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为什么弦理论既是希望又是噩梦

科学探索万象经验2023-05-08

也许在过去的35年里,弦理论一直是理论粒子物理学的主导思想,由此产生的科学论文比其他任何思想都多。然而,这么长时间以来,它连一个可验证的预测都没有产生,这导致许多人谴责它没有达到科学的标准。弦理论是整个理论物理学史上最好的想法之一,也是我们最失望的想法之一。

介子的质量和寿命各不相同,但都不稳定,很快就衰变了。如果你试图将一个介子拉开,最终它会“断裂”,在这个过程中产生两个独立的介子。这就是弦理论最初的起源:作为强核相互作用的弦模型。如果你把介子想象成一根弦,把它拉开会增加弦的张力,直到到达一个关键时刻,产生两个新的介子。由于这个原因,弦模型很有趣,但它也预测了许多似乎与现实不匹配的奇怪事物,例如自旋为2的玻色子(未观察到)。

但大约十年后,这个想法又重生为现在所知的现代弦理论。新想法不是在核相互作用很重要的能量尺度上工作,而是将能量尺度一直带到普朗克能量,在那里毫无意义的自旋2粒子现在可以扮演引力子的角色。