弦理论是通过仅用一个元素维度就可以替换所有的物质和受力粒子的表达方式，从而在宇宙的标准描述上翻开了全新的一页：即微小的振动弦以复杂的方式扭曲和旋转，从现实世界描述的角度来看，它们看起来像粒子。

弦理论代表了理论物理学家的一个重大梦想-能在一张数学图中描述所有的力和物质。但是在现今无数的论文中许多曾经希望获得的惊人突破似乎比以往任何时候都遥遥无期。

尽管如此即使没有比以往任何光辉的进步迹象，所得到的见解也对物理学和数学都留下了深刻的烙印。

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实际上在四种类型的自然力中，从小颗粒的角度来看只有重力缺乏这种描述，弦论家们可以用数学预测重力粒子的外观，但是当他们尝试计算两个“

弦论出现在20世纪70年代以来通过方程计算得到一种可能的解决方案是摆脱有问题的点状引力子粒子，粒子行为被描述可以像琴弦一样的碰撞和反弹，而不是暗示物理学上不存在的无限度张量。著名的理论物理学家

弦论的数学表达更像是敲打出特定音符长度的音符所获得玻色子的状态属性一样，而折叠并以不同频率振动的另一根音符串会起到类似夸克的作用，依此类推除了重力以外，这种数学表达还能解释诸如电子质量之类是什么的问题。弦理论家们希望下一步是找到正确的数学方法来描述琴弦非常复杂的折叠和运动。

但是由于理论最初假设的简单性却以意想不到的复杂性为代价-弦论的音符数学在熟悉的四个维度（三个空间和一个时间）中不起作用。它至少需要六个额外的维度，这些尺寸只在所谓的普朗克尺度内可见，就像电力线对飞过头顶的鸟类来说像一维线，而对于蚂蚁在电线上爬行而言，像是3D圆柱体一样。到上个世纪80年代的中期，一批物理学家提出了五种相互矛盾的弦理论，这使原本的问题更加复杂。

在接下来的十年中，探索五种理论之间关系的科学家开始发现意想不到的联系，位于新泽西州普林斯顿高级研究所的物理学家

这种新颖的理论被称为

试图找到在每种情况都适用的通用方程式的努力几乎没有进展，但是所谓的基础理论的还需要多年的发展，为开发五种弦论的数学理论来说太困难了，因为描述弦线的运动太过于复杂，无法用任何可能的技术设备去检测到，但凡事都有个例外譬如能运用热力学来间接检测是描述

熵是指可以用来排列系统各部分的方法，只是无法查看黑洞的内部结构是什么，因为黑洞附近连光都无法逃逸，因此没人知道里面可能存在哪种类型的粒子和性质或者说他们可以采取何种排列方式存在？虽然在上个世纪70年代的初期温伯格、

弦论目前仍然面临许多挑战，它产生了无数种方法来折叠似乎都符合粒子物理学标准模型广泛特征的额外维度，几乎没有给人希望区分哪种是正确的，而且所有这些模型都依赖于引力子与物质粒子之间的超对称性，就像额外的维数一样，让人奇怪的是这些模型似乎也没有描述不断扩大膨胀的宇宙。

许多物理学家例如哥伦比亚大学的

或许今天的模型过于简单化，未来的版本可能会内置补充宇宙学膨胀

弦论的数学理论需要六个额外的尺寸（总共10个），这些尺寸仅对小弦可见，就像电力线对飞过头顶的鸟类来说像一维线，对蚂蚁在电线上爬行来说像一维3D圆柱体一样。

不管弦论作为万有理论的候选者是如何发展的，仅凭数学功绩就可以确保其作为高产研究计划的遗产。

当维滕（Witten）等人证明五种弦论是单个理论的不同版本时，他们强调了称为对偶性的重要性，事实证明对二元对偶性有着对数学和物理学更加重大的贡献。

对偶性是两种情况之间的抽象数学关系，它们看起来不同，但可以从一种情况转换为另一种情况。例如考虑信用卡上的鸟形

物理学家已经使用类似的对偶性来联系起看似无关紧要的数学分支例如

弦论阐明连接不同数学领域的暗网能力究竟是表明其潜力不同的标志，还是仅仅是幸运的巧合，仍然是一个争论的话题。维滕最近在一所高等研究院的演讲中承认，弦理论将演变为完整的物理理论，他的直觉告诉他这种理论发展这么多年仍然是研究领域的前沿。他对观众深刻地说：“对我来说，人类偶然发现一个令人很难想象的结构，这对既定的物理理论以及如此众多的数学分支提供了太多的了解，这是继上个世纪一直以来都未曾有的。”

文章来源：《心理与行为研究》 网址: http://www.xlyxwyj.cn/zonghexinwen/2021/0610/549.html