T恤上的宇宙：尋找宇宙萬物的終極理論(Universe on a T-Shirt: The Quest for the Theory of Everything)＊自然科普類＊暢銷書榜～推薦！

第七章　把尾端綁緊
弦論會是救贖嗎？
物理學家不輕易說出「革命」這個字眼，只有當新理論根本改變我們對世界的觀點，挑戰已經被接受的常識，以及對大自然提供更寬廣、更徹底的認識時，物理學家才會說它是革命。二十世紀只有兩件事稱得上是革命：愛因斯坦的相對論以及量子力學。如今正是二十一世紀初期，有些物理學家覺得第三次革命已經悄悄地展開了，他們之所以這麼興奮，是因為新的物理架構似乎能把量子理論與相對論結合起來。這個對大自然的新描述，讓我們也許可以瞥見長久以來追尋的最終理論。

這個新方法叫做弦論，在問世之後的最初數十年，弦論已經站穩腳步，成為競爭萬有理論的領先者。威滕與葛羅斯這兩位傑出的弦論理論學家，曾在《華爾街日報》上分享他們對新理論的熱情：「終於我們有了新理論的開端，它能改變我們對物理的基本認識，能徹底革新我們對空間與時間的想法，或許還能提供一個架構給統一理論，將所有的自然力整合起來。」

在近代沒有一種科學理論有弦論那種奇特的發展過程，三十多年間，弦論就像坐雲霄飛車一樣，大起大落、上上下下的。它誕生於一九六○年代末、七○年代初，幾乎是出於偶然，當時科學家在全世界最大的加速器裡將質子對撞，想看看這項高能物理實驗會有什麼結果，目的是想清楚了解把原子核綁在一起的強核力。但是數學卻顯示，在理論上構成物質最基本的碎片，好像不是點狀的粒子，而是個微小的一維環狀弦。在一九七○年代，這個理論產生了一些混亂，後來慢慢地淡掉了，部分原因是其他研究強核力的方法有些成效，部分原因是沒有人知道該如何看待弦論怪異的預測。但有少數的物理學家非常固執，盡全力使理論存活——其中比較值得注意的是普林斯頓的舒瓦茲、倫敦大學瑪麗皇后學院的葛林，以及法國巴黎最高教育學院的謝爾克。舒瓦茲、謝爾克及葛林研究新理論的方程式，發現了一些很令人吃驚的事：弦論似乎預測了重力子的存在，一般認為它是媒介重力的粒子。再經過一些數學演練之後，發現愛因斯坦的重力方程式似乎很自然地從弦論的架構中浮現出來。

忽然之間，弦論似乎不再只是處理原子內核力的理論而已。基本上它是個量子理論，但仔細地研究它的數學結構之後，物理學家還發現它實際上能產生廣義相對論的方程式。換句話說，它是一個真正的重力量子理論，一個有很大潛力的理論，其中包含著量子理論與重力。因此，到了一九八○年代，物理學家再度為了弦論忙亂不休。

根據弦論，在宇宙最深層之處，並不是由原子或夸克組成的，而是由令人頭昏腦脹的微小弦線組成的。典型的弦尺寸大約是10-33公分，小到一個核子需要十萬億億個弦排在一起，才能延展包覆它。如果這些數目很難體會，我們換個方式來想：如果每個弦的大小相當於一個原子，那麼原子的大小就相當於太陽系。但這些弦並不是靜止的，它們不停地振動，根據它們振動的方式，會表現出那些基本粒子的特性。弦的某種振動方式看起來像夸克，另一種振動方式則像電子。我們可用小提琴上的弦來比擬，小提琴按照弦的各種振動方式，可以發出不同的音符；弦論則似乎能產生無數個不同的粒子，而且每個粒子都可以是基本粒子，有同等的重要性。

ISBN：9789862620731
叢書系列：貓頭鷹書房
規格：平裝/288頁/16k菊/14.8x21cm/普通級/單色印刷/初版
出版地：台灣
本書分類：自然科普>物理/化學>物理/化學理論

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