想要了解弦理論，首先我們要提出一個問題，那就是構成宇宙物質的本質是什麼？為了弄清楚這個問題，人們想盡了各種辦法對其進行描述，利用各種科學手段進行實驗求證，然後摒棄掉不可用的部分。但是當我們對於物質的了解進一步加深的時候，這些描述就會變得特別複雜或者奇怪！弦理論就是這麼一個看起來非常美好，但又充滿爭議的理論，而且它也經常被誤解。
那麼為什麼人們會想出這個理論呢？
當我們有能力近距離觀察各種事物的時候，我們驚奇地發現這其中深藏的奧妙！這些微小的世界的奇妙景觀，複雜的細胞它們全由分子組成，而分子則是由更小的原子組成。我們曾經認為，原子就是組成整個宇宙的不能在此分割的最小單元。
但很快我們發現，微小的電子緊緊圍繞著中心的原子核，而原子核中還含有中子和質子。在中子和質子裡我們又很快發現了更小的粒子，大型強子對撞機將它們以無限接近於光速的情況下進行對撞！發現了一種完全不可再分割的物質，也就是基本粒子。
但是這個基本粒子太小，我們不能直接觀測它。不管是我們人類本身，還是一些觀測設備，想要觀測就必須要有光，而光的本質就是電磁波，不管你觀測與否，只要有光，就會有電磁波。電磁波通過撞擊物體的表面，然後一部分反射到你的眼睛裡，你的眼睛通過特有的機制就可以分析出，撞擊物體表面的電磁波帶有的物體信息，然後再由視神經轉化為脈衝信號傳遞給大腦，再由大腦進行成像。
由於有光的地方就有電磁波，所以我們是不可能在沒有類似這種交互的情況下實現觀測的，這對於大多數物質來說，電磁波的撞擊動作都不會對他們產生任何影響。但是基本粒子非常的小，小到連電磁波都不可能觸碰到它。其實對於基本粒子來說電磁波的運行特性是完全不可能觸及到基本粒子的，當然我們也可以縮小電磁波的波長來解決這個問題，但是別忘啦，波長越小意味著能量越大，所以結果不言而喻。
如果我們使用高能量的光束去照射它們，光就會直接改變它們的位置，所以結論就是我們沒有辦法精確的測量基本粒子，而這種現象就是量子力學中著名的海森堡測不準原理。所以基本粒子究竟是什麼樣子，它的本質是什麼，沒有人知道，我們只知道它的存在。
那麼在這種客觀條件在主要怎們對它進行研究？
最好的辦法就是提出數學模型，為了研究粒子，科學家提出了一個叫做點粒子模型。就是假設粒子在三維空間中只是一個點，這樣物理學家就可以定義它，並通過數學模型計算它們之間的交互作用，這套理論就叫做量子場論。並且他也確實能夠解決一些棘手的問題，比如電子的量子性質就被極其精準地測量出來了。
也就是說，就算粒子可能並不是一個點，是假設出來的。但是這樣的假設可以讓我們在相當程度上精確地去描述宇宙。而這樣的方法也正是我們科技進步的真正動力！但是有一個重大的BUG一直沒有得到解決，也就是重力。也稱為引力。
引力從何而來？
量子力學認為，力是由粒子的交換而來的，電磁力是由光子的交換而來。弱力是由弱規範玻色子交換而來，強力是由膠子交換而來，重力無法進行量子化。而根據愛因斯坦的廣義相對論描述，重力並不像宇宙中其他作用力。重力是一種時間、空間的幾何學，傳遞重力的媒介就是空間本身，空間是承載萬物的本源。在沒有任何物質的情況下，空間是扁平的。但是在有物質的情況下就會導致空間扭曲，進而影響周圍的物體。
但是廣義相對論卻無法將其它三種力進行「幾何化」，也就是電磁力、強力、弱力。所以重力模型與量子力學模型彼此之間並不兼容！這也是它們之間衝突的地方。
當物理學家試圖用假設的方式增加一個粒子作為描述重力的參數時，他們卻發現整個數學模型崩潰了！也就是加幾個新的變量之後，這個模型之前能夠導出的一切結果現在全都導不出來了，所以這是一個大問題！除非我們可以結合兩者的模型，從而得到一個可以解釋一切的統一的物理學法則，不然想要解釋宇宙的本質是根本沒辦法實現的！
弦理論應運而生
所以我們的天才科學家們開始設想新的可以解釋一切的模型，所以弦理論就應運而生了。弦理論之所以被稱為有可能解釋一切的理論，是因為它們被描述為一種正在舞動的絲狀物，並攜帶者能量！這些東西看上去類似震動著的琴弦，它們以各種不同的震蕩模式產生了不同的粒子，就像吉他弦，通過不同的震動模式而產生了不同的音符，也就是說如果理論成立，那麼這就是我們宇宙中，極微觀世界的運作模式。它是由無數的極其微小的能量絲組成的，它們以不同頻率震動產生出不同的粒子。不同的粒子保證了這個世界的多樣性！
無論是物質粒子、電子、夸克，還是放射性粒子、光子、引力子都是由一種物質構成的，就是說自然界的物質和各種影響自然界物質的力，都是由這些震動著的弦所組成的。就是說弦理論也能夠描述重力，它可以統合宇宙中所有的作用力，所以這一時間似乎宇宙本質的謎題已經呼之欲出了，弦理論很快成為了解釋一切的終極理論。但其實弦理論還有非常多的特殊限制，在我們這個由三維空間和一維時間所組成的宇宙中，弦理論的數學模型是不通的。也就是說這套理論在我們的三維空間和一維時間組成的四維世界裡是不成立的。除非給這套理論加入除已知的三維空間之外的另外七個未知空間維度，也就是十維空間再加一個時間維度，這套弦理論才能正常運轉。
因此，科學家有理由相信基於假設這套理論是正確的情況下，這個宇宙的維度應該比我們肉眼能看到的三維空間要多得多。如果我們知道這些額外維度的形態，是否就可以計算出可能的震動模式？如果計算出了所有震動模式，是否就預示著人類終於可以揭開宇宙的終極奧義了呢？