超级军网美科学家启动研究寻找新的宇宙维度
来源：百度文库 编辑：超级军网 时间：2024/04/25 22:50:09
新浪科技讯 北京时间3月12日消息，据国外媒体报道，按照目前公认的科学理论，宇宙是由三维立体空间和作为第四维的时间共同构成的。但美国维吉尼亚州立大学的科学家日前称，他们目前正在寻找上述四维之外的其它宇宙维度。
这听上去似乎像是电影《阴阳魔界》中的一个片段，负责该研究项目的研究人员有维吉尼亚理工大学理学院物理副教授约翰-斯蒙尼迪和研究生迈克尔-卡维克。卡维克说：“我们正在探索一种理念，即除了目前我们已知的空间3维和时间1维外，宇宙还有一个令人察觉不出的小维(约是1纳米的十亿分之一)。这个额外的维可能是卷曲的，处于一种类似宇宙大爆炸时整个宇宙所处的状态。”
搜寻工作已经启动
研究小组目前正在寻找小型原始黑洞，这些黑洞爆炸时可能会产生地球可以探测到的无线电脉冲。它们之所以被称为原始黑洞，是因为它们是伴随宇宙伊始所产生的。科学家们认为，黑洞会随着时间的流逝蒸发，由于质量的不断丢失而收缩。一个比额外维大的黑洞可能会抱合起来，就像一个软管外缠绕的厚橡皮圈。当一个黑洞收缩到额外维的大小，这个黑洞就会伸展得非常纤细，然后猛地折断，导致爆炸，接着爆炸就可能会产生无线电脉冲。
在美国国家科学基金会的许可下，维吉尼亚理工大学的研究小组正在准备位蒙哥马利县架设起一台8米波长的瞬变阵列射电望远镜，在天空中搜寻来自300光年外爆炸发出的无线电脉冲。在北卡罗莱纳州西南部，研究小组已经设立一了个类似的望远镜，进行了数月的搜寻工作。斯蒙尼迪说：“我们心里都有许多关于产生无线电脉冲的猜想和预测，其中一个猜想就是原始黑洞爆炸，只不过我们还未探测到这种无线电脉冲。我们主要在搜寻可能产生无线电脉冲的奇异的高能爆炸。第二台射线望远镜的架设将有助于科学家们对两台望远镜的观测结果进行相互验证。假设2台望远镜都在同时探测到了同样的脉冲，那就可以证明我们的猜测果如其然，而非人工干涉产生的脉冲。”
宇宙可能存在10维
约翰-斯蒙尼迪表示，“弦论”又叫超弦理论，该理论认为，宇宙中所有的物体都是由微小的、振动的能量弦所构成。该理论是囊括了从广袤星系到亚原子微粒在内的所有物体的物理学规律。尽管科学家们还在为这个理论争论不休，不过，更多的只是修正而不是驳倒它。以“弦论”的观点来看，我们的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，“弦理论”预测还应该存在另外6个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。约翰-斯蒙尼迪说，“不过你也不用为看不见10维的世界而感到担忧，因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的6维几何体，但没有人能够确切的知道他们的形状到底是怎么样的。”
科学家们为何要搜寻额外维呢？原因之一是与弦理论有关。卡维克说：“根据弦理论的要求，宇宙至少有10维，那么额外维应该是一个与之一致的理论。然而，我们仅仅想出了一个额外维的模型。”一些理论家认为，日内瓦附近建造的大型强子对撞机可能可以探测到一个额外维。弗吉尼亚理工大学的研究小组则希望，通过大量的努力和耗资可以借助射线天文学探测到这些额外维，他们计划进行至少5年的搜寻工作。
如何寻找新的宇宙维度
因为缺少必要的时间机器，科学家将使用另外一种辅助手段，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助我们对宇宙的雏形有一个大概的印象。约翰-斯蒙尼迪解释说，正如一个影子可以大致反映一个物体的形状一样，太空中宇宙能的结构也可以表现出6维空间的形状。为了学会如何从宇宙图中发现六维几何体的标志，他们采用了逆推法。他们选择了两个不同类型的数学几何模型，然后计算出这两个几何体在宇宙中所描述出来的能量图。当他们将这两幅图进行比较时发现了细微却十分重要的区别。
研究的结果表明特殊的宇宙能形式能够携带着6维形状几何体的重要线索。约翰-斯蒙尼迪说，虽然目前将他们的发现与我们的宇宙进行比较的数据还不够精确，但未来的实验应该能够更加敏感的检测出不同几何体之间的微妙区别。随着技术的提高，人们可以捕捉到更加精细的宇宙能量图，或许可以帮助科学家揭开宇宙能量图的密码，并且确定适合我们宇宙的唯一几何学。(刘妍)新浪科技讯 北京时间3月12日消息，据国外媒体报道，按照目前公认的科学理论，宇宙是由三维立体空间和作为第四维的时间共同构成的。但美国维吉尼亚州立大学的科学家日前称，他们目前正在寻找上述四维之外的其它宇宙维度。
这听上去似乎像是电影《阴阳魔界》中的一个片段，负责该研究项目的研究人员有维吉尼亚理工大学理学院物理副教授约翰-斯蒙尼迪和研究生迈克尔-卡维克。卡维克说：“我们正在探索一种理念，即除了目前我们已知的空间3维和时间1维外，宇宙还有一个令人察觉不出的小维(约是1纳米的十亿分之一)。这个额外的维可能是卷曲的，处于一种类似宇宙大爆炸时整个宇宙所处的状态。”
搜寻工作已经启动
研究小组目前正在寻找小型原始黑洞，这些黑洞爆炸时可能会产生地球可以探测到的无线电脉冲。它们之所以被称为原始黑洞，是因为它们是伴随宇宙伊始所产生的。科学家们认为，黑洞会随着时间的流逝蒸发，由于质量的不断丢失而收缩。一个比额外维大的黑洞可能会抱合起来，就像一个软管外缠绕的厚橡皮圈。当一个黑洞收缩到额外维的大小，这个黑洞就会伸展得非常纤细，然后猛地折断，导致爆炸，接着爆炸就可能会产生无线电脉冲。
在美国国家科学基金会的许可下，维吉尼亚理工大学的研究小组正在准备位蒙哥马利县架设起一台8米波长的瞬变阵列射电望远镜，在天空中搜寻来自300光年外爆炸发出的无线电脉冲。在北卡罗莱纳州西南部，研究小组已经设立一了个类似的望远镜，进行了数月的搜寻工作。斯蒙尼迪说：“我们心里都有许多关于产生无线电脉冲的猜想和预测，其中一个猜想就是原始黑洞爆炸，只不过我们还未探测到这种无线电脉冲。我们主要在搜寻可能产生无线电脉冲的奇异的高能爆炸。第二台射线望远镜的架设将有助于科学家们对两台望远镜的观测结果进行相互验证。假设2台望远镜都在同时探测到了同样的脉冲，那就可以证明我们的猜测果如其然，而非人工干涉产生的脉冲。”
宇宙可能存在10维
约翰-斯蒙尼迪表示，“弦论”又叫超弦理论，该理论认为，宇宙中所有的物体都是由微小的、振动的能量弦所构成。该理论是囊括了从广袤星系到亚原子微粒在内的所有物体的物理学规律。尽管科学家们还在为这个理论争论不休，不过，更多的只是修正而不是驳倒它。以“弦论”的观点来看，我们的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，“弦理论”预测还应该存在另外6个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。约翰-斯蒙尼迪说，“不过你也不用为看不见10维的世界而感到担忧，因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的6维几何体，但没有人能够确切的知道他们的形状到底是怎么样的。”
科学家们为何要搜寻额外维呢？原因之一是与弦理论有关。卡维克说：“根据弦理论的要求，宇宙至少有10维，那么额外维应该是一个与之一致的理论。然而，我们仅仅想出了一个额外维的模型。”一些理论家认为，日内瓦附近建造的大型强子对撞机可能可以探测到一个额外维。弗吉尼亚理工大学的研究小组则希望，通过大量的努力和耗资可以借助射线天文学探测到这些额外维，他们计划进行至少5年的搜寻工作。
如何寻找新的宇宙维度
因为缺少必要的时间机器，科学家将使用另外一种辅助手段，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助我们对宇宙的雏形有一个大概的印象。约翰-斯蒙尼迪解释说，正如一个影子可以大致反映一个物体的形状一样，太空中宇宙能的结构也可以表现出6维空间的形状。为了学会如何从宇宙图中发现六维几何体的标志，他们采用了逆推法。他们选择了两个不同类型的数学几何模型，然后计算出这两个几何体在宇宙中所描述出来的能量图。当他们将这两幅图进行比较时发现了细微却十分重要的区别。
研究的结果表明特殊的宇宙能形式能够携带着6维形状几何体的重要线索。约翰-斯蒙尼迪说，虽然目前将他们的发现与我们的宇宙进行比较的数据还不够精确，但未来的实验应该能够更加敏感的检测出不同几何体之间的微妙区别。随着技术的提高，人们可以捕捉到更加精细的宇宙能量图，或许可以帮助科学家揭开宇宙能量图的密码，并且确定适合我们宇宙的唯一几何学。(刘妍)
这听上去似乎像是电影《阴阳魔界》中的一个片段，负责该研究项目的研究人员有维吉尼亚理工大学理学院物理副教授约翰-斯蒙尼迪和研究生迈克尔-卡维克。卡维克说：“我们正在探索一种理念，即除了目前我们已知的空间3维和时间1维外，宇宙还有一个令人察觉不出的小维(约是1纳米的十亿分之一)。这个额外的维可能是卷曲的，处于一种类似宇宙大爆炸时整个宇宙所处的状态。”
搜寻工作已经启动
研究小组目前正在寻找小型原始黑洞，这些黑洞爆炸时可能会产生地球可以探测到的无线电脉冲。它们之所以被称为原始黑洞，是因为它们是伴随宇宙伊始所产生的。科学家们认为，黑洞会随着时间的流逝蒸发，由于质量的不断丢失而收缩。一个比额外维大的黑洞可能会抱合起来，就像一个软管外缠绕的厚橡皮圈。当一个黑洞收缩到额外维的大小，这个黑洞就会伸展得非常纤细，然后猛地折断，导致爆炸，接着爆炸就可能会产生无线电脉冲。
在美国国家科学基金会的许可下，维吉尼亚理工大学的研究小组正在准备位蒙哥马利县架设起一台8米波长的瞬变阵列射电望远镜，在天空中搜寻来自300光年外爆炸发出的无线电脉冲。在北卡罗莱纳州西南部，研究小组已经设立一了个类似的望远镜，进行了数月的搜寻工作。斯蒙尼迪说：“我们心里都有许多关于产生无线电脉冲的猜想和预测，其中一个猜想就是原始黑洞爆炸，只不过我们还未探测到这种无线电脉冲。我们主要在搜寻可能产生无线电脉冲的奇异的高能爆炸。第二台射线望远镜的架设将有助于科学家们对两台望远镜的观测结果进行相互验证。假设2台望远镜都在同时探测到了同样的脉冲，那就可以证明我们的猜测果如其然，而非人工干涉产生的脉冲。”
宇宙可能存在10维
约翰-斯蒙尼迪表示，“弦论”又叫超弦理论，该理论认为，宇宙中所有的物体都是由微小的、振动的能量弦所构成。该理论是囊括了从广袤星系到亚原子微粒在内的所有物体的物理学规律。尽管科学家们还在为这个理论争论不休，不过，更多的只是修正而不是驳倒它。以“弦论”的观点来看，我们的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，“弦理论”预测还应该存在另外6个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。约翰-斯蒙尼迪说，“不过你也不用为看不见10维的世界而感到担忧，因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的6维几何体，但没有人能够确切的知道他们的形状到底是怎么样的。”
科学家们为何要搜寻额外维呢？原因之一是与弦理论有关。卡维克说：“根据弦理论的要求，宇宙至少有10维，那么额外维应该是一个与之一致的理论。然而，我们仅仅想出了一个额外维的模型。”一些理论家认为，日内瓦附近建造的大型强子对撞机可能可以探测到一个额外维。弗吉尼亚理工大学的研究小组则希望，通过大量的努力和耗资可以借助射线天文学探测到这些额外维，他们计划进行至少5年的搜寻工作。
如何寻找新的宇宙维度
因为缺少必要的时间机器，科学家将使用另外一种辅助手段，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助我们对宇宙的雏形有一个大概的印象。约翰-斯蒙尼迪解释说，正如一个影子可以大致反映一个物体的形状一样，太空中宇宙能的结构也可以表现出6维空间的形状。为了学会如何从宇宙图中发现六维几何体的标志，他们采用了逆推法。他们选择了两个不同类型的数学几何模型，然后计算出这两个几何体在宇宙中所描述出来的能量图。当他们将这两幅图进行比较时发现了细微却十分重要的区别。
研究的结果表明特殊的宇宙能形式能够携带着6维形状几何体的重要线索。约翰-斯蒙尼迪说，虽然目前将他们的发现与我们的宇宙进行比较的数据还不够精确，但未来的实验应该能够更加敏感的检测出不同几何体之间的微妙区别。随着技术的提高，人们可以捕捉到更加精细的宇宙能量图，或许可以帮助科学家揭开宇宙能量图的密码，并且确定适合我们宇宙的唯一几何学。(刘妍)新浪科技讯 北京时间3月12日消息，据国外媒体报道，按照目前公认的科学理论，宇宙是由三维立体空间和作为第四维的时间共同构成的。但美国维吉尼亚州立大学的科学家日前称，他们目前正在寻找上述四维之外的其它宇宙维度。
这听上去似乎像是电影《阴阳魔界》中的一个片段，负责该研究项目的研究人员有维吉尼亚理工大学理学院物理副教授约翰-斯蒙尼迪和研究生迈克尔-卡维克。卡维克说：“我们正在探索一种理念，即除了目前我们已知的空间3维和时间1维外，宇宙还有一个令人察觉不出的小维(约是1纳米的十亿分之一)。这个额外的维可能是卷曲的，处于一种类似宇宙大爆炸时整个宇宙所处的状态。”
搜寻工作已经启动
研究小组目前正在寻找小型原始黑洞，这些黑洞爆炸时可能会产生地球可以探测到的无线电脉冲。它们之所以被称为原始黑洞，是因为它们是伴随宇宙伊始所产生的。科学家们认为，黑洞会随着时间的流逝蒸发，由于质量的不断丢失而收缩。一个比额外维大的黑洞可能会抱合起来，就像一个软管外缠绕的厚橡皮圈。当一个黑洞收缩到额外维的大小，这个黑洞就会伸展得非常纤细，然后猛地折断，导致爆炸，接着爆炸就可能会产生无线电脉冲。
在美国国家科学基金会的许可下，维吉尼亚理工大学的研究小组正在准备位蒙哥马利县架设起一台8米波长的瞬变阵列射电望远镜，在天空中搜寻来自300光年外爆炸发出的无线电脉冲。在北卡罗莱纳州西南部，研究小组已经设立一了个类似的望远镜，进行了数月的搜寻工作。斯蒙尼迪说：“我们心里都有许多关于产生无线电脉冲的猜想和预测，其中一个猜想就是原始黑洞爆炸，只不过我们还未探测到这种无线电脉冲。我们主要在搜寻可能产生无线电脉冲的奇异的高能爆炸。第二台射线望远镜的架设将有助于科学家们对两台望远镜的观测结果进行相互验证。假设2台望远镜都在同时探测到了同样的脉冲，那就可以证明我们的猜测果如其然，而非人工干涉产生的脉冲。”
宇宙可能存在10维
约翰-斯蒙尼迪表示，“弦论”又叫超弦理论，该理论认为，宇宙中所有的物体都是由微小的、振动的能量弦所构成。该理论是囊括了从广袤星系到亚原子微粒在内的所有物体的物理学规律。尽管科学家们还在为这个理论争论不休，不过，更多的只是修正而不是驳倒它。以“弦论”的观点来看，我们的世界并不完整。除了三维空间和时间之外，“弦理论”预测还应该存在另外6个空间维度。这些“隐藏”的空间维度以极其微小的几何形状卷曲在我们宇宙的每一个点中。约翰-斯蒙尼迪说，“不过你也不用为看不见10维的世界而感到担忧，因为我们的大脑习惯于只是三维的空间，而对于其他六维空间结构却很难感知。虽然科学家们利用计算机模拟出了类似的6维几何体，但没有人能够确切的知道他们的形状到底是怎么样的。”
科学家们为何要搜寻额外维呢？原因之一是与弦理论有关。卡维克说：“根据弦理论的要求，宇宙至少有10维，那么额外维应该是一个与之一致的理论。然而，我们仅仅想出了一个额外维的模型。”一些理论家认为，日内瓦附近建造的大型强子对撞机可能可以探测到一个额外维。弗吉尼亚理工大学的研究小组则希望，通过大量的努力和耗资可以借助射线天文学探测到这些额外维，他们计划进行至少5年的搜寻工作。
如何寻找新的宇宙维度
因为缺少必要的时间机器，科学家将使用另外一种辅助手段，一幅宇宙大爆炸释放的宇宙能量图。这种爆炸释放的能量在随后的130亿年里其实都没有发生变化，它可以被卫星捕捉到，比如美国的威尔金森微波各向异性探测器。通过绘制出宇宙能量图可以帮助我们对宇宙的雏形有一个大概的印象。约翰-斯蒙尼迪解释说，正如一个影子可以大致反映一个物体的形状一样，太空中宇宙能的结构也可以表现出6维空间的形状。为了学会如何从宇宙图中发现六维几何体的标志，他们采用了逆推法。他们选择了两个不同类型的数学几何模型，然后计算出这两个几何体在宇宙中所描述出来的能量图。当他们将这两幅图进行比较时发现了细微却十分重要的区别。
研究的结果表明特殊的宇宙能形式能够携带着6维形状几何体的重要线索。约翰-斯蒙尼迪说，虽然目前将他们的发现与我们的宇宙进行比较的数据还不够精确，但未来的实验应该能够更加敏感的检测出不同几何体之间的微妙区别。随着技术的提高，人们可以捕捉到更加精细的宇宙能量图，或许可以帮助科学家揭开宇宙能量图的密码，并且确定适合我们宇宙的唯一几何学。(刘妍)
。。。。。。基础科学的投入比不是一般国家玩的起的。。。。。。
基础科学的研究，有时候巨大的投资未必比的上一两个奇才的作用，期待下一个爱因斯坦
大家一致嘲笑的阿三在超弦理论领域远比中国强大
确实奇才的作用在基础理论科学领域可以说是决定性的。因为类似弦论的理论物理，其实现在和直接物理实验的联系不大，很接近数学了。就是看人的能力。
文章原理写得不错。宇宙能量图精确的说是“宇宙微波背景辐射各向异性功率谱”，我的好朋友正巧是搞从数学几何模型推算这个宇宙能量图的。一般认为“其他六维空间结构”是Calabi-丘（成桐）几何，现在只知拓扑不知度量。我算是搞这方面的吧
确实奇才的作用在基础理论科学领域可以说是决定性的。因为类似弦论的理论物理，其实现在和直接物理实验的联系不大，很接近数学了。就是看人的能力。
文章原理写得不错。宇宙能量图精确的说是“宇宙微波背景辐射各向异性功率谱”，我的好朋友正巧是搞从数学几何模型推算这个宇宙能量图的。一般认为“其他六维空间结构”是Calabi-丘（成桐）几何，现在只知拓扑不知度量。我算是搞这方面的吧
太深奥,不懂.
原帖由 小火柴 于 2008-3-12 09:48 发表
基础科学的研究，有时候巨大的投资未必比的上一两个奇才的作用，期待下一个爱因斯坦
您知道哥本哈根学派么，那可不是一两个人的作用～～实际不只哈根学派么，当时很多科学家对基础研究对今天影响非常大～～
有时候为了证明理论也需要昂贵的实验设备，比如欧洲大型强子对撞机～～～
科学理论可不是投机取巧，是一步步走来的．是后人对前人的研究的基础上进行完善和修正的．建议看一看＜上帝掷骰子吗＞那本书
想象不出来是怎么处理噪声的
原帖由 huor 于 2008-3-12 13:40 发表
大家一致嘲笑的阿三在超弦理论领域远比中国强大
确实奇才的作用在基础理论科学领域可以说是决定性的。因为类似弦论的理论物理，其实现在和直接物理实验的联系不大，很接近数学了。就是看人的能力。
文章原理写得不 ...
要达到在宇宙背景下区能分辨出差别的精度，恐怕一二十年内是做不到的。
因为类似弦论的理论物理，其实现在和直接物理实验的联系不大，很接近数学了。
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这就是弦论的问题所在：完全依靠对称性，是无法得到多数物理学家的认同的。
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这就是弦论的问题所在：完全依靠对称性，是无法得到多数物理学家的认同的。
原帖由 yaoyuan7310 于 2008-3-14 11:27 发表
因为类似弦论的理论物理，其实现在和直接物理实验的联系不大，很接近数学了。
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这就是弦论的问题所在：完全依靠对称性，是无法得到多数物理学家的认同的。
物理学上的争论 最后要靠实验解决 :-)
对近来的物理学比较悲观
物理学现在最大的问题就是“知道”与“做到”的问题。
搞了半天“知道”是怎么会事了却什么也改变不了。大部分的应用尺度还是局限在原子这个层面上。知道了比原子核还小尺度的东西，可却没什么用。工程手段触及不到，顶多用加速器把它打出来看看，没法精确控制。“知道”的越多，发现自身受到的局限越多。真是心有余而力不足啊。
物理学现在最大的问题就是“知道”与“做到”的问题。
搞了半天“知道”是怎么会事了却什么也改变不了。大部分的应用尺度还是局限在原子这个层面上。知道了比原子核还小尺度的东西，可却没什么用。工程手段触及不到，顶多用加速器把它打出来看看，没法精确控制。“知道”的越多，发现自身受到的局限越多。真是心有余而力不足啊。
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原帖由 曲奇 于 2008-3-13 22:21 发表
您知道哥本哈根学派么，那可不是一两个人的作用～～实际不只哈根学派么，当时很多科学家对基础研究对今天影响非常大～～
有时候为了证明理论也需要昂贵的实验设备，比如欧洲大型强子对撞机～～～
科学理论 ...
那可不一定，
爱因斯坦的相对论的论文就没有任何参考文献，
根本不算一步一步走来的
原帖由 zjdyxd1 于 2008-3-14 12:30 发表
对近来的物理学比较悲观
物理学现在最大的问题就是“知道”与“做到”的问题。
搞了半天“知道”是怎么会事了却什么也改变不了。大部分的应用尺度还是局限在原子这个层面上。知道了比原子核还小尺度的东西，可却没 ...
如果做不到，你怎么能说就知道了呢？
物理学本质上是靠实验说话的。
原帖由 娱乐大众 于 2008-3-14 13:14 发表
那可不一定，
爱因斯坦的相对论的论文就没有任何参考文献，
根本不算一步一步走来的
爱因斯坦的相对论不是没有参考文献，而是参考文献没必要列出来。爱因斯坦要证明的东西是物理学界普遍知道的现象，只不过他用另外一种理论描述出来而已。
比如关于参照系问题，关于洛仑兹变换的问题，这些都是讨论很久的话题。
而且如果没有麦克斯韦的方程式，爱因斯坦也不会去想什么光速的问题。
原帖由 yaoyuan7310 于 2008-3-14 15:33 发表
爱因斯坦的相对论不是没有参考文献，而是参考文献没必要列出来。爱因斯坦要证明的东西是物理学界普遍知道的现象，只不过他用另外一种理论描述出来而已。
比如关于参照系问题，关于洛仑兹变换的问题，这些都是讨 ...
他自己就不是这么说的哦。
一般认为光速问题是以太试验引出来的，
可是爱因斯坦说他很晚才听说，
他还说高中开始就思考这个问题了;P ;P
我觉得他的例子说明团体啦合作啦渐进啦都不是永远正确的
他自己就不是这么说的哦。
一般认为光速问题是以太试验引出来的，
可是爱因斯坦说他很晚才听说，
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迈-雷实验对爱因斯坦没有影响，但是在迈-雷实验之前，很多物理实验和天文观测都暗示参照系的问题。其实爱因斯坦受马赫的影响也很大。
光速问题也不是迈-雷实验引出来的。严格的讲，麦克斯韦方程式里面是没有参照系的。爱因斯坦在高中就知道麦克斯韦方程了，否则他也不会考虑骑着光波旅行的问题。
一般认为光速问题是以太试验引出来的，
可是爱因斯坦说他很晚才听说，
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迈-雷实验对爱因斯坦没有影响，但是在迈-雷实验之前，很多物理实验和天文观测都暗示参照系的问题。其实爱因斯坦受马赫的影响也很大。
光速问题也不是迈-雷实验引出来的。严格的讲，麦克斯韦方程式里面是没有参照系的。爱因斯坦在高中就知道麦克斯韦方程了，否则他也不会考虑骑着光波旅行的问题。
原帖由 yaoyuan7310 于 2008-3-14 17:30 发表
他自己就不是这么说的哦。
一般认为光速问题是以太试验引出来的，
可是爱因斯坦说他很晚才听说，
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迈-雷实验对爱因斯坦没有影响，但是在迈-雷实验之前，很多物理实验和天文观测都暗 ...
同意~~就算是爱因斯坦也必须掌握当时的一些知识,以这些知识为参考进行研究的,并不是一拍脑袋想出来的~~
原帖由 娱乐大众 于 2008-3-14 13:13 发表
是印裔的吧。中国弦理论起步得太晚人才不足啊。
如果算华裔的话丘的影响力也不错嘛，
他拉的一帮人从数学角度研究弦论还是出了不少成果的，
国内数学界搞弦论的都跟他有关系。
我猜印度裔学者应该没有改了国籍 ...
还真是在印度国内的。
比如Ashoke Sen，这该算是印度对超弦理论作的贡献最大的人了，现在能搜到http://www.mri.ernet.in/~sen/，每年似乎只是去MIT一个月访问。有个说法是他呆的研究所一个比一个烂
Shiraz Minwalla，原来做非对易场论，后来SYM的，学成后回Tata研究所。
Sandip P. Trivedi，Atish Dabholkar等等，也在Tata研究所，任何一个都不输给中国最牛的
但是我觉得好像这类领域的研究的追赶有钱就快。不像工程技术领域，要一步一步的来，搬来别人的东西搞懂也要好久好久。如果我们的平均生产力有美国那种水平，咋们国家有能力养出一大堆这种人才，肯定能搞出些什么大突破。所以啊，现在是赚钱的技术先搞，其他的跟上人家就好。
超弦理论探索的哲学启示
1、20世纪物理学的困惑
（1）20世纪物理学的巨大成就
20世纪初以相对论、量子力学两大理论的建立为标志的物理学革命，以其突破自牛顿以来经典物理学的一系列传统观念，宣告了物理学的一个全新的发展阶段。这次物理学革命和它所导致的后续成果，把人对物质、运动的认识，推到了一个空前的高度，展现出宇宙如下的基本规律：
时间空间的性质由度规的16个分量决定，而度规则由引力场及物质运动的分布决定；宇宙的基本组成归结为36种夸克和12种轻子共48种“砖块粒子”，与“粘接”这些“砖块”的13种媒介粒子（48种“砖块”粒子及其13种媒介粒子本文统称“基本粒子”①）；微观粒子的运动则遵循着呈概率分布的量子规律；整个宇宙的演化从宇宙爆炸开端；或者一直膨胀下去，或者以宇宙大坍缩的黑洞为终点。
上述人们所认识的自然规律反映着物质运动深刻而简单的本质，极大地满足了人类从复杂、多样的自然现象中发现简单性的追求；但却仍然留下了许多难以解释的疑惑，困扰着似乎在徒劳无益地追逐自然界“终极认识”的人们。犹如人们在建造全新物理学大厦的工程行将落成之际，却发现那原本有希望结合得浑然一体的楼顶，出现了条条无法修补的裂缝。
（1）20世纪物理学的诸多缺憾
当经典物理学之宫被新的科学事实突破的前夜，它浑然如一体的完美，曾令科学家们叹为观止。而相比之下高耸如云的20世纪物理学大厦，却是一座始终未能完工的建筑。为着20世纪物理学大厦早日竣工而心力交瘁的物理学家们，直至该世纪末、新世纪初也仍然未能如愿以偿。
这是因为大厦顶端的裂缝高低错落、形状回异，实在看不到弥合的希望：
①当存在引力场以外的力场的情形，时空性质遵循什么样的规律？爱因斯坦、柏格曼、魏耳、薛定谔、卡鲁查几十年追求①仍一无所获。
②20世纪中期物理学发展的方向是否就是离人们日常经验越来越远呢？遵循着远离人们日常经验的、不确定的量子规律的微观粒子，是否还遵循着人至今所未认识的某种符合人们日常经验的确定性规律呢？爱因斯坦与玻尔争论到生命的终结，也仍然不能得出确凿的结论。
③强相互作用（超强相互作用），弱相互作用，电磁相互作用，万有引力相互作用何以强度、作用范围相差如此悬殊？它们能否统一为一种相互作用的不同表现？尽管物理学家们在极高能情形下统一前三种相互作用的研究已取取得有成效的进展；但却仍然完全不能解释自然界为什么会形成如此几种不同的相互作用。
④微观粒子的内禀性质：质量、电荷及其他力荷、自旋、同位旋以及其余各种量子数其本质究竟是什么？它们是如何形成的？不同粒子内禀性质的差别是由什么决定的？为什么夸克有3种颜色，为什么夸克、轻子都包括3个家族？上述一切难道就是自然界存在的最根本的事实，而没有造成这些事实的更深刻的原因吗？
（3）20世纪物理学两大支柱的冲突
由于宇观尺度除万有引力之外的相互作用，特别是强、弱相互作用都几乎无所表现；而微观尺度则恰好相反：万有引力相比于其他几种相互作用几乎可以视为零，使广义相对论和量子场论各司其职地占有据着不同的领地，使两者暂时不会因同时运用而发生冲突。
然而，在超微观尺度范围及宇观的特殊状态中：广义相对论与量子场论的同时运用却引起了两者无法相容的巨大冲突：当考虑极为微小尺度（小于一个大约为10-33cm被称为普朗克尺度的空间距离范围）中的真空量子涨落时，万有引力的剧烈涨落会引起现有广义相对论理论所不能容许的空间光滑性的破坏，引力涨落将产生一种充满着无数随时间变化的弯曲、扭曲、卷曲的量子泡沫空间。普朗克尺度以下的空间范围中，如在物质坍缩为空间尺度为零的黑洞中，同时运用广义相对论和量子场论会导致无法消除的无限大（无法重整化）。在超微尺度上，量子力学核心的不确定性原理与广义相对论核心的时空的光滑几何模型是针锋相对的[1]P121-123。
（4）物理学无法回答的宇宙演化奥秘
宇宙从奇点开始爆炸、通过膨胀演化为天体系统、到宇宙大坍缩为黑洞，犹如“宇宙之河”从高山流向大海，再流向无限深处漏斗般的海沟，是一个遵循热力学第二定律的熵增加过程。
既然热力学定律被权威科学家们视为不可违抗的自然界最高定律；那么，作为宇宙演化终结的宇宙大坍缩的黑洞，究竟是如教皇所言，由上帝在其中负责制造新的宇宙大爆炸[2]P110；还是如霍金所说，在苏醒短短几百亿年后，便面临超过百亿亿亿亿亿亿亿亿年（1066年）的沉睡呢？[2]103黑洞内部真的是一个一切信息消失殆尽、一切运动终结的“死亡世界”吗？坍缩为黑洞的宇宙真的无法依靠自己内在的力量摆脱死亡、焕发新的生命吗？
从物理学通往生命、意识的桥梁更是令世界科学家百思不得其解之谜：那除高密度、高能量之外便再无其他特征的大爆炸奇点，那大爆炸后一片混沌的原初宇宙，在其任凭概率支配的机械性运动变化之后，何以能产生出如此精巧的生命和具有认识、实践能力的智慧与意识？正如爱因斯坦所说：“宇宙最不可理解的事情是它是可以理解的”[1]P370。人类真的只是在大自然的巨大赌场上侥幸抽走唯一头彩的赌徒[1]P353吗？须知，这头彩金额之巨，甚至令已知的宇宙“赌场”显得太小。
（5）对自然的“终极认识”的不倦追逐与困惑
人类既然是宇宙演化中出现的一个特殊过程，那又有什么理由要求人类对宇宙的一切了如指掌呢？人们不倦地、穷根究底地追求对自然的“终极认识”究竟有无意义，有无可能呢？人类是否应当在目前宇宙向人们展现的一切之前，明智地收手停足，放弃徒劳的追根寻底的奢望呢？通过摆布一个个原子实现人类一切梦想的纳米技术，也可能因人类的认识极限而永远只是梦想。
那发射能量超过整整一个星系的类星体究竟为何物？那为了解释天体系统群团而必须引入的、占宇宙90%以上质量、却又不能提供任何测量信息的暗物质究竟为何物？我们的空间之外，是否还有超三维的空间和无数个宇宙？我们的时间，是否会沿闭合线的前进运动回到“过去”并改变“过去”？……这些，对人类来说，都可能是“永远的秘密”。
因20世纪后半期技术革命的辉煌而近乎踌躇志满的地球人类，在仰望穹苍、俯视微观世界之时，却不得不发出透明囚笼中的囚徒般的无奈叹息，不得不承受着被囚禁的探险家所感受到的那种深深的痛苦。
（6）物理学困境中的崛起——弦理论破土而出
20世纪50－60年代，不少科学家都预言：理论物理学正处在更加重大突破的前夜，但这前夜竟长达半个世纪、迟迟未见希望的曙光。
就在这时，有人却宣称他们将有希望解释物理学、乃至整个科学的一切困惑。他们将托起一片新的天衣无缝的大厦顶盖；然而，其条件是允许他们拆掉20世纪物理学大厦，他们将用它的材料建造一幢崭新的大厦。他们宣称：建成这幢新的理论大厦将产生物理学的“终极理论”[1]P15、P353。
这幢崭新的大厦，就是自20世纪60年代末酝酿、70年代初提出、80年代到90年代形成体系（但至今尚完成）的“弦理论”；随着其成长、发展，它又被赋予“超弦理论”、“M理论”的名称（为了叙述方便，本文一般仍简称弦理论）。[1]130-134、276-277。
（2）弦理论的探索
弦理论思想的最早提出，产生于用一维的振动的弦模拟基本粒子，此种模拟可以在一定程度上，以一定数学形式说明强相互作用。虽然面对实验，弦模型曾经败给了点粒子模型；但以后的研究表明“失败”的原因正是由于未考虑到弦模型不应是一个只考虑强相互作用的理论，而应是一个将万有引力作用也包括于其中的理论。弦理论正是由于它同时包括量子理论和引力理论，而使人们看到了弥合20世纪物理学两大支柱——广义相对论与量子场论——之间裂缝的希望。
2、弦理论的基本假定
和一切按照公理化体系建造的理论大厦一样。弦理论也采用了一系列不经证明的基本假定。与各种传统理论不同的是：传统理论的基本假定一般都有观察，实验的事实支持，或者后来得到了一定观察，实验事实的验证；而这正是弦理论基本假定所缺少的——但弦理论家们指望它们得到未来的观察、实验事实证明。弦理论的重要基本假定为：
（1）宇宙最基本的物质组成要素不是点粒子，而是振动着的一维的弦[1]P14。现有物理学认识、研究的微观粒子，其实都是在较大尺度上看起来象点粒子的一维的闭合的弦[1]P135、P139。
（2）弦是宇宙最基本的组成物、宇宙的物质基元，它不可能由比它更基本的东西组成。
（3）在宇宙中“所有的弦都是绝对相同的”[1]P139。“一根基本的弦的不同振动模式生成了不同的质量、力荷”（及粒子的其他性质），这是弦理论基本假定中“最核心的一点”[1]P137。
①弦振动的振幅越大、波长越短，振动能量就越大；由于能量决定质量、决定引力，所以引力也由振动模式决定[1]P138。
②无论是物理粒子（即“砖块”粒子），还是规范粒子（媒介粒子），它们的所有性质都由弦的一定的振动模式决定[1]P138-P139。其中1种没有质量自旋为2的振动模式就是引力的媒介粒子——引力子[1]P165。
③弦的振动模式具有对称性和量子化特性。即弦的振动模式是成对产生的[1]P173；任何振动模式都是一定最低能态振动模式的整数倍[1]P142。
所以，弦理论认为：宇宙就是由同样的弦弹出的不同乐曲组成的交响乐[1]P138-139。
（4）弦除了和点粒子模型中的点粒子一样，可以在3维空间的3个方向上自由运动或振动（一般将弦的运动、振动统称“振动”）之外；还可以在超过3维的多维空间中振动。然而，超过3维的空间维紧紧卷缩在1个被称为普朗克尺度（1.616×10-33cm[1]P126）的极微小的范围内，使我们在日常中无法察觉到它们的存在。[1]P194-197
（5）弦理论认为存在着使弦的振动模式成对产生的对称性还包括费米子与玻色子之间的超对称性，以及与超对称性对应的规范粒子——超引力。弦理论又被称为超弦理论正是由于超对称性的引入[1]P173-174。
3、弦理论的重要结论
弦理论从其基本假定出发，并尽量考虑物理学中现有的事实，基本上采用以数学计算为主的纯粹逻辑推理方法，得出了一系列理论结果，其中较重要的结论如下：
（1）超3维的多余维的几何形态，决定着弦在寻常3维空间中所表现的基本粒子的质量、电荷、力荷等多种性质。这是因为：正是多余维的几何形态决定着弦的振动模式[1]P198-199。
弦理论认为：“宇宙的基本性质在很大程度上决定于多余维度的几何形态和大小，这是弦理论的一个最深远的洞察”[1]P199。
（2）为了使弦在人们所处的3维空间表现出现有物理学所认识的所有粒子的性质，弦理论中的多余维度不能以任意方式卷缩起来，而只能以一类特殊的方式卷缩起来：弦理论为此需要弦可在9个独立方向振动的空间，也就是需要具有9个维度的空间（未含时间维），而多余的6个空间维必须按数学家卡拉比、邱成桐所研究过的，一类充满着相互扭结、缠绕、卷曲的相当复杂的空间——通常称为卡-丘空间——的形态卷缩起来[1]P199-202。
（3）弦的“张力”非常之大，因而其最低能态振动能量及对应质量——被称为普朗克质量——也非常之大（约为质子质量的1019倍，约为相当于1滴直径为0.316毫米水滴的质量）；而现有物理学所发现的基本粒子质量之所以远远小于普朗克质量，则是由于正值的弦振动能量与负值的弦的量子振荡能量①大部分相互抵消的结果[1]P141-144。
（4）弦有3个展开的空间维和6个卷缩的空间维，无论是卷缩的还是展开的空间维都有其卷缩或展开的半径R（卷缩维的R非常小，而展开维的R相当大）。
①弦理论指出：如果以普朗克长度为R的单位长度，那么半径为R的空间维，与半径为 的空间维生成物理上完全相同的宇宙。也就是说：在远远大于普朗克尺度上展开的宇宙，可以与一个在远远小于普朗克尺度上卷缩的宇宙在物理上完全相同。
②其理由是：弦的物理性质决定于弦运动的总能量，而和与R成反比的均匀振动能量、与R成正比的缠绕运动能量的分配无关。如此，一个半径为R的空间维，在物理上便等效于1个与其振动数（振动能等于最低振动能的量子数）、缠绕数（缠绕能等于最低缠绕能的量子数）分配相反的半径为 的空间维[1]P235-237。
③至于人们对R与 空间维在物理上等效的难以理解，则源于我们习惯上往往采用R的标准去测量 空间维；如果用R的标准去测量R空间维，用 的标准去测量 空间维，两者在物理上的等效就变得容易理解[1]P242-243。
④根据R空间维与 空间维等效的思想，可以得出空间不可能收缩到比普朗克尺度更小的结论。因为当收缩到小于 后，再收缩则已相当于从普朗克尺度开始重新膨胀。宇宙不可能收缩得比普朗克尺度更小的结果，就避免了小于普朗克尺度情形空间中量子泡沫的出现[1]P242-243。
（5）卡-丘空间孔洞的数目决定基本粒子的家族数目，包含3个孔洞的卡-丘空间可以生成现有物理学中的3个家族粒子[1]P210。
（6）更普遍的弦理论——M理论还指出：采用点粒子模型的量子场论可以视为弦理论的低能近似[1]P295。在M理论中，物质基元不仅可以是1维的弦，而且可以是2维的膜，3维的滴（称为3维膜），4维膜……9维膜；但在离开M理论中心区域走向任何1个分支弦理论的区域时，则只有1维的弦（可称为1维膜）在我们所熟悉的物理世界中占据着举足轻重的位置[1]P300-304。
3、弦理论探索的科学思想与科学方法
（1）弦理论探索的科学思想
弦理论探索的初衷，就是要弥合现代物理学两大支柱——广义相对论与量子场论之间断开的裂缝。然而，弦理论家们不是简单地采取对二者进行局部调整和增添局部性辅助理论，使二者得以吻合的办法；而是采取了重新建造另一座建筑物。换句话说：按照拉卡托斯发展“保护带”、维护“硬核”的办法[3]P67-73已经难以消除原有体系的内在矛盾；只有运用库恩“科学观念革命”的思路[4]P177-181，用一套全新的“规范”取代原有的规范。所以说，弦理论的提出，堪称继20世纪初物理学革命之后，在20世纪后半期开始发动至21世纪仍在进行中的又一次新的物理学革命。
①弦理论发起的新的物理学革命，既然要建造新的理论大厦，除了广泛地运用现有科学成果作为“建筑材料”之外，重要的便是在何种思想观念与思想方指导下，按照何种结构、样式，从一无所有的平地上，重新建构起一座前所未有的建筑物。
②沿着弦理论家们探索的足迹，可以发现：对他们建构弦理论大厦起着引导作用的重要思想观念、思想、方法有：
对宇宙归一的执着信念，将复杂性归于简单性的不倦追求，对自然界遵循对称性原理的高度评估与广泛运用，以及沉浸于数学完美性的痴迷，和异想天开地超越日常经验、传统思维的勇气等。
③宇宙是统一的吗？
从毫无知觉的星际灰尘到拥有高智慧的人类，从基本粒子到整个宇宙坍缩而形成的巨大黑洞，从3维空间到推测存在的超3维空间，从“我们的宇宙”到并存的或先后出现的“多重宇宙”，都有着统一的基本物质组成，都遵循统一的基本规律吗？对这一问题，弦理论家们仿佛又回到了东方古老的哲学观念：宇宙万物，归根结底都是由相同物质基元——元气——所组成；天地万象，都遵循着一个统一的规律——被称为“道”或“天命”的宇宙总规律。
④ 万物归于弦
弦理论家把他们从包含无限多样性、无比复杂的宇宙之中，所追逐的最终的简单性对象归结为弦；大胆提出宇宙的基本构成要素是完全相同的弦，宇宙的规律就是弦按照统一的“弦振动方程”运动，不同的具体运动状态（振动模式）的弦秦出种种不同的“曲调”，无数不同运动状态的弦的组合演秦出充满多样性、复杂性的“宇宙乐章”。
弦的简单性，表现为它除了作为宇宙最基本的物质要素之外，再没有其他任何特定的性质，如特定的质量或电荷等。
⑤弦理论甚至认为时空本身也是由弦的运动“编织”而形成，最基本的物质基元是不具有时空维的“零膜” [1]P365 。如此，现有的量子力学、相对论都必须重建；因为它们理论体系的构建，全都以时间、空间作为预先存在的框架。甚至，弦之所以被称为弦的一维性，也因它可以表现为从1维到9维的膜而不再成为先决的特性；它在3维空间1维时间中伸展，具有7个卷缩的空间维，也因在不同情形它可以展开、卷缩不同的时空维数（如宇宙大爆炸之前所有空间维都是卷缩的[1]344），而不再成为预设特性。
⑥弦理论家，正是力图从“弦”（或“膜”）这样简单的、其性质没有任何特定内含的物质基本对象，演绎出所有宇宙已知或未知的复杂性。现有物理学所得到的一系列基本结果，如基本粒子种类、每种基本粒子的质量、力荷等，相互作用的种类及每种相互作用的强度，时空性质与相互作用的关系等，都不再是大自然“天赋的”固有简单性质；而是可以归结为具有最终简单性的物质对象——弦——的不同运动表现。
⑦与东方自然观将简单性、复杂性的联系隐藏在神秘不可知的“天机”中不同，弦理论则正在努力使现有科学所取得的全部确凿成果，通过严谨的逻辑体系与其所追求的最终简单性紧密衔接。
（2）弦理论探索的数学方法
庞大的数学运算成为弦理论家们建造弦理论大厦的主要工作。如果说广义相对论与量子场论的专门数学已令非物理学界莫敢问津的话，弦理论家们所进行的艰深浩繁的数学运算，则使大部分物理学家也望而生畏。弦理论家从数学家那儿找来了一个看上去完美、使用时却沉重无比的数学模型——卡拉比-丘成桐空间。当弦理家们对一种纯数学的完美可以包容宇宙复杂性与简单性的全部联系寄予太高的期望时，便为此付出了“用目前最好的计算机100年也算不完”那样的代价。
抛开弦理论所期望的预言事实被证实尚遥遥无期不论；即使其纯粹的理论建构工作至今也仍然是残缺不全——弦理论家至今甚至未能建立弦理论严格的方程[1]P18、P134，未能从无数可能的卡-丘空间中选择出可以形成我们所认识的基本粒子体系的卡-丘空间[1]P211-212（即使弦理家们今后完成了这一选择，仍然难以解释：大自然是如何实现令数学家、计算机都几乎束后无策的困难的选择的）。
（3）弦理论的实证态度
一维的弦，多维的膜，卷缩的超维，超引力，十一维时空，宇观世界与超微世界等效，巨大的黑洞可转化为1个无质量的粒子——1根弦，……只要有助于弦理论大厦的建构，几乎没有弦理象不敢想象的事物，哪怕它们远远地离开了人们通常所习惯的一切。
然而，弦理论家都是科学理性主义者，他们同样坚持必须对科学理论进行经验检验的原则。他们确实提出了一系列从弦理论导出的可供经验检验的预言：如存在着现有粒子的超对称伙伴粒子，如中微子、夸克、光子、W、Z粒子的超伙伴粒子：超中微子、超夸克、光微子、W微子、Z微子；如存在带异常分数电荷（以电子所带电荷量为1）的粒子，即带有 、 、 、 的电荷的粒子；存在着宇宙大爆炸时遗留下来的、具有天文学尺度的、可被天文观测看到的弦；中微子具有非零质量；不同夸克的相互转变或衰变；引力、电磁力之外新的长程力的存在；弦理论关于宇宙中暗物质性质的预言；弦理论所预言的宇宙学常数值。弦理论家们还正确地指出：那些预言能够得到证实的越多，弦理论正确性的概率越高。
必须指出，有的后现代哲学家，希望从弦理论的探索中，寻找到若干反科学理性的“科学根据”[5]P27-30、P51、[6]P9-10，其结果必然是徒劳的。相反的，从弦理论的探索过程中，可以清楚地发现弦理论家们的工作决不是脱离客体、无需用实证检验、随意的主观建构；弦理论家们的所有大胆探索都仍是置于严格的科理性约束之下的。通过弦理论工作所达到的效果和影响，人们再一次看到科学理性所必备的逻辑方法和实证原则所表现的强大生命力（尽管把它们上升为世界观是片面的、不恰当的）；决非如有人认为的、可以将其抛进历史的垃圾箱了。
4、对弦理论的反问
（1）弦理论的可能疏漏
空间弯曲引起超维可能导致并存的多重宇宙[7]P99-103。然而，一来，没有什么理由限制超维的维数，11维时空的规定有着太强的人为色彩；二来，小尺度范围空间有可能因物质收缩而闭合应当是可信的，但一定范围空间卷曲闭合后，它的短程线、光、各种力的作用线也将卷曲闭合，将可能形成与外界完全分隔、对外界不发生作用的独立空间[7]P102-104。弦理论中一维的弦有着6个（7个）卷缩的空间维，表现为1维，却可以在3维穿间中运动，那么众多并存的1维的弦又如何能展开、“编织”1个3维空间呢[1]P364？弦理论如不借助于时空概念而建立，又应当如何理解时空的本质呢[1]P365？至于宇宙基本物质要素“弦”的简单性，要用卡-丘空间惊人的复杂性去换取，可以说更是令人匪夷所思的：弦包含的卡-丘空间的复杂结构与被定义为绝对简单的弦之间是如此的不协调；仿佛当宇宙之琴分解为简单的弦后，又发现每根弦都又单独地背负了一架更沉重的琴。
未具体参与弦理论探索者，当然不便过于具体地述评弦理论探索的得失；然而在未有丝毫新的事实证据之前，毫无顾忌地进行太多的远离习惯经验的假定，不计代价地进行“昂贵”的“数学投资”，总是非常冒险的（当然，存在这样的冒险者，对科学的发展又是必要的）。
（2）弦理论万有理论(终极理论)情结的偏颇
从新世纪科学革命的主导思想体系①考察弦理论的探索，不难发现弦理论家们在思想观念上的又一重要偏颇是：他们认为仅仅运用物理的研究方法，就可以得到物理的“终极理论”②。
弦理论作为“终极理论”的核心思想，就是认为无数相同的弦通过各种不同的振动模式合奏出了宇宙无比奇妙的乐章[1]P139。然而一架制作得再精致的钢琴，如果没有乐曲，而只有不懂乐理、不识乐谱、只会提供能量的演奏者（例如只有一支乱弹琴的猴子），那也永远无法奏出美妙动人的音乐。弦理论家们自认为当他们穷根究底地研究了琴弦、能量、振动模式、声音之间的关系，就获得了对自然界的“终极认识”[1]P304-305。其实，即使他们的目标成为，他们所认识的也只是一架听凭概率支配的“发疯的钢琴”。
宇宙当然需要“琴”，它或者未必一定用弦，而是可以用任何形状的物品——如弦、膜、板、锤、棒、管、钟…——进行演奏。奏琴不仅需要能量，更需要音乐家根据乐曲对琴进行运用自如地操作、控制。宇宙的“音乐家”是谁？它决不是上帝，而是组织宇宙物质、能量的信息。其实，何止表现为声音的音乐旋律是由音乐家所奏出的？就连弦与琴本身的形态结构，也不是仅仅依靠弦与琴的物理规律就可以形成的；“宇宙之琴”的形态结构又何尝不是另一种“音乐家”——作为“钢琴制作师”的结构信息——的杰作呢？宇宙物理世界的组织者——信息——就是宇宙永不消失的“音乐家”。她生活在物理世界中，却又独立于物理世界。她有时充满激情地演奏着高亢、跌岩的乐章；有时静静地谱写着新的乐曲；有时沉睡，隐藏在物理世界的角落——如黑洞——之中。
宇宙信息及其组织性、自组织性的规律，是弦理论的研究目标所远远不能包括的；而前者则正是新世纪科学革命将要探索的更加深藏的宇宙奥秘，同样需要人们从复杂性与简单性的相互沟通、归约去寻求更深刻、更本质的认识。要回答20世纪物理学的困惑，弦理论的探索是远远不够的；还需要人们对信息、物质、能量之间关系的愈来愈深入的认识和理解，需要运用包括物理与非物理的方法对科学技术系统进行综合的研究。因为，仅仅研究物理规律，是无法参透由信息所组织的物理世界的规律的。
5、弦理论的评价
（1）弦理论探索的科学价值
没有什么人象弦理论探索那样在科学最基础的领域中如此猛烈地冲击传统、如此大胆地猜想、假定、创新。人们要冲破20世纪科学技术革命的高度，向着新世纪科学技术革命新的高度进行新的起飞，冲击传统大胆创新的精神是最为难能可贵的。
弦理论探索严谨的逻辑推理方法（包括严密的数学方法）和等待实证检验的科学理性态度，则使它严格区别于一切反科学理性的思潮；使它成为当今物理学界瞩目的重要科学潮流。
弦理论今天毕竟还远远不是成熟形态的理论，它基本上还处于假说的形态。虽然人们不应当因此而轻视它，但也不应当过早地向它投入无保留的支持、赞同，更不应当把弦理论的所有结论当作新的“经典”，使它成为新世纪科学革命中新的“传统”障碍。
（1）弦理论探索的历史意义
如同在哥白尼提出宇宙的中心不是地地而是太阳之后，布鲁诺进一步提出宇宙本无所谓中心在当时产生了空前巨大的震撼一样；弦理论正是在依托于经典的理学观念体系基础、对原有体系进行改造而形成的20世纪物理学革命成果之后，全面震撼现有体系的所有结构、基础的物理学迄今为止最深刻的革命。
弦理论探索今后可能历尽无数曲折与反复，它所获得的成果可能完全不同于最初所期望获得的成果。然而无论弦理论探索将经历如何的途径、得到如何的结果，弦理论发动的这场革命对于物理学冲出传统的和不断形成的习惯思维的羁绊，走向新世纪的发展高度；对于新世科学革命研究向复杂性与简单性相互联系规律体系的进军，都将有可能产生难以估量的巨大推动作用。
1、20世纪物理学的困惑
（1）20世纪物理学的巨大成就
20世纪初以相对论、量子力学两大理论的建立为标志的物理学革命，以其突破自牛顿以来经典物理学的一系列传统观念，宣告了物理学的一个全新的发展阶段。这次物理学革命和它所导致的后续成果，把人对物质、运动的认识，推到了一个空前的高度，展现出宇宙如下的基本规律：
时间空间的性质由度规的16个分量决定，而度规则由引力场及物质运动的分布决定；宇宙的基本组成归结为36种夸克和12种轻子共48种“砖块粒子”，与“粘接”这些“砖块”的13种媒介粒子（48种“砖块”粒子及其13种媒介粒子本文统称“基本粒子”①）；微观粒子的运动则遵循着呈概率分布的量子规律；整个宇宙的演化从宇宙爆炸开端；或者一直膨胀下去，或者以宇宙大坍缩的黑洞为终点。
上述人们所认识的自然规律反映着物质运动深刻而简单的本质，极大地满足了人类从复杂、多样的自然现象中发现简单性的追求；但却仍然留下了许多难以解释的疑惑，困扰着似乎在徒劳无益地追逐自然界“终极认识”的人们。犹如人们在建造全新物理学大厦的工程行将落成之际，却发现那原本有希望结合得浑然一体的楼顶，出现了条条无法修补的裂缝。
（1）20世纪物理学的诸多缺憾
当经典物理学之宫被新的科学事实突破的前夜，它浑然如一体的完美，曾令科学家们叹为观止。而相比之下高耸如云的20世纪物理学大厦，却是一座始终未能完工的建筑。为着20世纪物理学大厦早日竣工而心力交瘁的物理学家们，直至该世纪末、新世纪初也仍然未能如愿以偿。
这是因为大厦顶端的裂缝高低错落、形状回异，实在看不到弥合的希望：
①当存在引力场以外的力场的情形，时空性质遵循什么样的规律？爱因斯坦、柏格曼、魏耳、薛定谔、卡鲁查几十年追求①仍一无所获。
②20世纪中期物理学发展的方向是否就是离人们日常经验越来越远呢？遵循着远离人们日常经验的、不确定的量子规律的微观粒子，是否还遵循着人至今所未认识的某种符合人们日常经验的确定性规律呢？爱因斯坦与玻尔争论到生命的终结，也仍然不能得出确凿的结论。
③强相互作用（超强相互作用），弱相互作用，电磁相互作用，万有引力相互作用何以强度、作用范围相差如此悬殊？它们能否统一为一种相互作用的不同表现？尽管物理学家们在极高能情形下统一前三种相互作用的研究已取取得有成效的进展；但却仍然完全不能解释自然界为什么会形成如此几种不同的相互作用。
④微观粒子的内禀性质：质量、电荷及其他力荷、自旋、同位旋以及其余各种量子数其本质究竟是什么？它们是如何形成的？不同粒子内禀性质的差别是由什么决定的？为什么夸克有3种颜色，为什么夸克、轻子都包括3个家族？上述一切难道就是自然界存在的最根本的事实，而没有造成这些事实的更深刻的原因吗？
（3）20世纪物理学两大支柱的冲突
由于宇观尺度除万有引力之外的相互作用，特别是强、弱相互作用都几乎无所表现；而微观尺度则恰好相反：万有引力相比于其他几种相互作用几乎可以视为零，使广义相对论和量子场论各司其职地占有据着不同的领地，使两者暂时不会因同时运用而发生冲突。
然而，在超微观尺度范围及宇观的特殊状态中：广义相对论与量子场论的同时运用却引起了两者无法相容的巨大冲突：当考虑极为微小尺度（小于一个大约为10-33cm被称为普朗克尺度的空间距离范围）中的真空量子涨落时，万有引力的剧烈涨落会引起现有广义相对论理论所不能容许的空间光滑性的破坏，引力涨落将产生一种充满着无数随时间变化的弯曲、扭曲、卷曲的量子泡沫空间。普朗克尺度以下的空间范围中，如在物质坍缩为空间尺度为零的黑洞中，同时运用广义相对论和量子场论会导致无法消除的无限大（无法重整化）。在超微尺度上，量子力学核心的不确定性原理与广义相对论核心的时空的光滑几何模型是针锋相对的[1]P121-123。
（4）物理学无法回答的宇宙演化奥秘
宇宙从奇点开始爆炸、通过膨胀演化为天体系统、到宇宙大坍缩为黑洞，犹如“宇宙之河”从高山流向大海，再流向无限深处漏斗般的海沟，是一个遵循热力学第二定律的熵增加过程。
既然热力学定律被权威科学家们视为不可违抗的自然界最高定律；那么，作为宇宙演化终结的宇宙大坍缩的黑洞，究竟是如教皇所言，由上帝在其中负责制造新的宇宙大爆炸[2]P110；还是如霍金所说，在苏醒短短几百亿年后，便面临超过百亿亿亿亿亿亿亿亿年（1066年）的沉睡呢？[2]103黑洞内部真的是一个一切信息消失殆尽、一切运动终结的“死亡世界”吗？坍缩为黑洞的宇宙真的无法依靠自己内在的力量摆脱死亡、焕发新的生命吗？
从物理学通往生命、意识的桥梁更是令世界科学家百思不得其解之谜：那除高密度、高能量之外便再无其他特征的大爆炸奇点，那大爆炸后一片混沌的原初宇宙，在其任凭概率支配的机械性运动变化之后，何以能产生出如此精巧的生命和具有认识、实践能力的智慧与意识？正如爱因斯坦所说：“宇宙最不可理解的事情是它是可以理解的”[1]P370。人类真的只是在大自然的巨大赌场上侥幸抽走唯一头彩的赌徒[1]P353吗？须知，这头彩金额之巨，甚至令已知的宇宙“赌场”显得太小。
（5）对自然的“终极认识”的不倦追逐与困惑
人类既然是宇宙演化中出现的一个特殊过程，那又有什么理由要求人类对宇宙的一切了如指掌呢？人们不倦地、穷根究底地追求对自然的“终极认识”究竟有无意义，有无可能呢？人类是否应当在目前宇宙向人们展现的一切之前，明智地收手停足，放弃徒劳的追根寻底的奢望呢？通过摆布一个个原子实现人类一切梦想的纳米技术，也可能因人类的认识极限而永远只是梦想。
那发射能量超过整整一个星系的类星体究竟为何物？那为了解释天体系统群团而必须引入的、占宇宙90%以上质量、却又不能提供任何测量信息的暗物质究竟为何物？我们的空间之外，是否还有超三维的空间和无数个宇宙？我们的时间，是否会沿闭合线的前进运动回到“过去”并改变“过去”？……这些，对人类来说，都可能是“永远的秘密”。
因20世纪后半期技术革命的辉煌而近乎踌躇志满的地球人类，在仰望穹苍、俯视微观世界之时，却不得不发出透明囚笼中的囚徒般的无奈叹息，不得不承受着被囚禁的探险家所感受到的那种深深的痛苦。
（6）物理学困境中的崛起——弦理论破土而出
20世纪50－60年代，不少科学家都预言：理论物理学正处在更加重大突破的前夜，但这前夜竟长达半个世纪、迟迟未见希望的曙光。
就在这时，有人却宣称他们将有希望解释物理学、乃至整个科学的一切困惑。他们将托起一片新的天衣无缝的大厦顶盖；然而，其条件是允许他们拆掉20世纪物理学大厦，他们将用它的材料建造一幢崭新的大厦。他们宣称：建成这幢新的理论大厦将产生物理学的“终极理论”[1]P15、P353。
这幢崭新的大厦，就是自20世纪60年代末酝酿、70年代初提出、80年代到90年代形成体系（但至今尚完成）的“弦理论”；随着其成长、发展，它又被赋予“超弦理论”、“M理论”的名称（为了叙述方便，本文一般仍简称弦理论）。[1]130-134、276-277。
（2）弦理论的探索
弦理论思想的最早提出，产生于用一维的振动的弦模拟基本粒子，此种模拟可以在一定程度上，以一定数学形式说明强相互作用。虽然面对实验，弦模型曾经败给了点粒子模型；但以后的研究表明“失败”的原因正是由于未考虑到弦模型不应是一个只考虑强相互作用的理论，而应是一个将万有引力作用也包括于其中的理论。弦理论正是由于它同时包括量子理论和引力理论，而使人们看到了弥合20世纪物理学两大支柱——广义相对论与量子场论——之间裂缝的希望。
2、弦理论的基本假定
和一切按照公理化体系建造的理论大厦一样。弦理论也采用了一系列不经证明的基本假定。与各种传统理论不同的是：传统理论的基本假定一般都有观察，实验的事实支持，或者后来得到了一定观察，实验事实的验证；而这正是弦理论基本假定所缺少的——但弦理论家们指望它们得到未来的观察、实验事实证明。弦理论的重要基本假定为：
（1）宇宙最基本的物质组成要素不是点粒子，而是振动着的一维的弦[1]P14。现有物理学认识、研究的微观粒子，其实都是在较大尺度上看起来象点粒子的一维的闭合的弦[1]P135、P139。
（2）弦是宇宙最基本的组成物、宇宙的物质基元，它不可能由比它更基本的东西组成。
（3）在宇宙中“所有的弦都是绝对相同的”[1]P139。“一根基本的弦的不同振动模式生成了不同的质量、力荷”（及粒子的其他性质），这是弦理论基本假定中“最核心的一点”[1]P137。
①弦振动的振幅越大、波长越短，振动能量就越大；由于能量决定质量、决定引力，所以引力也由振动模式决定[1]P138。
②无论是物理粒子（即“砖块”粒子），还是规范粒子（媒介粒子），它们的所有性质都由弦的一定的振动模式决定[1]P138-P139。其中1种没有质量自旋为2的振动模式就是引力的媒介粒子——引力子[1]P165。
③弦的振动模式具有对称性和量子化特性。即弦的振动模式是成对产生的[1]P173；任何振动模式都是一定最低能态振动模式的整数倍[1]P142。
所以，弦理论认为：宇宙就是由同样的弦弹出的不同乐曲组成的交响乐[1]P138-139。
（4）弦除了和点粒子模型中的点粒子一样，可以在3维空间的3个方向上自由运动或振动（一般将弦的运动、振动统称“振动”）之外；还可以在超过3维的多维空间中振动。然而，超过3维的空间维紧紧卷缩在1个被称为普朗克尺度（1.616×10-33cm[1]P126）的极微小的范围内，使我们在日常中无法察觉到它们的存在。[1]P194-197
（5）弦理论认为存在着使弦的振动模式成对产生的对称性还包括费米子与玻色子之间的超对称性，以及与超对称性对应的规范粒子——超引力。弦理论又被称为超弦理论正是由于超对称性的引入[1]P173-174。
3、弦理论的重要结论
弦理论从其基本假定出发，并尽量考虑物理学中现有的事实，基本上采用以数学计算为主的纯粹逻辑推理方法，得出了一系列理论结果，其中较重要的结论如下：
（1）超3维的多余维的几何形态，决定着弦在寻常3维空间中所表现的基本粒子的质量、电荷、力荷等多种性质。这是因为：正是多余维的几何形态决定着弦的振动模式[1]P198-199。
弦理论认为：“宇宙的基本性质在很大程度上决定于多余维度的几何形态和大小，这是弦理论的一个最深远的洞察”[1]P199。
（2）为了使弦在人们所处的3维空间表现出现有物理学所认识的所有粒子的性质，弦理论中的多余维度不能以任意方式卷缩起来，而只能以一类特殊的方式卷缩起来：弦理论为此需要弦可在9个独立方向振动的空间，也就是需要具有9个维度的空间（未含时间维），而多余的6个空间维必须按数学家卡拉比、邱成桐所研究过的，一类充满着相互扭结、缠绕、卷曲的相当复杂的空间——通常称为卡-丘空间——的形态卷缩起来[1]P199-202。
（3）弦的“张力”非常之大，因而其最低能态振动能量及对应质量——被称为普朗克质量——也非常之大（约为质子质量的1019倍，约为相当于1滴直径为0.316毫米水滴的质量）；而现有物理学所发现的基本粒子质量之所以远远小于普朗克质量，则是由于正值的弦振动能量与负值的弦的量子振荡能量①大部分相互抵消的结果[1]P141-144。
（4）弦有3个展开的空间维和6个卷缩的空间维，无论是卷缩的还是展开的空间维都有其卷缩或展开的半径R（卷缩维的R非常小，而展开维的R相当大）。
①弦理论指出：如果以普朗克长度为R的单位长度，那么半径为R的空间维，与半径为 的空间维生成物理上完全相同的宇宙。也就是说：在远远大于普朗克尺度上展开的宇宙，可以与一个在远远小于普朗克尺度上卷缩的宇宙在物理上完全相同。
②其理由是：弦的物理性质决定于弦运动的总能量，而和与R成反比的均匀振动能量、与R成正比的缠绕运动能量的分配无关。如此，一个半径为R的空间维，在物理上便等效于1个与其振动数（振动能等于最低振动能的量子数）、缠绕数（缠绕能等于最低缠绕能的量子数）分配相反的半径为 的空间维[1]P235-237。
③至于人们对R与 空间维在物理上等效的难以理解，则源于我们习惯上往往采用R的标准去测量 空间维；如果用R的标准去测量R空间维，用 的标准去测量 空间维，两者在物理上的等效就变得容易理解[1]P242-243。
④根据R空间维与 空间维等效的思想，可以得出空间不可能收缩到比普朗克尺度更小的结论。因为当收缩到小于 后，再收缩则已相当于从普朗克尺度开始重新膨胀。宇宙不可能收缩得比普朗克尺度更小的结果，就避免了小于普朗克尺度情形空间中量子泡沫的出现[1]P242-243。
（5）卡-丘空间孔洞的数目决定基本粒子的家族数目，包含3个孔洞的卡-丘空间可以生成现有物理学中的3个家族粒子[1]P210。
（6）更普遍的弦理论——M理论还指出：采用点粒子模型的量子场论可以视为弦理论的低能近似[1]P295。在M理论中，物质基元不仅可以是1维的弦，而且可以是2维的膜，3维的滴（称为3维膜），4维膜……9维膜；但在离开M理论中心区域走向任何1个分支弦理论的区域时，则只有1维的弦（可称为1维膜）在我们所熟悉的物理世界中占据着举足轻重的位置[1]P300-304。
3、弦理论探索的科学思想与科学方法
（1）弦理论探索的科学思想
弦理论探索的初衷，就是要弥合现代物理学两大支柱——广义相对论与量子场论之间断开的裂缝。然而，弦理论家们不是简单地采取对二者进行局部调整和增添局部性辅助理论，使二者得以吻合的办法；而是采取了重新建造另一座建筑物。换句话说：按照拉卡托斯发展“保护带”、维护“硬核”的办法[3]P67-73已经难以消除原有体系的内在矛盾；只有运用库恩“科学观念革命”的思路[4]P177-181，用一套全新的“规范”取代原有的规范。所以说，弦理论的提出，堪称继20世纪初物理学革命之后，在20世纪后半期开始发动至21世纪仍在进行中的又一次新的物理学革命。
①弦理论发起的新的物理学革命，既然要建造新的理论大厦，除了广泛地运用现有科学成果作为“建筑材料”之外，重要的便是在何种思想观念与思想方指导下，按照何种结构、样式，从一无所有的平地上，重新建构起一座前所未有的建筑物。
②沿着弦理论家们探索的足迹，可以发现：对他们建构弦理论大厦起着引导作用的重要思想观念、思想、方法有：
对宇宙归一的执着信念，将复杂性归于简单性的不倦追求，对自然界遵循对称性原理的高度评估与广泛运用，以及沉浸于数学完美性的痴迷，和异想天开地超越日常经验、传统思维的勇气等。
③宇宙是统一的吗？
从毫无知觉的星际灰尘到拥有高智慧的人类，从基本粒子到整个宇宙坍缩而形成的巨大黑洞，从3维空间到推测存在的超3维空间，从“我们的宇宙”到并存的或先后出现的“多重宇宙”，都有着统一的基本物质组成，都遵循统一的基本规律吗？对这一问题，弦理论家们仿佛又回到了东方古老的哲学观念：宇宙万物，归根结底都是由相同物质基元——元气——所组成；天地万象，都遵循着一个统一的规律——被称为“道”或“天命”的宇宙总规律。
④ 万物归于弦
弦理论家把他们从包含无限多样性、无比复杂的宇宙之中，所追逐的最终的简单性对象归结为弦；大胆提出宇宙的基本构成要素是完全相同的弦，宇宙的规律就是弦按照统一的“弦振动方程”运动，不同的具体运动状态（振动模式）的弦秦出种种不同的“曲调”，无数不同运动状态的弦的组合演秦出充满多样性、复杂性的“宇宙乐章”。
弦的简单性，表现为它除了作为宇宙最基本的物质要素之外，再没有其他任何特定的性质，如特定的质量或电荷等。
⑤弦理论甚至认为时空本身也是由弦的运动“编织”而形成，最基本的物质基元是不具有时空维的“零膜” [1]P365 。如此，现有的量子力学、相对论都必须重建；因为它们理论体系的构建，全都以时间、空间作为预先存在的框架。甚至，弦之所以被称为弦的一维性，也因它可以表现为从1维到9维的膜而不再成为先决的特性；它在3维空间1维时间中伸展，具有7个卷缩的空间维，也因在不同情形它可以展开、卷缩不同的时空维数（如宇宙大爆炸之前所有空间维都是卷缩的[1]344），而不再成为预设特性。
⑥弦理论家，正是力图从“弦”（或“膜”）这样简单的、其性质没有任何特定内含的物质基本对象，演绎出所有宇宙已知或未知的复杂性。现有物理学所得到的一系列基本结果，如基本粒子种类、每种基本粒子的质量、力荷等，相互作用的种类及每种相互作用的强度，时空性质与相互作用的关系等，都不再是大自然“天赋的”固有简单性质；而是可以归结为具有最终简单性的物质对象——弦——的不同运动表现。
⑦与东方自然观将简单性、复杂性的联系隐藏在神秘不可知的“天机”中不同，弦理论则正在努力使现有科学所取得的全部确凿成果，通过严谨的逻辑体系与其所追求的最终简单性紧密衔接。
（2）弦理论探索的数学方法
庞大的数学运算成为弦理论家们建造弦理论大厦的主要工作。如果说广义相对论与量子场论的专门数学已令非物理学界莫敢问津的话，弦理论家们所进行的艰深浩繁的数学运算，则使大部分物理学家也望而生畏。弦理论家从数学家那儿找来了一个看上去完美、使用时却沉重无比的数学模型——卡拉比-丘成桐空间。当弦理家们对一种纯数学的完美可以包容宇宙复杂性与简单性的全部联系寄予太高的期望时，便为此付出了“用目前最好的计算机100年也算不完”那样的代价。
抛开弦理论所期望的预言事实被证实尚遥遥无期不论；即使其纯粹的理论建构工作至今也仍然是残缺不全——弦理论家至今甚至未能建立弦理论严格的方程[1]P18、P134，未能从无数可能的卡-丘空间中选择出可以形成我们所认识的基本粒子体系的卡-丘空间[1]P211-212（即使弦理家们今后完成了这一选择，仍然难以解释：大自然是如何实现令数学家、计算机都几乎束后无策的困难的选择的）。
（3）弦理论的实证态度
一维的弦，多维的膜，卷缩的超维，超引力，十一维时空，宇观世界与超微世界等效，巨大的黑洞可转化为1个无质量的粒子——1根弦，……只要有助于弦理论大厦的建构，几乎没有弦理象不敢想象的事物，哪怕它们远远地离开了人们通常所习惯的一切。
然而，弦理论家都是科学理性主义者，他们同样坚持必须对科学理论进行经验检验的原则。他们确实提出了一系列从弦理论导出的可供经验检验的预言：如存在着现有粒子的超对称伙伴粒子，如中微子、夸克、光子、W、Z粒子的超伙伴粒子：超中微子、超夸克、光微子、W微子、Z微子；如存在带异常分数电荷（以电子所带电荷量为1）的粒子，即带有 、 、 、 的电荷的粒子；存在着宇宙大爆炸时遗留下来的、具有天文学尺度的、可被天文观测看到的弦；中微子具有非零质量；不同夸克的相互转变或衰变；引力、电磁力之外新的长程力的存在；弦理论关于宇宙中暗物质性质的预言；弦理论所预言的宇宙学常数值。弦理论家们还正确地指出：那些预言能够得到证实的越多，弦理论正确性的概率越高。
必须指出，有的后现代哲学家，希望从弦理论的探索中，寻找到若干反科学理性的“科学根据”[5]P27-30、P51、[6]P9-10，其结果必然是徒劳的。相反的，从弦理论的探索过程中，可以清楚地发现弦理论家们的工作决不是脱离客体、无需用实证检验、随意的主观建构；弦理论家们的所有大胆探索都仍是置于严格的科理性约束之下的。通过弦理论工作所达到的效果和影响，人们再一次看到科学理性所必备的逻辑方法和实证原则所表现的强大生命力（尽管把它们上升为世界观是片面的、不恰当的）；决非如有人认为的、可以将其抛进历史的垃圾箱了。
4、对弦理论的反问
（1）弦理论的可能疏漏
空间弯曲引起超维可能导致并存的多重宇宙[7]P99-103。然而，一来，没有什么理由限制超维的维数，11维时空的规定有着太强的人为色彩；二来，小尺度范围空间有可能因物质收缩而闭合应当是可信的，但一定范围空间卷曲闭合后，它的短程线、光、各种力的作用线也将卷曲闭合，将可能形成与外界完全分隔、对外界不发生作用的独立空间[7]P102-104。弦理论中一维的弦有着6个（7个）卷缩的空间维，表现为1维，却可以在3维穿间中运动，那么众多并存的1维的弦又如何能展开、“编织”1个3维空间呢[1]P364？弦理论如不借助于时空概念而建立，又应当如何理解时空的本质呢[1]P365？至于宇宙基本物质要素“弦”的简单性，要用卡-丘空间惊人的复杂性去换取，可以说更是令人匪夷所思的：弦包含的卡-丘空间的复杂结构与被定义为绝对简单的弦之间是如此的不协调；仿佛当宇宙之琴分解为简单的弦后，又发现每根弦都又单独地背负了一架更沉重的琴。
未具体参与弦理论探索者，当然不便过于具体地述评弦理论探索的得失；然而在未有丝毫新的事实证据之前，毫无顾忌地进行太多的远离习惯经验的假定，不计代价地进行“昂贵”的“数学投资”，总是非常冒险的（当然，存在这样的冒险者，对科学的发展又是必要的）。
（2）弦理论万有理论(终极理论)情结的偏颇
从新世纪科学革命的主导思想体系①考察弦理论的探索，不难发现弦理论家们在思想观念上的又一重要偏颇是：他们认为仅仅运用物理的研究方法，就可以得到物理的“终极理论”②。
弦理论作为“终极理论”的核心思想，就是认为无数相同的弦通过各种不同的振动模式合奏出了宇宙无比奇妙的乐章[1]P139。然而一架制作得再精致的钢琴，如果没有乐曲，而只有不懂乐理、不识乐谱、只会提供能量的演奏者（例如只有一支乱弹琴的猴子），那也永远无法奏出美妙动人的音乐。弦理论家们自认为当他们穷根究底地研究了琴弦、能量、振动模式、声音之间的关系，就获得了对自然界的“终极认识”[1]P304-305。其实，即使他们的目标成为，他们所认识的也只是一架听凭概率支配的“发疯的钢琴”。
宇宙当然需要“琴”，它或者未必一定用弦，而是可以用任何形状的物品——如弦、膜、板、锤、棒、管、钟…——进行演奏。奏琴不仅需要能量，更需要音乐家根据乐曲对琴进行运用自如地操作、控制。宇宙的“音乐家”是谁？它决不是上帝，而是组织宇宙物质、能量的信息。其实，何止表现为声音的音乐旋律是由音乐家所奏出的？就连弦与琴本身的形态结构，也不是仅仅依靠弦与琴的物理规律就可以形成的；“宇宙之琴”的形态结构又何尝不是另一种“音乐家”——作为“钢琴制作师”的结构信息——的杰作呢？宇宙物理世界的组织者——信息——就是宇宙永不消失的“音乐家”。她生活在物理世界中，却又独立于物理世界。她有时充满激情地演奏着高亢、跌岩的乐章；有时静静地谱写着新的乐曲；有时沉睡，隐藏在物理世界的角落——如黑洞——之中。
宇宙信息及其组织性、自组织性的规律，是弦理论的研究目标所远远不能包括的；而前者则正是新世纪科学革命将要探索的更加深藏的宇宙奥秘，同样需要人们从复杂性与简单性的相互沟通、归约去寻求更深刻、更本质的认识。要回答20世纪物理学的困惑，弦理论的探索是远远不够的；还需要人们对信息、物质、能量之间关系的愈来愈深入的认识和理解，需要运用包括物理与非物理的方法对科学技术系统进行综合的研究。因为，仅仅研究物理规律，是无法参透由信息所组织的物理世界的规律的。
5、弦理论的评价
（1）弦理论探索的科学价值
没有什么人象弦理论探索那样在科学最基础的领域中如此猛烈地冲击传统、如此大胆地猜想、假定、创新。人们要冲破20世纪科学技术革命的高度，向着新世纪科学技术革命新的高度进行新的起飞，冲击传统大胆创新的精神是最为难能可贵的。
弦理论探索严谨的逻辑推理方法（包括严密的数学方法）和等待实证检验的科学理性态度，则使它严格区别于一切反科学理性的思潮；使它成为当今物理学界瞩目的重要科学潮流。
弦理论今天毕竟还远远不是成熟形态的理论，它基本上还处于假说的形态。虽然人们不应当因此而轻视它，但也不应当过早地向它投入无保留的支持、赞同，更不应当把弦理论的所有结论当作新的“经典”，使它成为新世纪科学革命中新的“传统”障碍。
（1）弦理论探索的历史意义
如同在哥白尼提出宇宙的中心不是地地而是太阳之后，布鲁诺进一步提出宇宙本无所谓中心在当时产生了空前巨大的震撼一样；弦理论正是在依托于经典的理学观念体系基础、对原有体系进行改造而形成的20世纪物理学革命成果之后，全面震撼现有体系的所有结构、基础的物理学迄今为止最深刻的革命。
弦理论探索今后可能历尽无数曲折与反复，它所获得的成果可能完全不同于最初所期望获得的成果。然而无论弦理论探索将经历如何的途径、得到如何的结果，弦理论发动的这场革命对于物理学冲出传统的和不断形成的习惯思维的羁绊，走向新世纪的发展高度；对于新世科学革命研究向复杂性与简单性相互联系规律体系的进军，都将有可能产生难以估量的巨大推动作用。
原帖由 yaoyuan7310 于 2008-3-14 15:28 发表
如果做不到，你怎么能说就知道了呢？
物理学本质上是靠实验说话的。
你还是没明白我的意思。