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弦理論
物理理論 / 維基百科,自由的 encyclopedia
弦理論(英語:String theory),又稱弦論,是發展中理論物理學的起始,是一在量子力學及相對論、微積分等相對發展完善後,試圖透過單一解釋的系統統一物質和基本交互作用的萬有理論。
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①物質
②分子結構(原子)
③原子(質子、中子、電子)
④電子
⑤夸克
⑥弦
弦理論雛形奠基於二十世紀中葉後半由加布里埃萊·韋內齊亞諾主張並提出,原始目的是找到詮釋強交互作用力之數學函數,但據此數學函數南部陽一郎博士發現可將不具空間之零維點粒子視為細小的弦,進而提出強子弦模型。弦論在一段時間不備受關注,除其複雜的高維度詮釋外,量子色動力學等場論早已能完美解釋強交互作用力。而後弦論被少數科學家發現其解釋若套用到重力則可以完美解釋關於重力無法納入大統一理論中的窘境,史稱第一次弦論革命(英語:History of string theory),而後第二次弦論革命解決對偶性問題,正式與標準模型(2012年7月4日,CERN、LHC、CMS及ATLAS向量玻色子散射實驗雙盲共同發表成果發掘出的標準模型希格斯玻色子使其成為下述三大萬物理論最具權威性的理論)及環圈量子重力場論併肩成為大統一理論備受矚目的可能性選項,其嚴謹幻妙的數學式、不需重整化的構思及對稱性讓許多物理學家徜徉於其中。
弦理論用一段段「能量弦線」作最基本單位以說明宇宙里所有微觀粒子如電子、夸克、微中子都由這一維的「能量線」所組成;換而言之,弦論主張「弦」以不同的振動模式對應到自然界的各種基本粒子。
較早時期所建立的粒子學說則是認為所有物質是由零維的點粒子所組成,也是目前廣為接受的物理模型,也很成功的解釋和預測相當多的物理現象和問題,但是此理論所根據的粒子模型卻遇到一些無法解釋的問題。比較起來,弦理論的基礎是波動模型,因此能夠避開前一種理論所遇到的問題。更深的弦理論學說不只是描述弦狀物體,還包含了點狀、薄膜狀物體,更高維度的空間,甚至平行宇宙。弦理論目前尚未能做出可以實驗驗證的準確預測。