一切都隐藏在什么样的小宇宙中？这是爱因斯坦30年来一直在追寻的问题。他希望找到一个包罗万象的理论，把重力、电磁力、强力和弱力这四种自然力统一起来，并描绘出所有现存的物理定律。不幸的是，爱因斯坦没有成功迄今为止，当代物理学仍然基于两套支柱理论——广义相对论和量子力学。
是的，雄心勃勃的父母已经开始为他们3岁的孩子购买关于广义相对论和量子力学的书籍，但问题是这两个支柱理论在极端情况下有不可调和的冲突这意味着物理学家必须找到一个更高层次的理论来调和两者之间的冲突目前，弦理论似乎最接近这个梦想。那么，弦理论到底是什么？什么使统一理论成为可能？-在你理解弦理论之前，你需要以最简单的方式理解当代物理学的两个支柱理论:广义相对论和量子力学-别担心，下面的内容很受欢迎，你当然可以理解它们。首先，让我们看看广义相对论物理学家尼勒曾用一句非常简洁的话来概括广义相对论的核心内容:“物质告诉空间如何弯曲，空间告诉物质如何运动。”在普通人眼里，空间是无形的。然而，在广义相对论中，空间相当于一个巨大、光滑而有弹性的薄膜。如果我们在这个巨大的薄膜上放一个球，薄膜会下垂
凹面膜相当于空间< br>
。在这个比喻中，膜相当于空间，而球相当于太阳和地球膜上像球一样的物质会使膜变形。球越重，薄膜弯曲得越厉害。这叫做“物质告诉空间如何弯曲”当空间薄膜弯曲时，它也会影响球的轨迹，也就是“空间告诉物质如何运动”在广义相对论中，重力的本质是空间的变形影响物质的运动。
的运动图像是广义相对论
最直观的演示，现在你知道空间相当于广义相对论中的一个膜。请记住:这部电影非常流畅让我们再来看看量子力学。也许你听说过一个叫做“海森堡测不准原理”的理论，或者更准确地说，“测不准原理”:粒子的位置和速度不能同时确定。如果它的位置更明确，速度的不确定性就会更高。如果速度更确定，位置的不确定性就更高。
这是海森堡大V @河森堡在微博上说，他崇拜海森堡，觉得他的知识像大海一样深邃，相比之下，他的知识只是一条小河，所以他的身份证是河森堡如果你把一个电子放进盒子里，然后慢慢地把盒子挤进去，挤压得越小，电子位置的确定性就越高。但是在这个时候，你会发现电子的速度会变得越来越不确定:它会在盒子里疯狂地碰撞，它的轨迹会变得越来越不可预测。
不仅与微观粒子的位置和速度有关，还与能量和时间有不确定性关系:如果检测时间足够短，粒子的能量会在短时间内剧烈波动。根据不确定性原理，即使有一个看似空的空间，如果我们缩小视野，我们会发现那里也有很多活动。
微观世界中疯狂的量子波动，所以在量子力学中，宇宙是微观尺度上的混沌和疯狂的世界引力场会因微观尺度的量子波动而波动，我们关注的空间越小，波动就越大。好的，记得前面提到的广义相对论吗？在广义相对论中，空间是平滑的在量子力学中，空间在微观尺度上剧烈波动，一点也不平滑。所以在超微观尺度上，相对论和量子力学发生了冲突
在量子理论中，空间在微观水平上剧烈波动但是在广义相对论中，空间是平滑的
冲突是弦理论诞生的背景，也是弦理论需要解决的问题。-那么，弦理论如何解决这个冲突？在我们的认知中，宇宙是由点状粒子组成的，例如电子和质子。然而，弦理论认为，如果我们放大这些基本粒子并以超高精度观察它们，我们会发现这些粒子的本质实际上是小弦。每一个粒子，就像一个无限薄的一维橡皮筋，不断地振动。宇宙是由这样的振动弦组成的。
嗯，我们无论如何也观察不到它。即使宇宙真的是由弦组成的，那又怎样？正如我以前说过的，在广义相对论中，空间是平滑的。但是在量子力学中，空间在微观层面剧烈波动。然而，弦理论可以在超微观尺度上缓和广义相对论和量子力学之间的对立。让我们先看一个图像的例子。如果你用手触摸一块经过精心加工的花岗岩，你会觉得它非常光滑无瑕。然而，如果你用放大镜看它的表面，你会发现它是不均匀的，有许多颗粒和凹坑，但是它们太小了，你用手感觉不到。
在本例中，花岗岩表面的小颗粒超出了手的感知范围，这对手来说毫无意义。同样，如果我们在弦理论中转向弦，这意味着如果某个东西比弦小，它就不会影响弦，这对弦来说毫无意义。正如我们之前所说的，量子力学和相对论之间的冲突只发生在超微观尺度。但事实上，在如此小的尺度上，不管发生什么样的量子波动，不管空间中有什么样的巨大波动能影响弦。因为它不影响整个宇宙中最小的基本单位，也不影响所有其他的东西，所以我们根本不用处理量子力学和相对论之间的冲突，问题就这样解决了。
你一定在想，这是一个诡计，这不是为了解决问题，而是为了逃避问题不见得因为我们想象的这种冲突，最初是在粒子理论(标准模型理论)的基础上才会产生的但是如果我们改变理论，把粒子变成弦，那么这个问题在一开始就不会出现。所以目前，弦理论可能提供一个统一的框架，并可能成为解释一切的终极理论。当然，这仍然只是科学前沿的一个假设，但是如果有一天弦理论被证明，那么我们可以说所有的东西都真的隐藏在一个由弦组成的小宇宙中。——以上内容都是根据著名的弦理论科普著作《宇宙的弦》汇编而成。据柴柴柴说，这本书是弦理论领域里最好的科普作品之一。
它的作者布赖恩·格林是牛津大学的物理学博士，哥伦比亚大学的数学和物理学教授，也是弦理论研究前沿的顶尖科学家。他被《华盛顿邮报》称为“世界上深刻思想的最佳诠释者”。
如果你想了解更多关于弦理论的知识，并亲自聆听布赖恩·格林的演讲，你可以关注11月3日在北京举行的腾讯科技WE大会。
WE大会是由腾讯公司举办的一年一度的科学大会，旨在分享互联网和科学界最先进的理念和技术。霍金、巴里布里斯(引力波发现的主要贡献者和诺贝尔物理学奖获得者)和其他顶尖学者都是《我们》的嘉宾剧透:除了顶级弦理论学家布赖恩·格林，今年还将有以下嘉宾出席。从宇宙到地球中心，从免疫细胞到大脑样的芯片，一切柴柴亦会于十一月三日(星期日)下午十四时参与网上直播如果你也想看这个盛大的活动，请扫描二维码，订阅腾讯直播提醒，并与柴柴柴保持预约。
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