量子物理-第2章

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　　　　　超弦理论认为，弦的能量来源有两种——振动和缠绕。而且，任何一个卷缩维半径大的弦结构都对应着一个半径小的弦结构，前者的弦的振动能等于后者的缠绕能，而前者的缠绕能等于后者振动能。由于物理学关心的是弦结构的总能量，而不是能量如何在振动和缠绕之间分配，所以这两个几何形态“在物理层面上没有任何区别”。而这两种几何形态在尺度上满足倒数关系。



　　　　　假设一个卡－丘空间的半径为R=10*普朗克长度，则必定有一个R=1/（10*普朗克长度）的卡－丘空间与之对应并且完全等效，或者说它们是同一个空间，没有什么不同也无法区分它们。在点粒子理论里距离只有一种定义，而在弦理论里距离有两种定义：缠绕的弦和未缠绕的弦，两种定义所得到的结果一个是R一个是1/R，在物理上是完全等价的。因此，每个卷缩的维都有一个半径，它与半径为倒数的维将生成物理学上完全相同的宇宙。应用到我们所在的宇宙，我们的宇宙长度大约有150亿光年，也可以认为它的长度是150亿光年分之一！因此，它也可能只是另一个宇宙中的一根弦或一个微观粒子。



　　　　　此外，弦理论还推断：黑洞就是另一个宇宙的入口，这个宇宙的黑洞会在空间破裂的锥形变换中生成另一个宇宙里的一个光子。因此对宇宙来说，宏观即是微观，微观即是宏观。



7。M理论



　　　　　爱因斯坦和许多物理学家都相信，物理学理论最终会走向统一，弦理论的发展也证明了这一点。然而，弦理论在统一其他理论的同时自身却又开始分化，形成五种完全不同的弦理论（名称太复杂不记得了），这为许多弦物理学家带来困扰。直到1995年第二次超弦革命以后，五种弦理论才整合为一个更大的理论框架——M理论（Mysterious　迷之理论）。



　　　　　M理论的两个基本特征：一、时空是十一维的（即十维空间加一维时间）；二、振动的不是一维的弦，而是二维的“膜”。此外，弦振动有一个耦合常数，五种弦理论有四种是互相“对偶”的，一种理论的强耦合方程等于另一种理论的弱耦合方程，还有一种弦理论是“自对偶”的。M理论认为引力的本质是十一维超引力，弦不过是二维膜的简化。正是由于这一理论的复杂性，没有人认为自己真正了解它，所以才称之为迷之理论。