子和相互作用统一到一个框架中，弦理论试图解决物理学中的一些未解之谜。
超弦理论超弦理论是弦理论的一个分支，试图融合弦理论和超对称性理论。
它包括了不同种类的超弦，如I型、II型、Heterotic等。
超弦理论使弦理论更加复杂和有趣，它提出了许多新颖的物理概念。
尺度问题弦理论具有一个有趣的性质，即没有所谓的“最小尺度”。
这与标准模型中的点粒子理论不同，因为在弦理论中，我们不能无限地缩小物质和力量的尺度。
这意味着弦理论可能提供了一种统一描述微观和宏观世界的方式。
实验验证弦理论目前还没有直接的实验证据，因为它所涉及的能量尺度非常高，远远超出了目前实验技术的范围。
然而，一些宇宙学观测和理论计算提供了一些间接支持弦理论的证据。
研究者们仍在努力寻找实验方法来验证或反驳弦理论的预测。
总的来说，弦理论代表了理论物理领域的一个前沿课题，它试图找到统一描述自然界的力量和物质的理论。
尽管它还面临许多未解决的问题和挑战，但它仍然吸引着许多物理学家和数学家的研究兴趣，并可能在未来提供我们对宇宙本质更深刻的理解。
现代物理学中的弦理论
现代物理学中的弦理论弦理论是现代物理学中一种重要的理论框架，它试图将引力理论和量子力学进行统一，并提供了深入研究宇宙起源和基本粒子行为的新视角。
弦理论认为，宇宙中的一切物质和力量都由微小的振动弦构成，这些弦的振动模式决定了物质和力量的性质。
1. 弦理论的基本概念弦理论最早由莱昂纳德·斯塔克斯·卡尔曼（Leonard Susskind）在20世纪60年代提出，它认为粒子不是实际点状的，而是具有维度的弦，这些弦可以振动产生不同的粒子。
与传统粒子理论相比，弦理论具有更高的维度，能够解释超对称性和引力的存在。
2. 弦理论与引力统一由于弦理论能够描述引力的微观行为，它被认为是量子力学与引力理论的统一框架。
在弦理论中，引力是由弦的振动模式产生的，而不再是传统物理学中的引力场。
这一点使得弦理论能够克服量子场论与引力理论矛盾的困境，为研究宇宙学和黑洞物理学提供了新的方法。
3. 弦理论的多维世界观弦理论认为，我们所生活的宇宙是一个具有多维度的空间，其中包含了我们所熟悉的四维时空以及其他额外的维度。
这些额外的维度被紧凑化，使得它们在我们的观测尺度下不可见。
弦理论通过引入超弦和膜等概念，为多维世界观提供了一种合理的描述。
4. 弦理论与量子场论的关系弦理论将传统的点粒子替换为弦，从而能够克服量子场论中出现的发散问题。
弦理论在描述微观粒子行为时，并没有出现量子场论中的无穷大结果，因而为研究基本粒子的物理性质提供了一种新的方法，并给我们提供了一种超越标准模型的可能。
5. 弦理论的开放问题尽管弦理论在理论物理学领域取得了巨大的成就，但仍然存在一些开放问题值得研究者们深入探索。
例如，弦理论是否能够通过实验证据来验证，以及额外维度的具体形式等问题仍然待解决。
此外，弦理论与量子场论的相互联系也需要进一步研究。
总结：弦理论作为现代物理学中的重要理论框架，通过引入弦的概念，试图将引力理论和量子力学统一起来。
它提供了一种新的视角，解释了粒子的性质和宇宙的起源。
当代物理学中的弦理论
当代物理学中的弦理论当代物理学中最受关注的领域之一是弦理论，这是一种尝试统一所有基本物理相互作用的理论。
它取得了不少令人振奋的进展，但同时也备受质疑。
在本文中，我们将探讨弦理论的一些历史和基础知识，以及这个领域的当前状态。
弦理论的历史弦理论起源于20世纪60年代的粒子物理学，当时科学家们正试图理解原子核和基本粒子之间的相互作用。
一些物理学家提出了一种新的思想，即将基本粒子视为细小的振动线（也称为“弦”），它们可在多个维度中振动。
这种想法理论上能够解释与强作用、电磁作用和弱作用有关的基本相互作用，而它也能够包含引力。
但这个想法当时还不成熟，因为它要求10个以上的空间维度。
20世纪70年代，一些物理学家开始研究这些方程，并发现它们能够描述大部分已观测到的基本粒子。
这种方法被称为弦论。
弦理论的一个重要成果是统一了弱力和强力，并且预测了一种新的基本粒子，即“弦子”。
但在那个时候，弦理论还没有赢得物理学家们的信任。
我们需要更多的实验结果来支持这个理论，并解决一些数学上的问题，比如维度是如何扩展的。
弦理论的基础知识弦理论是一种尝试建立一种单一的理论，描述所有相互作用，包括引力。
在建立这个理论的过程中，我们需要在更高的维度和更少的总量的理论中重新考虑广义相对论，这是牛顿力学和量子力学之间最根本的分歧。
在弦理论中，弦子在高维时空曲面之间移动。
一些物理学家认为，这个理论是一种更基本的方式，来关于基本粒子运动的理解。
在弦理论中，物理实践被解释为弦子振动的候选者。
早期的理论，即第一代弦论，要求26个空间维度，但这种理论并不如我们所希望的那样全面，它失去了时间的同构。
弦理论的第二代提供了一种更加实用的方法，称为超弦理论。
超弦理论提供了一个额外的空间维度，它受到预言。
这个理论帮助我们预测到量子黑洞，这是第二代弦论的一个主要成果。
弦理论的一些问题尽管弦理论在某些方面给我们带来了卓越的成果，但它还有一些不确定性。
首先，我们不能证明弦理论是正确的。
物理学中的弦理论
物理学中的弦理论物理学一直是人类探索未知世界的重要领域。
近年来，随着科技的进步和人类认识水平的提高，物理学又出现了一个极为重要的理论——弦理论。
弦理论是一种基础理论，涉及到现代粒子物理学和引力的统一，也是当前理论物理学的一大热点。
什么是弦理论？弦理论是一种描述物质构成的理论，它认为基本物质不是物质点，而是细小的弦。
我们日常生活中所熟悉的物质，例如电子、质子和中子，都是由这些微小弦振动组成的。
弦的振动状态不同，就对应着不同的物质性质。
弦可以解释粒子间的相互作用力，比如引力和电磁力，其中引力是由弦的振动引起的。
弦理论的发展弦理论的发展始于20世纪60年代，当时物理学家是在尝试将引力理论与量子力学统一起来。
当时已经建立了量子电动力学和规范场理论等理论，但是尝试统一引力理论和量子场论时出现了矛盾。
矛盾的核心在于，引力场是连续的，而量子场论中却必须处理离散化的量子，这两个想法之间有着根本性的差异。
1970年代，物理学家弦理论学家均参与到对量子引力的研究之中。
但在经过许多年的探索后，他们发现所尝试的方案都不能解决这个问题。
于是，一位名为约翰·斯瓦尔茨的物理学家提出，引力是由弦震动引起的，与其他有质量的粒子类似。
这就是弦理论的起点。
弦理论与统一理论在一个令人难以置信的想法中，弦理论试图通过将引力与其他基本力相结合，描绘整个自然。
这被称为统一理论。
弦理论试图建立一个能够解释所有现象的单一框架，其中包括所有物质和所有相互作用力。
弦理论是物质统一的第一个真正有希望的理论。
虽然目前还没有真正的证据表明这个理论就是宇宙的真实本质，但是科学家们希望它能够展示出更多的可能性。
对弦理论的研究不仅得到了大量数学分析和实验测试，而且它也激励了一些新想法。
例如，量子理论、黑洞和宇宙学都与弦理论有很多联系，它们也对弦理论的发展做出了贡献。
即使是在未来，随着新技术不断涌现，弦理论会给我们带来更多启示和新的思考路径。
结语弦理论激发了我们对世界的新认知。
理论物理中的弦理论
理论物理中的弦理论弦理论起源于20世纪60年代的量子场论和广义相对论的研究，并在20世纪80年代被正式提出。
它被认为是当前物理学最受关注的研究领域之一，也是世界上最困难的问题之一。
弦理论是基于“弦”的概念的一种理论体系，它试图通过建立描述自然界的基本构成的理论来统一所有基本粒子和相互作用。
弦是一种类似于小的“绳索”或“弹性带”的物质结构，用来描述粒子的物理性质。
在物理学中，弦理论是一种理论框架，用于描述所有基本粒子和所有基本力的相互作用。
弦理论基于理论物理中的量子场论和广义相对论，它试图说明在自然界中的最微小的粒子和最大的物体之间的联系。
强、弱、电磁和引力四种基本相互作用可以在弦理论中被解释为在不同形态下的单一力，基本粒子被视为不同形态下的弦。
这一基本思想被称为“弦万有”。
尽管它能够给出一个相对简单而又优雅的统一场论，但它却面临着很多的难题。
其中一个主要难题是弦理论的数学是很复杂的，需要大量的数学运算和高难度的机器运算才能够求解。
出于这个原因，弦理论尚未被证明是一种完整、自洽且符合实验数据的理论。
虽然人们已经花费几十年的时间进行了科学研究，但还没有得出相对的结论。
但是，尽管有这些问题，弦理论已经成为了理论物理中的一部分，并且在解释自然现象方面具有很高的潜力。
因此，它仍然是关注和研究的热门领域之一。
到目前为止，很多弦理论家都已经开发了很多不同形式和方法的弦理论，并通过它们的研究得出了很多预测和发现。
即使在理论学科的其中一个最难的分支，它依然产生了很强的科学实用性，并因其巨大的潜力而引发了广泛的关注和讨论。
总的来说，通过研究弦理论，可以更好地理解自然界中的基本粒子和力，以及它们之间的相互作用。
虽然它仍面临着很多的问题和挑战，但弦理论对物理学及人类科学发展的重要性不可忽视。
它使我们对自然的认识更加深刻，为未来的学术研究和科学进步带来了无限的机遇和可能性。
弦理论简介：物理的新篇章
弦理论简介：物理的新篇章弦论的起源和发展弦理论是近代理论物理中的一个重要研究方向，它主要用来解释物质的微观结构。
弦理论最早来源于20世纪初爱因斯坦提出的广义相对论，但是这个理论无法与量子力学统一。
直到20世纪60年代，物理学家们开始研究弦子模型，并在20世纪70年代初提出了第一个弦理论模型，逐渐形成了现代弦理论。
弦理论认为，基本粒子并非点状粒子，而是一维的弦状物体，在不同的振动状态下会呈现出不同的粒子特性。
弦论与统一理论弦理论是现代理论物理中一种十分前沿的思想，它试图将引力与其他三种基本相互作用整合在一个统一的框架中。
弦理论试图构建一个包含所有基本粒子和相互作用的统一模型，其中包括引力、电磁力、弱力和强力。
传统的粒子物理模型无法将这些基本相互作用统一起来，而弦理论被认为有望成为一个统一的理论，能够解释宇宙的全貌。
弦论的重要突破在过去的几十年中，弦理论取得了很多重要的突破。
其中最令人瞩目的是超对称性和多重空间维度。
超对称性是指空间时间的对称性与粒子自由度之间存在着某种对应关系，这一性质在弦理论中非常重要。
多重空间维度是指弦理论认为我们所处的四维空间可能只是更高维度空间中的一个子空间，这也是传统粒子物理无法解释的现象。
弦论与实验验证尽管弦理论在数学上有很美妙的构造，然而由于其需要更高能量和更高精度的实验验证，迄今为止并没有直接从实验上获得关于弦理论的证据。
目前，科学家们主要依靠对观测数据的分析以及对数学推演的推测来验证和完善弦理论。
弦论的未来展望即使目前尚无法从实验上直接验证弦理论，但越来越多的科学家加入到这个领域，并提出了各种各样有趣的假设和模型。
随着技术水平和数学工具的不断发展，相信将来我们能够找到更多关于弦理论真实性和普适性的证据。
结语总之，随着科学技术和人类思维方式的不断进步，我们对于自然界规律与结构的认识也在不断深化。
弦理论作为一个前沿而又富有挑战性的领域，在推动物理学新篇章的同时也激励着更多年轻人加入进来，在这个充满未知和挑战的领域中探寻前行！以上就是对于“弦理论简介：物理的新篇章”的简要介绍，希望能够给你带来一些启发和思考。
物理学中的弦理论是什么
物理学中的弦理论是什么物理学中的弦理论是一种理论物理模型，旨在解释自然界中所有基本粒子和相互作用的根本性质。
这一理论首次在20世纪70年代提出，经过多年的研究和发展，逐渐成为解决量子引力和统一所有基本力量的候选理论。
1. 弦理论的起源和基本观点弦理论最早由莱昂纳德·施瓦茨和约翰·斯沃林顿于1969年提出。
它的核心观点是假设基本粒子不是点状的，而是以微小的振动模式存在的一维弦。
这些弦具有不同的振动模式，不同的振动模式对应不同的粒子。
2. 弦理论的主要特征弦理论具有许多重要的特征，以下是其中的几个关键点：2.1 统一性：弦理论尝试统一所有的基本粒子和相互作用，包括引力、电磁力、强力和弱力。
它提供了一种框架，能够描述所有力的行为和相互作用。
2.2 量子性：弦理论是一种量子理论，它认为空间和时间是离散的量子结构。
这一特征使得弦理论能够描述微观世界中的量子行为。
2.3 多维宇宙：弦理论认为我们所存在的宇宙有更多的维度，超出我们通常感知的三个空间维度和一个时间维度。
这些额外的维度可能是卷曲起来的，导致我们无法察觉到它们的存在。
2.4 超弦理论：为了使弦理论得以一致并满足实验观测，物理学家发展了超弦理论。
超弦理论包括了开弦和闭弦两种基本类型，解决了早期弦理论的一些数学矛盾。
3. 弦理论的挑战和未来发展弦理论虽然被认为是一个非常有潜力的理论，但它仍然面临着许多挑战。
3.1 实验验证难度：弦理论的一部分预测可以与现有的实验观测进行比较，例如在高能粒子对撞机实验中，一些预测得到了支持。
然而，由于弦理论所描述的能量和尺度远超出目前实验测试的范围，验证理论的其他预测非常困难。
3.2 数学复杂性：弦理论是一种高度复杂的理论，涉及到深奥的数学概念和技巧。
理论的数学框架仍在不断发展中，许多问题仍然没有明确的解决方案。
未来发展方面，弦理论仍有很多潜力可以探索。
科学家们继续研究弦理论的各个方面，包括发展更加完善和统一的数学框架、探索额外维度的性质、进一步验证理论的预测等等。
物理学中的弦理论宇宙的基本构成是什么
物理学中的弦理论宇宙的基本构成是什么物理学中的弦理论：宇宙的基本构成是什么弦理论（String Theory）被誉为物理学的“理论之王”，它是一种试图统一描述宇宙基本粒子和引力相互作用的理论。
在弦理论中，宇宙的基本构成并非点状的粒子，而是细微的振动弦。
本文将介绍弦理论的基本原理、宇宙的基本构成以及弦理论对宇宙演化的影响。
1. 弦理论的基本原理弦理论的核心思想是将一维的线（弦）作为宇宙的基本构成，而不是点状的粒子。
这些弦可以振动成不同的频率，每一种频率对应一种粒子，比如电子、光子等。
弦理论将所有的粒子都视为弦的不同振动模式，从而在理论上统一了量子力学和相对论。
2. 弦理论的基本构成根据弦理论，宇宙的基本构成是由振动的弦组成的。
这些弦可以在不同的空间维度中运动，例如3+1维的时空。
弦理论认为，宇宙中的一切都是由这些弦的振动模式所决定的，包括物质、能量以及引力。
3. 弦理论对宇宙的演化影响弦理论提供了一种描述宇宙演化的新范式。
根据弦理论，宇宙的起源可以追溯到一个多维时空中的超弦统一点。
在这个点之后，宇宙经历了快速膨胀的阶段，即宇宙大爆炸。
通过对弦振动模式的研究，弦理论也为宇宙中的暗物质和暗能量等未解之谜提供了解释。
4. 弦理论的挑战和展望弦理论是一种非常复杂的数学理论，目前尚未找到确定的实验证据。
虽然弦理论在解决许多物理难题上取得了突破，但它仍然面临着许多困难和挑战。
未来的研究将专注于完善弦理论的数学框架，进一步验证和发展该理论。
综上所述，弦理论认为宇宙的基本构成是由振动的弦组成的，而非点状的粒子。
它提供了一种统一描述宇宙微观和宏观现象的新思路，并为解释宇宙起源、暗物质等未解之谜提供了可能性。
尽管弦理论仍有困难和挑战，但它无疑是物理学领域的宝贵财富，为人类对宇宙本质的认识提供了新的窗口。
弦理论简介：物理的新篇章
弦理论简介：物理的新篇章在物理学的广阔领域中，弦理论作为一种前沿的理论框架，吸引了无数科学家和爱好者的关注。
它不仅是对粒子物理学现有理解的扩展，也是对宇宙最基本构成要素的全新探索。
从20世纪70年代到现在，弦理论经历了重大进展，成为现代物理学中最具潜力的研究方向之一。
本篇将为您详细介绍弦理论的背景、基本概念、主要假设以及其在物理学中的重要意义。
一、弦理论的历史背景弦理论起源于20世纪70年代。
当时，物理学家们试图解决量子场论与引力理论之间的矛盾。
量子力学为我们提供了一种描述微观粒子的方式，而广义相对论则解释了宏观物体与引力之间的关系。
然而，量子力学和引力并不能和谐共存，这使得对统一理论的追求成为当时物理研究的热点。
1970年，若泽·阿尔维（Gabriele Veneziano）提出了一个能很好地描述强相互作用的新公式，这一进展刺激了对弦理论的进一步研究。
随后，几位物理学家如莱昂纳多·萨斯皮尔（Leonard Susskind）、Holger Bech Nielsen 和 Yoichiro Nambu 等人在这一领域作出了重要贡献。
他们提出，基本粒子实际上不是零维点状对象，而是一维的“弦”。
这种想法从根本上改变了我们对宇宙的理解。
二、弦理论的基本概念弦理论的核心概念是在微观世界中，最基本的构成单位不是希格斯粒子或者夸克，而是极小的震动弦。
这些弦可以是开放的（端点自由）或闭合的（形成环形），其特性和运动决定了所对应粒子的性质。
在这种观点下，不同类型及性质的粒子被认为是弦以不同方式振动所产生的效果。
1. 弦及其振动模式弦可以被看作是微小的一维对象，它们在高维空间中振动。
不同振动模式产生了不同质量和力相互作用特性的粒子。
例如，在一维握住一根吉他弦，与不同手指施加力量的方法可以产生不同频率与音调，同理，不同振动状态下的弦呈现出不同种类粒子的属性。
2. 超弦理论超弦理论是弦理论的重要分支，它结合了超对称概念。
量子力学中的弦理论
量子力学中的弦理论在物理学中，弦理论是一种试图解决各种基本物理现象之间相互联系的理论。
它涵盖了许多不同的领域，包括量子力学、相对论、粒子物理学和宇宙学。
弦理论认为，基本的物理现象可以用弦来描述，并且这些弦在运动过程中会产生各种不同的粒子。
弦理论为物理学家们提供了一种新的方法来理解宇宙中的基本物理现象。
量子力学是弦理论的重要基础。
量子力学描述了微观世界的物理现象，例如原子和粒子的行为。
它建立在一些经典物理学的基本原理上，如哈密顿原理、波动方程和能量守恒定律。
在量子力学中，粒子被描述为波函数，这意味着它们并不是传统意义上的实体，而是具有粒子和波两种性质的物体。
弦理论认为，量子力学中的粒子实际上是在空间中运动的弦。
这些弦可以震动，而这种震动可以被解释为不同频率的粒子。
例如，一个高频率的弦震动可以被解释为粒子的动量很高，而一个低频率的弦震动可以被解释为粒子的动量很低。
弦理论还包括一些关于空间和时间的想法。
它认为，空间并不是我们所认为的三维物体，而是一个多维的结构。
时间也不是具有一定长度的绝对时间，而是可以按需要调整的可变时间。
弦理论还有一个重要的应用就是对黑洞的描述。
黑洞是由寿命已经结束的星体形成的物体，其引力非常强大，不允许任何射线逃逸。
弦理论认为，黑洞的内部结构可以用弦来描述，而这些弦在黑洞之间以一些特定的方式连接。
弦理论还存在一些问题。
首先，它是一种非常复杂的理论，需要大量的数学方法来描述。
其次，弦理论目前没有经过实验的直接验证，这使得一些物理学家对其持怀疑态度。
最后，弦理论与量子力学和相对论之间的联系还存在问题，这使得物理学家需要进一步研究其基本原理。
总的来说，弦理论为物理学家提供了一种新的视角来描述基本的物理现象。
它是一种非常复杂的理论，需要用大量的数学方法来描述，但其对于我们理解宇宙的基本物理现象具有重要的意义。
虽然弦理论还存在一些问题，但已经作为物理学领域的一个重要课题而受到关注。
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最疯狂的物理——弦理论
内容纲要
广义相对论 量子力学 弦理论 弦理论的发展历史 弦理论升级版——超弦理论 弦理论的未来
广义相对论
广义相对论描写物质间引力相互作用的理论。 爱因斯坦的广义相对论理论在天体物理学中 有着非常重要的应用（比如黑洞、引力透像、 引力波、时空关系、万有引力等）。狭义相 对论只适用于惯性系，它的时空背景是平直 的四维时空，而广义相对论则适用于包括非 惯性系在内的一切参考系，它的时空背景是 弯曲的黎曼时空。广义相对论对于研究天体 结构和演化以及宇宙的结构和演化具有重要 意义。 爱因斯坦的广义相对论的实验验证：水星近 日点进动、光线在引力场中的弯曲、光谱线 的引力红移、雷达回波延迟等。
弦理论在中国的发展
在超弦的第一、第二次革命，以及随后的快速发展中，中国都未能在国际上起到应有的作用。我们 在研究的整体水平上，与国际、与周边国家如印度、日本、韩国，甚至和我国台湾地区相比都有一 定的差距。内地学术界对弦理论的认识存在较大的分歧，一些有影响的物理学家，基于某种判断， 公开地发表“弦理论不是物理”的观点。受他们的身份和地位的影响，这种观点在中国更容易被大 多数人接受，因而在某种程度上制约了弦理论在中国的研究和发展。
李奥纳特·苏士侃
李奥纳特·苏士侃（英语：Leonard Susskind，1940年－）， 美国理论物理学家，美国斯坦福大学教授，美国国家科学院 院士，美国艺术与科学院院士，念中学时和父亲一起做水管 工人，后来决定改行去纽约市立学院念物理，并在康乃尔大 学取得物理博士。弦论的创始人之一。 加布里叶·威尼采亚诺在发现欧拉方程可以描述强核力以后， 他的发现开始在各个地方流传。李奥纳特·苏士侃在研究该方 程时有了更新的发现，即进一步深入后可知该方程实际上描 述了一种类似弦的粒子的行为（而非之前认为的点粒子）， 这种弦不仅可以伸长和收缩，还可以震动和摇摆。由于这一 发现，李奥纳特·苏士侃实际成为了弦论的最早创始人（虽然 早期的模型很不完善），但是当他把论文寄出去后，专家组 将其判定为“不够优秀”，李奥纳特·苏士侃非常郁闷，躲在 屋里喝了个酩酊大醉。
超弦理论与灵魂
科学家说，人类的灵魂就是超弦。现在科学家们普遍认为，物质世界是由超弦的震动产生 的。超弦是宇宙具有独立生命意识的最微小的生命体。人类的灵魂其实就是其中一种超弦。 超弦理论认为，不存在粒子，只有弦在空间运动，各种不同的粒子只不过是弦的不同振动 模式而已。自然界中所发生的一切相互作用，所有的物质和能量，都可以用弦的分裂和结 合来解释。 最为奇特的是，弦并不是在平常的三维空间运动，而是在我们无法想象的高维空间运动。 我们过去关于空间的观念都是错误的，空间正在以一种陌生得令人惊讶的方式活动着。 据英国《每日邮报》报道，美国和英国的两位著名科学家提出了一项引人注目的理论，认 为构成灵魂的量子物质离开神经系统而后进入宇宙时便会出现濒死经历。根据他们的理论， 意识是大脑内一台量子计算机的程序，即使人死后，这个程序仍可以在宇宙中存在。这种 现象可以解释一些人出现的濒死经历。 哈默罗夫认为，在濒死经历中，微管失去了它们的量子态，但里面的信息并没有遭到破坏。 也就是说，灵魂离开肉体，重回宇宙。哈默罗夫在纪录片《科学频道-穿越虫洞》中表示： “心脏停止跳动，血液停止流动，微管失去了它们的量子态，但微管内的量子信息并没有 遭到破坏，也无法被破坏，离开肉体后重新回到宇宙。如果患者苏醒过来，这种量子信息 又会重新回到微管，患者会说‘我体验了一次濒死经历’。如果没有苏醒过来，患者便会 死亡，这种量子信息将存在于肉体外，以源自魂的形式。”弦理论的发展历史
弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano 发现。他原本是要找能描述原子核内的强作用 力的数学公式，然后在一本老旧的数学书里找 到了有200年之久的欧拉公式（Euler‘s Function），这公式能够成功的描述他所要求解 的强作用力。然而进一步将这公式理解为一小 段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线 段”却是在不久后由Leonard Susskind(李奥纳 特·苏士侃)所发现，这在日后则发展出“弦理 论”。
量子力学
量子力学是研究物质世界微观粒子运动规律的 物理学分支，主要研究原子、分子、凝聚态物 质，以及原子核和基本粒子的结构、性质的基 础理论。量子力学是描写原子和亚原子尺度的 物理学理论。除了广义相对论描写的引力以外， 迄今所有基本相互作用均可以在量子力学的框 架内描述（量子场论）。 量子力学可以算作是被验证的最严密的物理理 论之一了。至今为止，所有的实验数据均无法 推翻量子力学。大多数物理学家认为，它“几 乎”在所有情况下，正确地描写能量和物质的 物理性质。虽然如此，量子力学中，依然存在 着概念上的弱点和缺陷，除上述的万有引力的 量子理论的缺乏外，至今为止对量子力学的解 释存在着争议。
值得庆幸的是，在丘成桐教授的直接推动下，伴随着浙江大学数学科学中心的成立，以及随后该中 心和中国科学院晨兴数学中心每年举办的多次高水平专业会议，并邀请像安地·斯特罗明格这样一 流水平的学者到中心工作，大大地推动了国内弦理论方面的研究。 2002年底，在中国科技大学成立的交叉学科理论研究中心，目前已经发展为非常活跃和具有吸引力 的研究中心。成立4年来，通过多次举办工作周和暑期学校，在超弦理论的人才培养和研究方面做 了许多基础性工作。在本次国际弦理论会议之前，国际理论物理中心和中国科学院交叉学科理论研 究中心还举办了"亚太地区超弦理论暑期学校"，吸引了100 多名参加者。 摆在超弦理论研究面前的，是一幅广阔的前景和一条艰难的道路，这是一条热闹又孤独的旅程，它 所涉及的问题对年轻的学生和学者，有着强大的魅力，同时它对研究人员的专业素养有着很高的要 求。2006年国际弦理论会议，对我们来说，是一次机遇——壮大队伍、提高水平，并随着整体水平 的不断提高，在国际上占有一席之地。我们正在为弦理论的第三次革命作准备，也期待着她的早日 到来。
弦理论的未来
物理学家、《优雅的宇宙》（中译《宇宙的琴弦》） 作者布赖恩·格林（Brian Greene）访谈 过去一谈到弦论，人们就感到头晕脑胀，就算是弦论 专家也烦恼不已；而其他物理学家则在一旁嘲笑它不 能做出实验预测；普通人更是对它一无所知。科学家 难以同外界说明为什么弦论如此刺激：为什么它有可 能实现爱因斯坦对大统一理论的梦想，为什么它有助 于我们深入了解“宇宙为何存在”这样深奥的问题。 然而从1990年代中期开始，理论开始在观念上统合在 一起，而且出现了一些可检验但还不够精确的预测。 外界对弦论的关注也随之升温。今年7月，伍迪·艾伦在 《纽约人》杂志的专栏上以嘲弄弦论为题材——也许 这是第一次有人用“卡拉比-丘”空间理论来谈论办公 室恋情。
量子力学与广义相对论的矛盾
数学原因：广义相对论是无限可分的,是连续性的.量子 论是不连续性的,有最小单位的. 物理原因：广义相对论是经典确定理论,由状态A可以 推论出确定的,唯一的状态B.量子论是不确定性的,由状 态A到状态B是不可预知的,是随机的过程.
在量子力学发展的最初几十年，爱因斯坦一直致力 于反对，不断的设计出想象实验来试图证明量子力 学是错误的，或者是不完备的。但这些质疑最终都 被量子力学的领军人物 Niels Bohr 尼尔斯·波尔所化 解，于是才有了形容他们两个的那句话 —— 如果 没有你，我独自站在这里，又有什么意义？这两位 伟大人物之间的故事毫无疑问已经成为了物理学历 史上的一段经典传奇。 最后，波尔对爱因斯坦的 God does not throw dice 回应道： Stop telling god what to do.
弦理论
弦理论是理论物理的一个分支学科，弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、 中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的 “闭弦”或闭合弦）。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子，能量与物质是可以转 化的，故弦理论并非证明物质不存在。弦论中的弦尺度非常小，操控它们性质的基本原理预言， 存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”。直观的说，我们所处的宇宙空间可能 是9+1维时空中的D3膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理 论。 理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际银河，小至 电子，质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二维时空的“能量线”所组成。超弦理论可以解 决和黑洞相关的问题。 在弦理论中，基本对象不是占据空间单独一点的基本粒子，而是一维的弦。这些弦可以有端点， 或者他们可以自己连接成一个闭合圈环。 弦理论（以及它的升级版超弦理论）认为所有的亚原子粒子都并非是小点，而是类似于橡皮筋的 弦 。与粒子类型的唯一区别在于弦振动的频率差异 [1] 。弦理论主要试图解决表面上的不兼容的 两个主要物理学理论——量子力学和广义相对论——并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论” 。
他和其所领导的研究小组并提出宇宙的发展需要一外在的力 量（agent）来参与而非自身发展的看法。他也指出黑洞不 会消灭资讯，霍金后来也同意他的看法。
弦理论升级版——超弦理论
另外，“弦理论”这一用词所指的原本包含了26度空间 的玻色弦理论，和加入了超对称性的超弦理论。在近日 的物理界，“弦理论”一般是专指“超弦理论”，而为 了方便区分，较早的“玻色弦理论”则以全名称呼。20 世纪90年代，爱德华·维顿提出了一个具有11 度空间的 M理论，他和其他学者找到强力的证据，证明了当时许 多不同版本的超弦理论其实是M理论的不同极限设定条 件下的结果，这些发现带动了第二次超弦理论革新。如 果说超弦理论的第一次革命统一了量子力学和广义相对 论，那么近年来发生的弦理论的第二次革命则统一了五 种不同的弦理论和十一维超引力，预言了一个更大的M 理论的存在，揭示了相互作用和时空的一些本质，并暗 示了时间和空间并不是最基本的，而是从一些更基本的 量导出或演化形成的。