书名：大宇之形（第一推动丛书·宇宙系列）
作者：丘成桐 史蒂夫·纳迪斯
译者：翁秉仁,赵学信
出版社：湖南科学技术出版社
出版时间：2018-09-01
ISBN：9787535794482

一、两种理论

  自从爱因斯坦在1915年发表广义相对论以来，这个以几何为基础并总结我们对引力理解的理论，一直非常成功，并通过了每一项实验的考验。

  另一方面，量子论则优美地描述了三种已知的作用力：电磁力、弱力和强力。量子论诚然是我们已有的最准确的理论，而且正如哈佛大学物理学家史聪闵格（Andrew Strominger）所宣称的，量子论“可能是人类思想史上，最被精确测试过的理论”。举例来说，关于电子在电磁场中行为的预测，与实际测量值可以符合到小数点后10位。

二、冲突

  不幸的是，这两个非常稳固的理论却彼此毫不相容。
  如果你想结合广义相对论和量子力学，结果会是一团糟。问题发生在量子世界，在此的物体永远处于移动或扰动状态，尺度愈小，扰动就愈大。结果就是在最微小的尺度时，量子力学所描绘的动荡不定的景象，会和广义相对论赖以建立的时空光滑几何的景象完全冲突。
  事实上，量子力学的一切都是建立在概率上。当把广义相对论丢进量子模型里，计算出来的概率常常会是无穷大。而如果在推导过程中蹦出无穷大，通常就表示计算里遗漏了某样东西。

三、需要

  假如最成功的两个理论，一个描述星系、行星之类的巨大物体，另一个描述电子、夸克之类的渺小之物，但是一结合起来就产生无意义的结果，这绝对无法令人满意。
  把它们隔离开来也不是好办法，因为在某些地方例如黑洞，最大的和最小的理论会汇聚在一起，而且任一理论都无法单方面给出完满的解释。
  史聪闵格认为：“物理学不应该有许多组定律，物理定律应该只有一组，而且必须是最漂亮的那一组。”

  物理学家认为，宇宙可以，而且理应只由一个把所有的自然力交织成整体的“统一场论”（unified field theory）来描述，这种想法不但有美学上的吸引力，而且也联系到宇宙起源于一场极其炽热的大爆炸的观念。在宇宙诞生之初，所有的作用力都同处于一个无法想象的高能态，因此其行为如同单一的作用力。

四、弦论

  弦论是一个迷人但尚未证明的统一理论，它将粒子物理学的点状物体，以延展（但仍然很微小）的“弦”来取代。

  弦论承袭了卡鲁札—克莱因“多出”一个隐藏维度的观念，将其大幅扩张。如果仔细观察我们的四维时空（在本图中以直线来代表），我们会看到它其实还隐藏了六个额外维度，卷曲成一个虽然微小、但极度复杂精细，称之为“卡拉比—丘流形”的几何空间。不论你从哪一点切开这条线，都会发现一个隐藏的卡拉比—丘流形，由此得到的每一个卡拉比—丘流形都是相同的。

  弦论认为：额外维度的几何性质很大程度决定了我们所在的是怎样的宇宙，决定了自然界中可见的一切作用力和粒子的性质，甚至还决定了尚不可见的。