了不起的物理

95 弦論:世界可能並不存在

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質子和中子都由誇克構成,誇克以下,有更小的構成單元嗎?就目前的研究來看,即便有更小的構成單元,我們也沒有發現過。於是有這樣一種理論,叫弦論,它換了一個思路來探討這個問題。之前我們都用理論和實驗的方法,把觀測的尺度不斷縮小,是一種由大到小的研究方法。但是弦論的研究方式是,首先假設存在最小的構成單元,然後探討構成單元的性質,看這些最小單元如何生成各種基本粒子,這是一種由小到大的研究方法。

弦論認為,萬事萬物的基本構成是所謂的“宇宙弦”,而我們在實驗室發現的,除了6種誇克以外,還有電子、μ子、τ子、膠子、光子等一大堆基本粒子,這些不過是宇宙弦的不同振動狀態而已。就好比小提琴弦,同一根弦可以發出不同音高的音符。打個比方,也許Do是中微子,Re是介子,Mi是上誇克,等等。換句話說,我們這個世界的存在是“虛無”的,因為粒子根本不是實在的物質,而隻是一種振動狀態。就好比一個交響樂團,不演奏的時候什麽聲音都沒有,演奏曲子的時候則可以是貝多芬,也可以是莫紮特。我們這個世界就好像這些曲子一樣,所謂存在不過是一種“狀態”,我們隻是宇宙弦這支交響樂團演奏出來的不同曲子而已。

超弦理論至今並未被實驗驗證,甚至一個實驗證據都沒有。因為實驗太難做了,它涉及的尺度太小,所需要的能量太高,即便我們能造出一個跟地球一樣的對撞機,恐怕也難以驗證。譬如,根據弦論的預言,磁單極子應該是存在的。所謂磁單極子就是隻有南極或北極的磁鐵,我們在現實生活中從來沒有見到過。目前我們隻能歸因於,磁單極子隻在宇宙大爆炸初期大量存在,宇宙經過長久的膨脹冷卻後,磁單極子的密度已經降低到完全無法被探測到的地步。