相信不少人第一次聽說「弦理論」這個詞是從《生活大爆炸》中的謝耳朵開始的。看看謝耳朵介紹自己的職業時是怎麼說的:加州理工的高級理論量子物理學家,主要研究M理論,或者用外行人的話說叫弦理論。
相信不少人會很費解,提及弦理論時會聽到各種不同的名稱:弦理論、超弦理論、M理論等等,它們之間到底有什麼區別呢?
其實,弦理論的發展分為好幾個階段,每個階段的名稱也是有所變化的。
玻色子弦理論
以弦這個概念為基礎的第一個弦理論,準確的叫法是「玻色子弦理論」。玻色子弦理論是最早的弦理論版本,但由於存在一些根本性的錯誤,所以很快就被扔到角落了。
超弦理論
經過修正與改進,物理學家們將超對稱性這個概念加入到了弦理論中,於是超對稱弦理論——即超弦理論就誕生了。超弦理論中的這個「超」字指的是超對稱性。
但是超弦理論並不是一個理論,而是五個理論。超對稱性可以通過五種不同的方式進入弦理論,於是形成了五個理論。
那麼問題來了,這五個理論究竟哪個才是正確的?如果只有一個正確,那其他四個又為什麼會出現?諸如此類的問題讓物理學家們很頭疼。
M理論
1995年,愛德·威滕發表的理論震驚了弦理論界。他為弦理論提供了一個全新的觀點,所謂的5個理論,只不過是對同一事物的5種不同看法而已,就如同一個人的五個影像。於是,5個理論被統一為「M理論」了。而M理論成為了一個獨一無二的統一理論,這可能就是愛因斯坦夢寐以求的那個大一統理論!
而這個M到底指的是什麼,大家眾說紛紜。不過按照愛德·威滕自己的說法是,怎麼解釋都行,你喜歡就好。
物理學家口中的弦理論一般是指「超弦理論」,而最早的「玻色子弦理論」和最近的「M理論」則分別以各自的名稱為稱呼,而普通人稱呼的弦理論更多情況下應該是代表最新的「M理論」。所以,謝耳朵介紹自己職業時才會說自己的專業是M理論,也就是普通人口中的弦理論。
現在,大家看到弦理論、玻色子弦理論、超弦理論、M理論等其中的任意一種稱呼,基本能知道其所代表的意思了。