《宇宙的琴弦》

关于作者作者：布赖恩·格林，世界顶尖的物理学家，牛津大学物理学博士，哥伦比亚大学数学和物理学博士。

一、’关于宇宙的弦理论，源于解决广义相对论和量子力学之间的冲突的需要。

广义相对论和量子力学是现代物理学的两大支柱理论，但在普朗克尺度以下，二者产生了不可避免的矛盾。

1. 广义相对论认为，物质告诉空间如何弯曲，空间告诉物质如何运动，宇宙像是一张巨大无比的，平滑的膜。

2. 量子力学的“不确定性”原理认为，空间在微观层面上，即使在视觉上看似一无所有的空间里，也存在大量的活动，是疯狂涨落运动的。

二、弦理论认为物质的基本构成元素是“弦”

1. 弦理论认为，如果把基本粒子放大，可以看到它们是由一个个小环构成的。每个粒子都像是一根无限细的、一维的橡皮筋。“弦”的不同震动方式产生了不同的粒子。

2. 量子力学和广义相对论的冲突，只有在比普朗克尺度更小的范围内才会展现出来。由于物质的基本构成元素是弦，而弦的平均长度大约是普朗克尺度，所以弦理论中，空间并不是可以无限切割的。因此在普朗克尺度以下的空间里所发生的事是无法影响到任何事物的。也就是说，量子力学和广义相对论的冲突在弦理论中其实是不存在的。

三、弦理论重新定义了我们对宇宙的认知

1. 科学家通过数学推导发现，弦理论中的宇宙应该有10个空间维度和1个时间维度，一共11维。10个空间维中，有3个维度是展开的，也就是我们所感受到的三维世界，而其余的7个维度是蜷曲起来的，目前还观测不到。

2.任何两个黑洞如果有相同的质量、力荷和自转，那它们就是完全相同的，这跟基本粒子的性质是一样的。利用弦理论，科学家们在黑洞和基本粒子之间建立了无懈可击的联系。