20 世纪70 年代,人们已经成功地用量子场论描述了电磁力、弱力和强力,却在构建引力的量子场理论时遇到了困难。引力是由广义相对论描述的,一个使人尴尬的事实是,把广义相对论和量子力学融和起来的所有计算,都得到一个相同的答案——无穷大。
1968 年,有物理学家偶然发现欧拉β 函数能描述强力的大量性质。1970 年,物理学家们证明,如果用一维的振动的“弦”来模拟基本粒子,那么它们的强力就能精确地用欧拉函数来描写,弦理论由此诞生。
两端为节点的开弦
1984 年,物理学家们在弦理论中引入超对称性(将玻色子和费米子对应联系起来的一种对称性,还没有被实验证明),从而使其能够将四种基本作用力自然地统一起来。这种超对称性的弦理论被称为“超弦理论”。
超弦理论将广义相对论与量子力学和谐地统一起来,用来回答有关自然最基本的物质构成和力的原初问题。将引力自然引进量子理论是超弦理论最吸引人的特点之一,而无须“重整化”数学技巧无穷大就会消失是另一个吸引人的特点,于是引发了研究热潮,这就是所谓的“第一次超弦革命”。
——《从量子到宇宙》
作者:段云峰
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