宇宙的弦：如果宇宙的音乐很重要，该怎么办？

更新时间：2025-04-10 09:15  浏览量：2

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长期以来，物理学家一直在寻找一种团结自然界所有基本力量的方法，但是量子力学和重力并没有固执地加入。字符串理论提供了一个优雅的解决方案：粒子不是点，而是微小的振动字符串。它们的运动和相互作用可以解释物质的性质，甚至可以解释量子重力。这是如何运作的？

为了了解弦在时空的行为方式，弦理论使用与现代量子模型相同的原理。

想象一下实验：电子针对目标。根据量子力学的说法，该电子不会严格沿着一个轨迹移动，而是以概率波的形式扩散。在与目标互动时，无法准确预测其将在哪里表现出来 - 您只能在一个地方或另一个位置计算检测概率。

该原理适用于所有其他基本粒子：相同的量子事件可能会导致不同的结果，并且物理的任务可以确定其概率。

为了预测结果，考虑粒子的所有可能方法和相互作用。例如，电子可以辐射光子，然后吸收它，也可以发射两个或三个光子。在每种情况下，允许的互动都是手动设置的，以便与观察到的现实相对应。总结所有可能的选项后，获得了特定结果的概率。

在标准模型中，粒子是随时间移动时的点，留下痕迹 -轨迹的线。在字符串理论中，这种方法发生了变化：由于粒子是字符串，其运动不是线，而是及时形成的表面。

要描述他们在量子世界中的行为，您需要考虑一下字符串可以形成的所有可能的几何形状。她可以：

结果，字符串理论自动包括粒子相互作用，消除了像标准模型中那样手动添加它们的需求。

在传统物理学中，互动本质上是本地的。例如，光子的辐射立即发生。在字符串理论中，一切都不同：互动变得平稳且连续。

这种根本性的变化使我们能够消除试图在标准模型中加入产生的无限。因此，字符串理论不仅预测了重力的存在，而且自然描述了量子重力，从而解释了重力在亚原子水平上的行为。

弦理论是结合量子力学和重力的最雄心勃勃的尝试解释宇宙结构的尝试之一。尽管它远离最终确认，但其概念在理解自然基本定律方面开辟了新的视野。