1. 一开始,牛顿研究小球的运动,关心的是小球三个空间坐标 x, y, z 随时间 t 的「演化」:\{x(t),\, y(t),\, z(t)\}
于是有了牛顿力学。
2. 后来,海森堡说空间坐标要「量子化」,给空间戴了个帽子:
\{\hat{x}(t),\, \hat{y}(t),\, \hat{z}(t)\}。
于是有了量子力学。
3. 然后爱因斯坦说,时空要平等!时间没戴帽子,空间凭啥要戴帽子。于是空间跟时间一样成了普通坐标,大家都把帽子扣在了「场」\Phi的头上:
\hat{\Phi}(x,y,z,t)
于是有了量子场论。
4. 不过,有人说,爱平等更爱帽子,不如大家都戴帽。空间戴了帽子,时间也该戴个帽子。戴了帽子的时间 \hat{t} 没法再当坐标,于是引入一个新参数\tau充当「演化」坐标:
\{\hat{x}(\tau),\,\hat{y}(\tau),\, \hat{z}(\tau),\, \hat{t}(\tau)\}
于是有了「马甲」版相对论量子力学。
5. 再后来,又有人说,要搞就搞大的。再多引入个参数\sigma,玩俩参数的:\{\hat{x}(\tau, \sigma),\, \hat{y}(\tau, \sigma),\, \hat{z}(\tau, \sigma),\, \hat{t}(\tau, \sigma)\}
于是就有了弦论。
归纳一下:
牛顿力学 = 经典 + 点粒子
量子力学 = 量子 + 点粒子
量子场论 = 相对论 + 量子 + 时空场
「马甲」版相对论量子力学 = 相对论 + 量子 + 点粒子
弦论 = 相对论 + 量子 + 一条弦