粒子物理暑期學校

A. 什麼是"超玄理論」為什麼我什麼都不知道！

超弦理論介紹
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1.什麼是物質組成的最終單元？

在過去的一百多年裡，物理學家已經發現了一連串越來越小和越來越基本的物質組成單元。這些研究成果最終被總結成為標准模型：輕子(象電子和中微子)、誇克以及將這些粒子捆綁在一起的電磁力、弱相互作用力。但是，標准模型並不是故事的結局，因為它實在是太復雜了，它本身並不能解釋一個比元素周期表還要復雜的基本粒子表以及它們之間的相互用力。

現在，弦理論家們普遍相信標准模型中的基本粒子實際上都是一些小而又小的振動的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，所有粒子都可由閉弦的不同振動和運動來得到，從本質上講，所有的粒子都是質地相同的弦。這一聽似奇怪的想法能夠解釋標准模型的許多粗曠輪廓和特性，但是在決定性實驗驗證弦理論之前，人們仍然有必要對它進行更深刻的認識和了解。

2.量子力學的原理和廣義相對論是相沖突的嗎？

量子力學和廣義相對論是二十世紀兩個非常成功的理論，但令人驚訝的是這兩個理論在現有的框架下是相沖突的。簡單說來，量子力學認為沒有任何東西是靜止不動的，任何東西都有起伏漲落(測不準原理)。廣義相對論認為時空是彎曲的，彎曲時空是萬有引力的起源。將這兩個理論結合就可以導出時空本身也是每時每刻都在經歷著量子的起伏漲落。在大多數情況下，這些漲落是很小很小的，但在一些極端情況下，比如說在極短距離下、在黑洞的視界附近，在大爆炸的初始時刻等等，這些量子漲落將變得非常重要。在這些情況下，我們現有的理論(量子力學和廣義相對論)是不適用的，只能得到一些結果為無窮大荒謬結論。很顯然，我們需要一個更完備的理論。

令人驚訝的是，從粒子物理學中發展起來的弦理論提供了這一問題的答案。在弦理論中，由於弦的延展性(一維而不是一個點)，引力和光滑的時空觀念在比弦尺度還小的距離下失去了意義，時空量子泡沬由「弦幾何」代替了。現在，用弦理論已經解決了有關黑洞量子力學問題的一些疑難。如何用弦理論來說明宇宙大爆炸的初始奇點仍然是一個沒有解決的大問題。

3.我們生活在11維時空嗎？

宇宙學告訴我們，我們肉眼看到的三個空間維數正在膨脹，由此可以推測它們曾經是很小和高度彎曲的。一個自然的可能性是；也許存在與我們觀測到的三個空間維數垂直的其它空間維數，這些額外空間維數曾經是但現在仍然是很小和高度彎曲的。如果這些維數的尺度是夠小，以我們現有的觀測手段仍不是以直接推測到，但是這些維數仍將以許多間接的效應表現出來。

特別地，這是一個強有力的統一觀念：在低維中觀測到的不同粒子也可能是同一種粒子，在額外維數空間中，它們都是同一粒子不同方向的運動的表現。實際上，額外維數還是弦理論不可分割的一部分：弦理論的數學方程要求空間是9維的，再加上時間維度總共是10維時空。更進一步的研究表明，由M理論給出的更完全的認識揭示了弦理論的第10維空間方向，因此理論的最大維數是11維。最近的一些發展還提出了我們也許生活在低維的膜上面，但是引力仍然是10維的，為了得到現實的3維引力，可以通過引入「影子膜」或者Randall-Sundrum機制。Randall-Sundrum機制是一種束縛引力的新方法，這時，額外維度可以不是很小很小的。通過觀測小距離情況下引力對平方反比定律的偏離，或者是在粒子加速上或者是通過超新星爆發中產生的粒子散射進入額外維度因而看起來象消失一樣等等奇怪的現象，也許我們現在就有能力探測到這些額外維度。弦理論不僅大大地拓展了人們的思維空間，將大大地拓展人們的活動空間。

基本原理：揭示微觀和宏觀的奧秘

愛因斯坦在生命的最後30年裡一直在尋找統一場論——一個能在單獨的包羅萬象的協和的數學框架下描寫自然界所有力的理論。愛因斯坦這樣做的動機不是我們常想的那些與科學研究緊密相關的東西，例如，為了解釋這樣或那樣的已知現象或實驗數據。實際上，驅使他的是一種關於自然界基本規律內在美的信念：對宇宙的最深刻認識將揭示它的最真實秘密，那就是，它所依賴的原理是簡單而有力的。愛因斯坦渴望以前人從未成功達到過的清晰來揭示宇宙活動的奧秘，由此而展示的自然界的動人美麗和優雅，將讓每一個第一次知道的人產生有生以來最強烈的敬畏、驚訝和震撼。

愛因斯坦從未實現他的夢，主要原因是當時人們對自然界的許多基本特徵還是未知的，或者知之甚少。但在過去的半個世紀，人們已構築起越來越完整的有關自然界的理論。當年，愛因斯坦滿懷熱情追求統一理論，卻空手歸來，如今，相當一部分物理學家相信他們終於發現了一個框架，有可能把這些知識縫合成一個無縫的整體——一個單一的理論，一個能描述一切現象的理論，這就是超弦理論「2006年國際弦理論會議」的主題。

弦理論或者超弦理論是那些像量子和誇克等等已經融入大眾詞典的諸多新科學專用詞彙之一，但它們卻很少能被人解釋清楚。即使會議的參加者也會告訴你，超弦理論像許多新興科學和研究領域一樣，涉及了許多高深前沿的數學領域，並不是很容易能把握的。超弦理論到底是什麼呢？首先，我們發現，弦理論描述自然界的活動還真有幾分科學幻想的成分。舉例來說，弦理論描述的世界並不是我們肉眼所看到的三維空間和一維時間。合理的解釋是那些額外的空間維數沒有被觀測到是因為它們很小很小。要理解弦理論的高維屬性並不困難。(參見《宇宙的琴弦》P.180～181)

在弦理論中就有許多極小的額外空間維數，因此，微觀世界並不像我們普遍感覺到的世界那麼簡單。在宏觀尺度上，弦理論也可能用來解釋宇宙大爆炸的開始和黑洞內部的行為，而這些問題是以前的物理理論包括愛因斯坦的廣義相對論都失效的地方。現在發展的弦理論是有關時間和空間的量子理論，因而此理論看起來也就顯得非常非常的奇怪。

弦理論的一個基本觀點就是自然界的基本單元不是像電子、光子、中微子和誇克等等這樣的粒子，這些看起來像粒子的東西實際上都是很小很小的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，閉弦的不同振動和運動就給出這些不同的基本粒子。因此弦理論從一些非常基本和簡單的單元就能得到宇宙的無窮變化和復雜性。在弦理論中，人們自然地可以得到規范對稱性、超對稱性和引力，而這些原理在原有的標准模型中或者是強加進去的或者是與量子理論相沖突的，在弦理論中它們都協和地統一起來了，並且是彼此需要、獨一無二的。

到現在為止還沒有人觀測到基本的弦。但正如多數參加「2006年國際弦理論會議」的人所相信的那樣，如果弦是真實的，那麼由愛因斯坦開創的廣義相對論和量子理論的完美結合就不是遙遙無期的奢望了。

弦理論的近期發展：第二次革命

如果說超弦理論的第一次革命統一了量子力學和廣義相對論，那麼近年來發生的弦理論的第二次革命則統一了五種不同的弦理論和十一維超引力，預言了一個更大的M理論的存在，揭示了相互作用和時空的一些本質，並暗示了時間和空間並不是最基本的，而是從一些更基本的量導出或演化形成的。M理論如果成功，那將會是一場人類對時空概念、時空維數等認識的革命，其深刻程度不亞於上個世紀的兩場物理學革命。

從科學研究本身看，研究引力的量子化及其與其他互相作用力的統一是自愛因斯坦以來國際著名物理學家的夢想，但由於該理論涉及的能量極高，不能進行直接實驗驗證。盡管如此，一些技術和方法的發展，啟發了很多新的物理思想，如解決能量等級問題的Randall-Sundrum模型和引力局域化，關於弦理論巨量可能真空的圖景想法和人擇原理等等。

近期天文和宇宙學觀察所取得的進展對弦理論的發展會起積極的促進作用。比如，近期觀察的宇宙加速膨脹所暗示的一個很小的但大於零的宇宙學常數(或暗能量)，為弦理論目前的發展提供了指導作用。反過來說，要在更深層次上理解近期的天體物理學觀察和暗能量，沒有一個基本的量子引力理論是行不通的，弦理論是目前僅有的量子引力理論的理想候選者。二者的結合不僅對弦理論的自身發展有著指導作用，同時對理解和解釋宇宙學觀察也有很大的促進作用

弦理論在中國：為第三次革命作準備

在超弦的第一、第二次革命，以及隨後的快速發展中，中國都未能在國際上起到應有的作用。我們在研究的整體水平上，與國際、與周邊國家如印度、日本、韓國，甚至和我國台灣地區相比都有一定的差距。內地學術界對弦理論的認識存在較大的分歧，一些有影響的物理學家，基於某種判斷，公開地發表「弦理論不是物理」的觀點。受他們的身份和地位的影響，這種觀點在中國更容易被大多數人接受，因而在某種程度上制約了弦理論在中國的研究和發展。

從教育和人才培養上看，我國的世界一流大學如北大、清華，在相當長的一個時期內都嚴重缺乏主要從事弦理論研究的人才，這種局面間接地制約了青年研究生的專業選擇，直接地造成了國內研究隊伍的青黃不接。

值得慶幸的是，在丘成桐教授的直接推動下，伴隨著浙江大學數學科學中心的成立，以及隨後該中心和中國科學院晨興數學中心每年舉辦的多次高水平專業會議，並邀請像安地·斯特羅明格這樣一流水平的學者到中心工作，大大地推動了國內弦理論方面的研究。

2002年底，在中國科技大學成立的交叉學科理論研究中心，目前已經發展為非常活躍和具有吸引力的研究中心。成立4年來，通過多次舉辦工作周和暑期學校，在超弦理論的人才培養和研究方面做了許多基礎性工作。在本次國際弦理論會議之前，國際理論物理中心和中國科學院交叉學科理論研究中心還舉辦了「亞太地區超弦理論暑期學校」，吸引了100多名參加者。

這種種現象都表明，中國的超弦理論研究，在平靜的外表下，正積蓄著旺盛的爆發潛力。很顯然，一個國家或一個研究團體的整體水平，與這個國家將會在科研上出現的突破性進展的機會是成正比的，這就是所謂「東方不亮西方亮」的道理，也是所謂科學研究文化的建設重要性所在。忽略科學研究文化的建設，單純追求諾貝爾獎，是一種急功近利的態度，其結果往往是「欲速則不達」。

擺在超弦理論研究面前的，是一幅廣闊的前景和一條艱難的道路，這是一條熱鬧又孤獨的旅程，它所涉及的問題對年輕的學生和學者，有著強大的魅力，同時它對研究人員的專業素養有著很高的要求。2006年國際弦理論會議，對我們來說，是一次機遇——壯大隊伍、提高水平，並隨著整體水平的不斷提高，在國際上佔有一席之地。我們正在為弦理論的第三次革命作準備，也期待著她的早日到來。

背景鏈接：弦理論擬解決的三大基礎物理學問題

什麼是物質組成的最終單元？

在過去的一百多年裡，物理學家已經發現了一連串越來越小和越來越基本的物質組成單元。這些研究成果最終被總結成為標准模型：輕子(像電子和中微子)、誇克以及將這些粒子捆綁在一起的電磁力、弱相互作用力。但是，標准模型並不是故事的結局，因為它實在是太復雜了，它本身並不能解釋一個比元素周期表還要復雜的基本粒子表以及它們之間的相互作用力。

現在，弦理論家們普遍相信標准模型中的基本粒子實際上都是一些小而又小的振動的弦的閉合圈(稱為閉合弦或閉弦)，所有粒子都可由閉弦的不同振動和運動來得到，從本質上講，所有的粒子都是質地相同的弦。這一聽似奇怪的想法能夠解釋標准模型的許多粗獷輪廓和特性，但是在決定性實驗驗證弦理論之前，人們仍然有必要對它進行更深刻的認識和了解。最近，人們對弦理論的數學結構的認識有了飛速的進展，發現了弦理論中的許多新組元(「膜」)和新概念(對偶性、全息原理、非對易幾何)。現在人們統稱弦理論和這些新引進的東西為M理論。

量子力學的原理和廣義相對論是相沖突的嗎？

量子力學和廣義相對論是20世紀兩個非常成功的理論，但令人驚訝的是這兩個理論在現有的框架下是相沖突的。簡單說來，量子力學認為沒有任何東西是靜止不動的，任何東西都有起伏漲落(測不準原理)。廣義相對論認為時空是彎曲的，彎曲時空是萬有引力的起源。將這兩個理論結合就可以導出時空本身也是每時每刻都在經歷著量子的起伏漲落。在大多數情況下，這些漲落是很小很小的，但在一些極端情況下，比如說在極短距離下、在黑洞的視界附近、在大爆炸的初始時刻等等，這些量子漲落將變得非常重要。在這些情況下，我們現有的理論(量子力學和廣義相對論)是不適用的，只能得到一些結果為無窮大荒謬結論。很顯然，我們需要一個更完備的理論。

令人驚訝的是，從粒子物理學中發展起來的弦理論提供了這一問題的答案。在弦理論中，由於弦的延展性(一維而不是一個點)，引力和光滑的時空觀念在比弦尺度還小的距離下失去了意義，時空量子泡沬由「弦幾何」代替了。現在，用弦理論已經解決了有關黑洞量子力學問題的一些疑難。如何用弦理論來說明宇宙大爆炸的初始奇點仍然是一個沒有解決的大問題。

我們生活在11維時空嗎？

宇宙學告訴我們，我們肉眼看到的三個空間維數正在膨脹，由此可以推測它們曾經是很小和高度彎曲的。一個自然的可能性是；也許存在與我們觀測到的三個空間維數垂直的其他空間維數，這些額外空間維數曾經是但現在仍然是很小和高度彎曲的。如果這些維數的尺度是夠小，以我們現有的觀測手段仍不是以直接推測到，但是這些維數仍將以許多間接的效應表現出來。

特別地，這是一個強有力的統一觀念：在低維中觀測到的不同粒子也可能是同一種粒子，在額外維數空間中，它們都是同一粒子不同方向的運動的表現。實際上，額外維數還是弦理論不可分割的一部分：弦理論的數學方程要求空間是9維的，再加上時間維度總共是10維時空。更進一步的研究表明，由M理論給出的更完全的認識揭示了弦理論的第10維空間方向，因此理論的最大維數是11維。最近的一些發展還提出了我們也許生活在低維的膜上面，但是引力仍然是10維的，為了得到現實的3維引力，可以通過引入「影子膜」或者Randall-Sundrum機制。Randall-Sundrum機制是一種束縛引力的新方法，這時，額外維度可以不是很小很小的。通過觀測小距離情況下引力對平方反比定律的偏離，或者是在粒子加速上或者是通過超新星爆發中產生的粒子散射進入額外維度因而看起來像消失一樣等等奇怪的現象，也許我們現在就有能力探測到這些額外維度。弦理論不僅大大地拓展了人們的思維空間，還將大大地拓展人們的活動空間。

2006年國際弦理論會議科學群星閃耀

此次會議是在弦理論系列會議國際委員會建議下，由中國科學院晨興數學中心、數學和系統科學研究院、理論物理研究所、浙江大學數學科學中心和美國自然科學基金會聯合資助舉辦的，參加會議的有來自世界各地的600多名專家，霍金教授、格羅斯教授、威騰教授和斯特羅明格教授等多位著名理論物理學家將應邀參加會議並在大會上作報告。

大衛·格羅斯(David Gross)教授

2004年諾貝爾物理學獎獲得者，2006年國際弦理論會議主席。現任美國加州大學Santa Barbara分校物理學教授，Kavli理論物理研究所所長，中科院理論物理所國際顧問委員會主席。格羅斯教授在理論物理，尤其是規范場、粒子物理和超弦理論等方面有一系列傑出的研究成果。他是強相互作用的基本理論——量子色動力學的奠基人之一。他還是「雜化弦理論」的發明人之一。1985年當選為美國科學與藝術學院院士，1986年當選美國國家科學院院士。

愛德華·威騰(Edward Witten)教授

國際著名理論物理學家，現任普林斯頓高等研究院教授，查爾斯·西蒙(Charles Simonyi)教授。他的研究遍布高能物理和數學物理的諸多方向，最擅長將近代數學與物理學研究的前沿問題結合起來，其應用的典範有：Wess-Zumino-Witten項與拓撲項、反常與指標定理、Dirac運算元與正能定理、超對稱與Morse理論等。他與Green和Schwarz教授合著的二卷本《超弦理論》自出版後一直是弦理論家的聖經。

斯蒂芬·霍金(Stephen Hawking)教授

當代享有盛譽的偉人之一，被稱為「活著的愛因斯坦」。他在解決20世紀物理學的兩個非常成功的理論——廣義相對論和量子理論的沖突方面走出了重要的一步。

1973年3月1日，霍金教授在《自然》雜志上發表論文，闡述了自己的新發現——黑洞是有輻射的(霍金輻射)。霍金的新發現被認為是多年來理論物理學最重要的進展。該論文被稱為「物理學史上最深刻的論文之一」。

安地·斯特羅明格(Andrew Strominger)教授

現任

哈佛大學教授，美國科學與藝術院院士，主要研究量子引力、弦理論和量子場論。在弦理論的研究中，斯特羅明格和他的合作者利用微觀黑洞的變輕和凝聚成功地描述了時空拓撲變化的相變過程。此外，斯特羅明格和同事瓦法(C. Vafa)成功地利用弦理論和統計力學，導出了黑洞的貝肯斯坦-霍金(Bekerstein-Hawking)熵公式，這一結果提示弦理論也許能最終解決霍金提出的黑洞信息丟失疑難。

丘成桐(Shing-tung Yau)教授

國際著名數學家，2006年國際弦理論會議主席。現任美國哈佛大學教授，美國科學院院士，中國科學院外籍院士。丘成桐教授在科研方面做出了傑出的成就，贏得了許多榮譽。更為可貴的是，他十分關注中國基礎研究的發展，並將其同自己的科研發展緊密聯系在一起，多年來，一直運用他在國際上的影響和活動能力，協同各方面力量，為中國數學的發展做了大量的工作。

B. 弦子理論

復制粘貼的事我就不幹了
簡單的說下
「弦理論」是認為物質的基礎是某種振動的弦 而世間一專切事物屬的運動 四種基本力（強力，弱力 電磁力 引力）的形成與傳遞其根源都是出自無數「弦」的不同形式振動， 最新的弦理論（或者叫M理論）推出宇宙是11維的 同時還有平行宇宙 等重要概念的引入
弦理論的出眾之處在於成功解決了相對論與量子物理之間的矛盾 把四種基本力統一在一起 成為現在物理學界最有希望一統天下的理論
但現在任沒有任何實驗證明弦論的正確性 它純由數學計算和理論猜想得出 所以現在處於一種架空學說的狀態
有興趣的話可以看下PBS紀錄片《優雅的宇宙》迅雷資源上有 這是我看過最好的弦論科普片 片中從相對論 量子物理 弦論的發展都有介紹

C. 想知道以下數據，每秒多少L/S

當今不世出的奇才 Stephen Wolfram 一周前發表了一篇熱情洋溢的博客《Finally We May Have a Path to the Fundamental Theory of Physics… and It』s Beautiful》，光看題目就中二值爆表。如果不認識 Wolfram 大神，一定認為這是民科之作。Wolfram 當然不是什麼民科（我被動地接觸過太多民科了，一般都是朋友的親戚推翻了相對論或發現了大統一理論後，朋友實在看不下去，把鴻篇巨制轉給我，讓我「給個說法」）。Wolfram 11歲編撰物理學手冊，15歲在期刊發表粒子物理論文，20歲從加州理工大學獲得理論物理博士（費曼在他的答辯委員會里）並留校任職，21歲成為當時最年輕的麥克阿瑟天才獎得主。後來決定出圈，創造了符號計算語言 Mathematica（這個名字還是喬布斯給起的），然後又創造計算知識引擎 Wolfram Alpha（真的很好用，我現在遇到積分問題都扔給它）。但他離開學術後一直沒有放棄思考物理問題。他的暢銷巨著《A New Kind of Science》（扎克伯格最愛）的第九章將 Computational Universe 思想拓展到物理學，從元胞自動機和圖形網路出發涌現出時空結構、基本粒子等思想是今天 Wolfram Physics Project 的基礎。

Wolfram 是我極為敬佩的天才。不是說他在物理學術界做出多少貢獻（我相信如果他願意，他可以成為當代一流的物理學家），而是他對當今物理學範式保留批判思想，思考非常底層的問題。同時，作為一個執行力超強的實幹家，他自己造工具，幫助自己實現奇思妙想——且不說這些工具幫助了多少學術圈裡外的人。離經叛道的想法讓他很孤獨。他在《幕後故事》博客里回憶，以前經常和物理學家、非物理學家聊他的想法，後者聽不懂，前者出於禮貌最多堅持15分鍾。然後他很知趣地打住，禮貌地詢問物理學前沿進展，然後對方就很驚奇他自己對前沿進展如此了解。後來，他就放棄溝通，以隱修士的方式自己開發工具，鑽研這些基礎問題，直到 A New Kind of Science 大賣。再之後，在 Wolfram 暑期學校里遇到幾個志同道合的物理學家，激勵他推進今天這個項目。

我看到很多人噴他，說沒有提出任何預測，缺乏嚴謹推導，故弄玄虛，民科——我想大概是題目觸動了 ta 作為物理學家的傲慢。這個態度不好。確實，這項工作稱不上是科學工作，因為它沒有做出任何可供實驗驗證的量化預測，而且提出的「成果」都是當今主流理論的低端復刻，沒有什麼新東西。這也遠不是完成了的項目，充斥著大量含混不清卻引人深思的靈感。但是，旁友，你玩過 John Conway（RIP）的生命游戲嗎？你為簡單規則涌現出的奇妙模式震驚過嗎？你有過那種道生萬物的神跡體驗嗎？不要忘了那種純真的快樂啊旁友，你會在這個項目里重溫它。把它看成一個思想實驗，一個游戲（物理學又何嘗不是？）。Keep simple。

這篇博客幾個小時就讀完了，讀完你發現一大堆 hand waving 的語句，啊我推出了狹義相對論，啊我推出了愛因斯坦-希爾伯特方程，啊我推出了量子力學黑洞輻射 AdS/CFT…… 你會一頭霧水，然後關了罵民科。但仔細讀技術文檔，你會發現很多自圓其說的、subtle 的解釋（盡管還是有很多 hand waving），你的牽強感會越來越弱，會體會到他的中二。

注意：不要指望看這篇文章能理解這個項目的全部思想，因為我不想復述全文內容，也懶得把圖一張張貼過來，只貼沒圖講不明白的。你首先得讀這篇博客，然後按文中鏈接讀448頁技術文檔的相應內容，然後可能繼續被引向 A New Kind of Science 第九章。如果你足夠刨根問底，你最終會被引向 Jonathan Gorard 的兩篇 paper。鏈接都扔在文末了。哦對了，如果你不是 Wolfram 這樣的神童，最好還要有物理學位。

我會把我在閱讀過程中最困惑的、嗑最長時間的地方嘗試解釋清楚，因為你很可能也在這里卡住。如果讀完還有不明白的，可以留言，我盡量解答。

在了解這項工作之前，你要理解這兩個概念：

1，Computation not as a methodology, but as a paradigm.

2，Computational irrecibility.

啥意思？

物理學大概是還原論最成功的學科。牛頓把蘋果和星體用同一個公式統一起來後，粒子宇宙圖景就成了萬物理論的標准語言。一切物體都由粒子構成，一切現象都歸結為粒子的運動與粒子間的相互作用。我們只要把基本粒子找到，摸清楚基本作用力，萬事大吉，剩下的就是計算和集郵。近代物理學革命後，作為幾何理論的廣義相對論一枝獨秀，與延續粒子霸權的量子力學各領風騷；上世紀80-90年代，人們逐漸認識到 more is different，作為構建理論的凝聚態物理異軍突起。不論如何，計算，一直都是工具，始終扮演著承載公式運算的忠實的僕人。但是，Wolfram 發現，計算，承載著創造。那些從簡單規則演化出的奇特模式，與其說是由規則本身決定的，不如說是大量的計算催生出的——玩過生命游戲你就知道，無法把某種模式歸咎於某條特殊的演化規則。更神奇的是，在看似完全不同的規則下，常常演化出非常相似的模式。作為範式的計算，讓秩序與規律涌現出來。

涌現，涌現，涌現。

一套簡單的演化規則，一個隨意的初始條件，開始計算，計……算……，生成的網路在不同的時空尺度涌現出物理時空結構、因果律、協變性、量子力學、粒子、運動、能量動量……

D. 生態翻譯學理論是有誰提出的

超弦理論
弦理論弦理論，弦理論，學說的理論物理。弦理論的一個基本點的基本單元不是電子，光子，中微子和誇克粒子的性質一樣。看起來像粒子的東西實際上是非常非常小的弦的閉合圈（稱為閉合弦或閉弦），閉弦的不同振動和運動產生了各種不同的基本粒子。弦理論字元串的規模是非常小的，但操作的基本原理預言的性質，有幾個大尺度的薄膜狀物體，後者被稱為「電影」。直觀的，我們居住的空間，也許是九維空間中的立體電影。弦理論是最有前途的基本粒子的性質和四個相互作用的統一理論
弦理論學說的理論物理。中文翻譯物理理論模型組成所有物質的最基本的單元是一個簡短的「能量弦，星際銀河大的小藏的兩維空間 - 時間的一類基本粒子的電子，質子，誇克能量線。一般翻譯為「字元串」。超弦理論可以解決的問題和黑洞的弦理論
在弦論中的基本對象是不佔用空間，獨立的基本粒子，但一維的字元串，這些字元串可以有端點，或者他們可以連成一個封閉的圓環。作為小提琴的琴弦上，弦理論支持某些振盪模式，或共振頻率，精確的波長。
弦理論
弦理論照片編輯：張佳年
編輯本段模型建立
同期成立顆粒的理論是，只有一次空間「點狀粒子組成所有物質占目前被廣泛接受的弦理論/>物理模型是非常成功的解釋和預測物理現象和問題，但這個理論是基於「粒子模型」已經遇到了一些無法解釋的問題。例如，在粒子的重力接近的地方會增加至無窮遠。比較，弦理論是基於波動模型，因此能夠避免這些問題時所遇到的理論。更深的弦理論不僅描述了「串狀的物體，而且還包含了點狀，薄膜狀物體，高維空間中，甚至平行宇宙，這是值得注意的，弦理論一直未能使准確的預測可以通過實驗驗證，在這一點上，下面的文字將被描述
編輯本段
弦理論的雛形在1968年加布里埃萊韋內齊亞諾發現歷史的發展，他最初尋找能細胞核內的弦理論的數學描述的強大力量
公式，然後發現了一個舊的數學書有200多年的歐拉公式（歐拉函數），其計算公式可以成功說明他需要的強大力量解決的問題。然而，進一步的公式可以理解為一個短期的類似橡皮筋的扭曲抖動靈活的「細分市場」很快被發現由倫納德·薩斯坎德（獅子座簡納特壽司）在未來是一個「弦理論的發展。 「

編輯本段的行動模式弦理論的作用是開始解決強相互作用的模式，但後來發現，最基本粒子，包含正反兩方面的誇克利弊電子，中微子的利弊，等等，以及四種基本作用力「粒子」（強，弱作用力粒子，電磁力和重力顆粒的粒子）通過一個簡短的字元串不停的能源抖動行配置，以及各種粒子，只是以不同的方式和形狀的弦線抖動之間的差異。
編輯本段而言，弦理論和超弦理論
另外，「弦理論」內原本的意義，這樣的措辭包含了26度空間的玻色弦理論，和加入的超超弦理論物理學界在最近幾天，「弦理論」，一般是指專為「超弦理論」，為了便於區分早期玻色弦理論的全名調用20世紀90年代，愛德華，氟橡膠提出了11度空間M理論，他和其他學者發現了強有力的證據證明許多不同版本的超弦理論，M理論極限條件下的結果。這些發現導致了第二超弦理論的創新。
編輯本段而言，弦理論和統一的理論
弦理論會吸引這么多的關注，大部分的原因是因為它很可能成為最終的理論。宏觀的廣義相對論引力描述微觀世界的量子力學描述光滑的時空廣義相對論與量子波動的微觀空間劇烈的矛盾，這意味著，既可以是不正確的，他們不能完整地描述世界的根本沖突的。引力的量子力學自然成功介紹其他三種基本力：電磁力，強和弱力超弦理論也包含組成物質的基本粒子之一。弦理論是量子引力的解決方案之一。至於弦理論成功地解釋了宇宙的一切力量和物質在物理學界，並適用於「黑洞」，「生活大爆炸」的費米子。需要用量子力學和廣義相對論的極端情況下，這仍然是未知之數。
編輯這個額外的維度
相對於四維空間的概念，它一般是指理論的四維時空維度的基礎上，擴大額外的維度。愛因斯坦提出宇宙是由空間加上時間「四維空間。 1926年，在德國數學物理學家西奧多·卡魯扎的四維空間，時間增加一個空間維度，，是加入一個第五個維度，愛因斯坦的相對論方程改寫，改寫方程的2著名的根本力量，在電磁力的理論引力自然地統一在相同的公式。在這一點上，有一些額外增加的維度理論被統稱為「額外的維度」。

編輯本段10維超弦理論，空間 - 時間維D-膜，所以很自然的，有6個額外維度需要緊。閉弦緊時，可以發現在所謂的T-二重性，而在外面的字元串緊，你可以找到開弦的端點留在這些超曲面，並滿足Dirichlet邊界條件。因此，這些超曲面通常被稱為「D電影。研究人員說，D電影動態矩陣理論（M理論）的」M「字的來源之一。
編輯本段物理或哲學
實驗證明無法取得的原因之一是有足夠的了解，並做出正確的預測弦理論，另一種是高速粒子加速器還不夠強大，科學家們試圖找到一個超微粒超弦理論，其中的主要預測超對稱理論目前正在准備新一代的高速粒子加速器。
編輯本段
一個環球科學「（2007.9）10題為」我們生活在一個10-三維空間「中提到的美國費米國家加速器實驗室的觀察的MiniBooNE探測器發射μ中微子束，看如何轉化為電子中微子在飛行中的粒子數。 2007年4月，研究人員公布的第一批??結果基本上是一致的，與粒子物理學的標准模型。但有一個無法解釋的異常數據。科學家們推測，這種現象的原因是因為有在世界的另一種中微子，可以通過弦理論預測的額外維度展開的快捷方式。這種粒子是優於其他三種中微子更奇怪的是，不同於其他微核力量的中微子，只有通過重力和其他物質相互作用。惰性中微子在20世紀90年代，他被發現（假設存在的話）。
編輯本段理論框架
弦理論和信念至少需要10尺寸，以建立一個理論框架相互兼容，讓重力和量子力學。弦理論科學家認為，宇宙中所有的粒子被限制在膜上的四維宇宙（跨膜），電影的宇宙漂浮在身體的更高維度的宇宙（散裝）。然而，一些特殊的粒子可以穿透的電影通過一個最優秀的引力和惰性中微子的宇宙。

非常在這個實驗中的弦理論模型編輯本段正確性。可以證明弦理論所預測的十維空間的正確性，弦理論是肯定的。然而，科學家們警告說，這種相似性可能是一個奇怪的巧合。 MiniBooNE的研究人員正在重新審視自己的成績，並確定背景效果或分析的錯誤不會影響到他們的電子中微子數量。同時，拉巴斯（弦理論科學家）和他的同事們進一步他們的理論。拉巴斯承認：「我們的理論粗看上去有點投機取巧，但我認為，要認真討論一個可能的解釋，如果被證實，它是絕對必要的。」
編輯本段弦理論的未來
物理學家布賴恩·格林（Brian Greene）的采訪（布賴恩格林），「優雅的宇宙」（中文翻譯的「宇宙弦」）在過去弦理論，人們感到頭暈腦脹甚至弦理論專家擔心，而其他的物理學家嘲笑它不能做出實驗預測的側面，普通民眾對此一無所知的。弦理論的科學家們與外界的困難，為什麼這么刺激：為什麼是它可以實現愛因斯坦的夢的大統一理論，為什麼它會幫助我們洞察到為何宇宙存在「這樣深奧的問題。然而，從中期20世紀90年代，理論系統的概念，但也有一些可測試的，但不夠准確的預測。弦理論以外的增長。今年七月，伍迪·艾倫嘲弄弦理論中的「紐約客」雜志的專欄作為一個主題 - 也許這是第一次有人「卡拉比 - 丘空間理論談辦公室戀情。

編輯本段推廣涉及到弦理論的普及，恐怕沒有人能比得上布賴恩·格林。他是在哥倫比亞大學的物理學教授，是弦理論研究弦理論
將軍。他於1999年出版，這本書「優雅的宇宙」（優雅的宇宙）在紐約時報暢銷書排行榜，名列第四的普利策獎入圍最終的選擇。綠色是主機的PBS Nova系列的專輯，他最近完成了一本關於空間和時間的性質。吃精細的字元串，如義大利面邊聊弦理論的科學美國人「編輯喬治·馬瑟和綠色，這頓飯後，參觀」分鍾。
編輯本段評價
SA：有時，我們的讀者聽到的「弦論」或「宇宙學「，他們會兩手一攤說：」我永遠不會不明白。「格林：我知道，人們會在一開始覺得很困難，當涉及到弦理論和宇宙學。很多人都和我談過，但我他們發現這些概念的根本利益是如此廣泛和深刻，因此，更容易比其他任何主題，人們都願意把更多的小心思。SA：我注意到，在他的書「優雅的宇宙」，在許多地方，你第一次簡短的物理概念，然後開始細節。

編輯本段實現突破與否，往往取決於一點點洞察力格林：我發現這另一種方式，是非常有用的，尤其是對於那些不起眼的章節。通過這種方式，讀者可以選擇：如果你只需要一個簡短的描述，這還不夠，你可以跳過的下比較難的部分，如果你不滿意，你可以閱讀我喜歡用各種方式來說明這個問題，因為我覺得你需要更多的，當你遇到抽象的概念，了解他們，從科學的角度來看，如果你掛到馬路上，並按住，然後你會是一個突破的研究能力受到影響，這就是我所理解的突破：我們所有的問題，從這個方向看，你從來不看過去拋在腦後。不同的想法往往能找到新的東西。
編輯本段判斷
SA：你能不能給我們一些例子，這種「後門」GREEN：嗯，也許是最好的例子，氟橡膠（愛德華·威滕）的突破。Viton是剛剛走上山頂上，低頭，他看到與其他人無法看到的，因此，在此之前，它是完全不同的5弦理論來統一。事實上，這些東西是現存的，他只是改變了「砰」的角度看他們都載入到，這是天才。對我來說，這意味著一個基本的發現。從某種意義上說，是宇宙，引導我們走向真理，因為它是這些真理支配的一切，我們看到，如果我們控制我們所看到的，然後，我們向同一方向，因此，要實現一個突破與否，往往取決於一點點的洞察力，無論它是一個真正的數學洞察力洞察，看到的東西以不同的方式結合起來。SA：如果沒有天才，你認為我們將這些發現綠色：嗯，這是很難說的。在弦理論中，在我看來，因為裡面的奧秘是一點一點變得清晰5月5年或10年後，但我認為這些結果仍然會出現。但對於廣義相對論，我不知道。廣義相對論是一個大的飛躍，是重新考慮在空間，時間和引力的一個里程碑。如果沒有愛因斯坦，我真的不知道什麼時候會出現什麼樣的方式。SA：在弦理論中，你認為是否有類似的大躍進？格林：我認為我們仍然在等待出現這樣一個大的飛躍。弦理論匯集許多小的想法，很多人都作出了貢獻，所以慢慢地鏈接到的宏偉結構的理論。然而，這座大樓的頂部，最高的是究竟是什麼樣的概念？我們還不知道。一天一次，我們真的很清楚，我相信它會成為一個光輝的燈塔，照亮了整個結構，而且要回答這些關鍵問題尚未解決。
編輯采訪
相對論是一個里程碑式的時間和重新思考的空間，我們等待另一個這樣的飛躍SA：讓我們來談談有關的環量子理論與其他理論。您總是說，弦理論的唯一的量子理論的重心，你想這樣嗎？格林：嗯，我覺得這個字元串理論是最有趣的理論。平心而論，圈量子引力陣營最近取得顯著的進展，但我仍然覺得有很多很基本的問題沒有得到回答，或者說，是不是讓我滿意的答案，但它可能是成功的理論，有許多非常有才華的人在這項研究中，這是一件好事，我希望，畢竟，我們是在發展的一套理論，唯一不同的角度，這是李提倡的。斯莫林（施莫林）量子力學的途徑兩條路，我們走了，他們走了，可能會遇到的地方。因為事實證明，他們的導演正是我們所短，而我們的導演它們是什麼短。弦理論的弱點是所謂的背景依賴（背景）。我們必須假設一個字元串在其上運動的時間和空間，人們可能希望的時間和空間，可以得出的基本方程量子引力理論。（圈量子引力的研究人員）的理論確實是一個「背景獨立的數學結構，從中可以得到自然存在的空間。另一方面，我們在大尺度結構（弦理論）直接連接和愛因斯坦的廣義相對論。我們可以看到，從方程，並且它們被連接到普通的引力非常困難。所以很自然，我們希望雙方的優勢結合起來。

統一量子力學和廣義相對論，超弦理論的第一次革命發生在最近幾年，弦理論革命統一了五種不同的弦理論和十一維超引力，預言存在一個較大的M-理論，揭示一些的相互作用，時間和空間的本質，並暗示了時間和空間是最基本的，但是從一些更基本的量導出或演化形成的。 M-理論，如果成功，這將是人類認識的時間和空間的概念，深刻的革命，在上個世紀的物理學革命的時空維度。從科學的研究中，研究引力的量子及其相互力量的統一是國際著名的物理學家愛因斯坦以來的一個夢想，但因為高能量的理論，不能直接的實驗驗證。然而，一些技術和方法的發展，激發了很多新的物理思想，如解決問題的能量水平的的蘭德爾 - Sundrum的模型和引力的局部圖片的想法嗎？？的大量可能的真空串理論和人擇原理。在最近的天文學和宇宙學觀測方面取得的進展將起到積極的作用，促進弦理論的發展。例如，最近觀察宇宙的加速膨脹意味著小，但大於零的宇宙學常數（或暗能量）的發展，弦理論的指導作用。相反，在一個更??深層次的了解最近的天體物理學觀察和暗能量，一個基本的量子引力理論不工作，弦理論是目前國內唯一的量子引力理論的理想人選。兩者的結合不僅有自身發展的弦理論的指導作用，也有顯著的作用，促進理解和解釋宇宙學觀察。
編輯本段爭議
歷史，弦理論是物理學的一個分支，但還是有一些人主張，弦理論是不是實驗性的，這意味著它是弦理論
應該（嚴格來說， ）列為一個數學框架，而不是科學。一個有效的理論，通過實驗和觀察，經驗證明。許多物理學家所倡導的一些實驗方法來證明弦理論。一些科學家希望歐洲核研究組織（CERN傾秘密武器「，行政法院歐洲Nucleaires）大型強子對撞機，獲得了相應的實驗數據 - 盡管許多人認為，任何的量子引力理論，需要更高層次的幅度能源直接探索。弦理論被普遍承認，但它有非常的解決方案的可能性。因此，一些科學家主張弦理論可能是可證偽的，而不是權力的預言。沒有任何弦理論等理論有不同的預測實驗證實理論正確與否還有待考證。為了看到的性質所要求的能量的電平微粒比本實驗可以達到高得多的和弦。弦理論數學的興趣數學的興趣特點，並具有許多功能，自然包含了大部分的功能??的標准模式，如非阿貝爾群與手征費米子（手費米子）。由於弦理論在可預見的將來，它可能是困難的實驗證明，一些科學家提出，弦理論，甚至它是否應該被稱為科學理論。這是現在還不能偽造波普爾的意識（卡爾·波普爾意義上的）。但它也表明，弦理論被看作是一個框架，建築模型。在相同的形式，量子場論的框架。 ？弦理論的想法是超越標准模型的物理上的建議產生巨大的影響。例如，雖然超對稱的重要組成部分，由弦理論，但沒有明顯的聯系與弦論的超對稱模型，科學家們還研究。因此，如果超對稱性在大型強子對撞機被檢測到，它不會被看作是弦理論的一個直接的證據。但是，如果沒有被發現超對稱，只有更多的能量，可以看出，對稱弦理論的真空，所以這是一個缺乏不會證明弦理論是錯誤的。相反，如果日食期間觀察到的太陽的引力使光的偏轉角預測，愛因斯坦的廣義相對論被證明是錯誤的。 （當然，廣義相對論，已被證明是正確的。）另一個問題是，更多的數學水平，作為一個大的一部分，許多量子場論，弦理論仍然是微擾地（微擾）公式表達（即逐次逼近，而不是一個精確的解決方案）。雖然長足的進步 - 包括投機滿足一定的空間進行完整的定義 - 非微擾，充分的理論仍缺乏非微擾技術。物理，弦理論的應用程序的一個核心問題是超對稱的背景下，弦理論認為大部分的時間和空間，最了解來自相同的位勢理論：弦理論不能處理時的時間依賴性和問題的宇宙背景。涉及到一個更深刻的問題：上面提到的兩個點，弦理論目前的表述，由於弦理論的背景上的依賴關系 - 它描述了固定的時空背景的微擾展開的，它可能不是真實的基礎。一些獨立的背景（背景獨立）的量子引力理論為基礎的，由於廣義相對論的背景獨立以來，尤其如此。
編輯本段弦理論有關的幾個問題
材料組成的最後一個單元
在過去的一百年中，物理學家們已經發現了一系列的越來越小，越來越多的更基本的物質組成單位。這些結果可能最終被概括為標准模型：輕子如電子和中微子，誇克，以及這些粒子捆綁在一起的電磁力，弱相互作用力。然而，標准模型是沒有結束的故事，因為它太復雜了，它本身並不能解釋周期表的基本粒子表以及它們之間的相互力要復雜得多。現在，弦理論家普遍認為，基本粒子的標准模型實際上是一個小的，小的振動的琴弦閉合圈（稱為閉弦或閉弦），所有的粒子可以通過閉弦的不同振動和運動從本質上講，所有顆粒質地相同的和弦。聽著像一個奇怪的想法能夠解釋許多粗糙的輪廓和特徵的標准模型，但決定性的實驗驗證弦理論之前，它仍然是需要給它一個更深的了解和認識。
量子力學和廣義相對論沖突的原則
量子力學和廣義相對論是兩個非常成功的理論在20世紀，但令人驚訝的是在現有的框架沖突的理論。簡單地說，量子力學覺得沒有什麼是固定的，任何東西都有它的起伏波動的不確定性原理。廣義相對論，時空是彎曲的，彎曲時空是萬有引力的起源。結合這兩種理論的時空本身可以導出所有的時間，經歷了量子漲落波動。在大多數情況下，這些波動是非常小的，但在某些極端情況下，例如，在很短的距離，黑洞的事件視界附近，在初始時刻的大爆炸，等等，這些量子上漲降將變得非常重要。在這種情況下，我們目前的理論（量子力學和廣義相對論）是不適用的，只能得到一些的結果為無窮大荒謬的結論。顯然，我們需要一個更完整的理論體系。令人驚訝的是，發達國家從粒子物理學，弦理論提供了這個問題的答案。弦理論，由於的和弦的延展性（一維而不是一個點），重力和光滑的距離小於字元串規模迷失在時間和空間的概念，意思是空間 - 時間的量子泡沫被替換的字元串幾何「。現在，弦理論的黑洞量子力學解決了一些棘手的問題，如何弦理論來解釋宇宙大爆炸最初的出發點仍然是一個大問題沒有解決。
是否我們生活在11維的時空
宇宙學告訴我們，我們可以看到三個空間維度的擴展，它可以推測，他們是非常小的和高度彎曲的。一個自然的可能性，可能存在我們觀察到三個垂直空間維度的其他空間維度，這些額外的空間維度，但仍然非常小，高度彎曲的尺寸規模足夠小，以我們現有的觀測手段仍然不能直接推測，這些維度將繼續體現在許多間接的效果，特別是，這是一個強有力的概念的統一：不同的粒子也可以是在低維??觀測額外的三維空間中的同種粒子，它們都是相同的顆粒在不同方向上的運動性能。事實上，額外的維度是弦理論的一個不可分割的一部分：弦理論，數學式，需要的空間維度，加上總時間維度是10維的空間 - 時間的進一步的研究表明，給定的一個更完整的理解，M理論顯示弦理論方向的第一個10維空間中的，所以理論的最大維數是11維。最近的事態發展也提出了我們可以住在低維薄膜上面，但是引力仍然是10維的，為了獲得逼真的三維重力通過引入一個「影子電影蘭德爾 - Sundrum或機制。蘭德爾-Sundrum機制是一種新方法的束縛引力此時，額外的尺寸可以是非常小的。通過觀察偏離的引力平方反比法的情況下，小的距離，或粒子加速或散射粒子超新星爆炸所產生的額外維度看起來像奇怪的現象消失，也許我們現在有能力檢測這些額外的維度。弦理論不僅大大拓展了人們的思維空間，將極大地拓展人們的活動空間。

物理編輯本段趣聞是否有可能走另外一條路，但前景是完全不同的，但能夠解釋所有的實驗嗎？我不知道，但我認為這是一個非常有趣的問題。的，多少錢，我們認為基本的東西是唯一可能的結論，從數據和數學邏輯嗎？許多其他的可能性，而我們卻恰恰發現了一個？在這個星球上的其他生物將具有完全不同的物理定律，其中物理和成功嗎？
編輯弦理論在這一領域對中國的第三次革命：准備
在超弦第一次，第二次革命，和隨後的快速發展，中國是不是的國際從到其??應有的作用。在研究的整體水平和國際，與周邊國家如印度，日本，韓國，甚至台灣和中國有一定差距。內地學術界的弦理論的理解，也有較大的差別，一些有影響力的物理學家，判斷的基礎上，公開表達弦理論不是物理視圖。受他們的身份和地位的這種觀點在中國更容易被大多數人所接受，從而在一定程度上制約了弦理論的研究和在中國的發展。從教育和人才培養的角度來看，我們的世界一流大學，如北京大學，清華大學，在一個相當長的時期內，人才嚴重缺乏，主要從事弦理論的研究中，這種情況間接地限制年輕的畢業生的職業選擇，直接導致國內的研究小組瘦。值得慶幸的是，丘成桐教授的直接推動下，建立數學科學學院，浙江大學，然後中心，晨興數學中心，中國科學院科學年多個高層次的專業會議中心，安提瓜·斯特羅明格邀請像這樣的一流學者到中心工作的水平，極大地推動了國內弦理論方面的。 2002年年底，在由中國科學技術大學跨學科研究中心成立的理論，已經發展成為一個非常活躍和有吸引力的研究中心。 4年前，舉行了多次工作周和暑期學校，在超弦理論，人員培訓和研究，做了很多基礎性工作。弦理論會議之前，國際理論物理中心，中國科學理論研究的跨學科研究中心舉辦的亞太地區超弦理論，暑期學校，吸引了100多人參加。這些現象表明，超弦理論的研究，在平靜的外表下，是具有強烈的爆發潛力的積蓄。

E. 有誰知道超弦理論（有關宇宙模型的）

超弦理論是物理學家追求統一理論的最自然的結果。愛因斯坦建立相對論之後自然地想到要統一當時公知的兩種相互作用－－萬有引力和電磁力。他花費了後半生近40年的主要精力去尋求和建立一個統一理論，但沒有成功。現在回過頭來看歷史，愛因斯坦的失敗並不奇怪。實際上自然界還存在另外兩種相互作用力－－弱力和強力。現在已經知道，自然界中總共4種相互作用力除萬有引力之外的3種都可有量子理論來描述，電磁、弱和強相互作用力的形成是用假設相互交換「量子」來解釋的。但是，引力的形成完全是另一回事，愛因斯坦的廣義相對論是用物質影響空間的幾何性質來解釋引力的。在這一圖像中，彌漫在空間中的物質使空間彎曲了，而彎曲的空間決定粒子的運動。人們也可以模仿解釋電磁力的方法來解釋引力，這時物質交換的「量子」稱為引力子，但這一嘗試卻遇到了原則上的困難－－量子化後的廣義相對論是不可重整的，因此，量子化和廣義相對論是相互不自洽的。
超弦理論是人們拋棄了基本粒子是點粒子的假設而代之以基本粒子是一維弦的假設而建立起來的自洽的理論，自然界中的各種不同粒子都是一維弦的不同振動模式。與以往量子場論和規范理論不同的是，超弦理論要求引力存在，也要求規范原理和超對稱。毫無疑問，將引力和其他由規范場引起的相互作用力自然地統一起來是超弦理論最吸引人的特點之一。因此，從1984年底開始，當人們認識到超弦理論可以給出一個包容標准模型的統一理論之後，一大批才華橫溢的年輕人自然地投身到超弦理論的研究中去了。
經過人們的研究發現，在十維空間中，實際上有5種自洽的超弦理論，它們分別是兩個IIA和IIB，一個規范為Apin(32)/Z2的雜化弦理論，一個規范群為E8×E8的雜化弦理論和一個規范為SO（32）的I型弦理論。對一個統一理論來說，5種可能性還是稍嫌多了一些。因此，過去一直有一些從更一般的理論導出這些超弦理論的嘗試，但直到1995年人們才得到一個比較完美的關於這5種超弦理論統一的圖像。
這一圖像可以有用上圖來表示。存在一個唯一的理論，姑且稱其為M理論。M理論有一個很大的模空間（各種可能的真空構成的空間）。5種已知的超弦理論和十一維超引力都是M理論的某些極限區域或是模空間的邊界點（圖中的尖點）。有關超弦對偶性的研究告訴我們，沒有模空間中的哪一區域是有別於其他區域而顯得更為重要和基本的，每一區域都僅僅是能較好地描述M理論的一部分性質。但是，在將這些不同的描述自洽地柔合起來的過程中我閃也學到了對偶性和M理論的許多奇妙性質，尤其是各種D－膜相互轉換的性質。
在此我們不得不提到超弦理論成功地解釋了黑洞的熵和輻射，這是第一次從微觀理論出發，利用統計物理和量子力學的基本原理，嚴格了導出了宏觀物體黑洞的熵和輻射公式，毫無疑問地確立了超弦理論是一個關於引力和其他相互作用力的正確理論。
將5種超弦理論和十一維超引力統一到M理論無疑是成功的，但同是也向人們提出了更大的挑戰。M理論在提出時並沒有一個嚴格的數學表述，因此尋找M理論的數學表述和仔細研究M理論的性質就成了這一時期理論物理研究熱點。
道格拉斯（Douglas，MR）等人仔細研究了D－膜的性質，發現了在極短距離下，D－膜間的相互作用可以完全由規范理論來描述，這些相互作用也包括引力相互作用。因此，極短距離下的引力相互作用實際上是規范理論的量子效應。基於這些結果，班克（Banks，T）等人提出了用零維D－膜（也稱點D－膜）作為基本自由度的M理論的一種基本表述－－矩陣理論。
矩陣理論是M理論的非微擾的拉氏量表述，這一表述要求選取光錐坐標系和真空背景至少有6個漸近平坦的方向。利用這一表述已經證明了許多偶性猜測，得到了一類新的沒有引力相互作用的具有洛侖茲不變的理論。如果我們將注意力放在能量為1/N量級的態（N為矩陣的行數或列數），在N趨於無窮大的極限下，可以導出一類通常的規范場理論。許多跡象表明，在大N極限下，理論將變得更簡單，許多有限N下的自由度將不與物理的自由度耦合，因而可以完全忽略。所有這些結論都是在光錐坐標系和有限N下得到的，可以預期一個明顯洛侖茲不變的表述將是研究上述問題極有力的工具。具體來說，人們期望在如下問題的研究上取得進展：
（1）全同粒子的統計規范對稱性應從一個更大的連續的規范對稱性導出。
（2）時空的存在應與超對稱理論中玻色子和費米子貢獻相消相關聯。
（3）當我們緊致化更多維數時，理論中將出現更多的自由度，如何從量子場論的觀點理解這一奇怪的性質？
（4）有效引力理論的短距離（紫外）發散實際上是某些略去的自由度的紅外發散，這些自由度對應於延伸在兩粒子間的一維D－膜，從場論的觀點來看，這些自由度的性質是非常奇怪的。
（5）將M理論與宇宙學聯系起來。
顯然，沒有太多的理由認為矩陣理論是M理論的一個完美的表述。值得注意的是矩陣理論的確給出了許多有意義的結果，因此也必定有其物理上合理的成分，這很像本世紀初量子力學完全建立前的時期（那時，普朗克提出能量量子導出黑體輻射公式，玻爾提出軌道量子化給出氫原子光譜），一些有關一個全新理論的跡象和物理內涵已經被人們發現了。但是，我們離真正建立一個完美自洽M理論還相距甚遠，因此有必要從超弦理論出發更多更深地發掘其內涵。在這方面，超弦理論的研究又有了新的突破。
1997年底，馬爾達塞納（Maldacena）基於D－膜的近視界幾何的研究發現，緊化在AdS5×S5上的IIB型超弦理論與大N SU（N）超對稱規范理論是對偶的，有望解決強耦合規范場論方面一些基本問題如誇克禁閉和手征對稱破缺。早在70年代，特胡夫特（´t Hooft）就提出：在大N情況下，規范場論中的平面費曼圖將給出主要貢獻，從這一結論出發，波利考夫（Polyakov）早就猜測大N規范場論可以用（非臨界）弦理論來描述，現在馬爾塞納的發現將理論和規范理論更加具體化了。1968年維內齊諾（Veneziano）為了解決相互作用而提出了弦理論，發現弦理論是一個可以用來統一四種相互作用力的統一理論，對偶性的研究引出了M理論，現在馬爾達塞納的研究又將M理論和超弦理論與規范理論（可以用來描敘強相互作用）聯系起來，從某種意義上來說，我們又回到了強相互作用的這一點，顯然我們對強相互作用的認識有了極大的提高，但是我們仍沒有完全解決強相互作用的問題，也沒有解決四種相互作用力的統一問題，因此對M理論、超弦理論和規范理論的研究仍是一個長期和非常困難的問題。
理論模型 超弦理論認為，在每一個基本粒子內部，都有一根細細的線在振動，就像琴弦的振動一樣，因此這根細細的線就被科學家形象地稱為「弦」。我們知道，不同的琴弦振動的模式不同，因此振動產生的音調也不同。類似的道理，粒子內部的弦也有不同的振動模式，不過這種弦的振動不是產生音調，而是產生一個個粒子。換言之，每個基本粒子是由一根弦組成。
超弦理論認為，粒子並不存在，存在的只是弦在空間運動；各種不同的粒子只不過是弦的不同振動模式而已。自然界中所發生的一切相互作用，所有的物質和能量，都可以用弦的分裂和結合來解釋。
弦的運動是非常復雜，以至於三維空間已經無法容納它的運動軌跡，必須有高達十維的空間才能滿足它的運動，就像人的運動復雜到無法在二維平面中完成，而必須在三維空間中完成一樣。

F. 16年考研，想考華東師范的理論物理，有些問題想了解一下~大神幫忙

理工學院物理學系簡介

院系概況：

華東師范大學物理學系辦學特色鮮明，科研力量強，師資力量雄厚，具有良好的學術傳統和深厚的學術底蘊，是華東師范大學優勢學科之一。擁有一級學科博士點，博士後流動站，國家重點學科，國家重點實驗室，上海市重點實驗室及教育部工程研究中心。另外還擁有一個本科實驗教學基地——上海市物理實驗教學示範中心。

培養特色：

近年來，物理系科研實力不斷增強，獲得了一系列的國家及省部級科技獎項，部分研究成果達到了國際領先水平，為學生的進一步學習和深造提供了有力的科研保障。擁有精密光譜科學與技術國家重點實驗室、上海市功能磁共振成象重點實驗室和納光電集成與先進裝備教育部工程中心等三個國家及省級重點研究課題實驗室。物理系在教學實踐中不斷推進教學改革，加強課程建設和教學管理，以學生發展為本，積極組織學生參加「大夏杯」課外學術科技競賽、「晨星杯」教學技能大賽、全國電子線路大賽等活動，並連續多年組織開展理科演示實驗設計大賽、教師風采大賽以及科學商店、科普宣傳志願者服務隊等豐富多彩的課外科技和實踐活動，為學生素質的全面拓展構建了完善的平台。此外，物理系與國外許多大學都有著緊密的合作研究關系，2007年暑假還成功地舉辦了「冷原子分子物理與實驗技術」暑期學校，邀請了包括美國科學院院士等在內的12名國外知名專家來校講學。

導師隊伍：

物理學系現有專職教師和科研人員75名，具有正高職稱的教師為32人，具有博士學位的教師人數為48人，絕大多數教師都有國外研究或學習經歷；包括院士2名（徐至展、喬登江），「長江計劃」特聘教授2名（曾和平、張衛平），「國家傑出青年科學基金」獲得者2名，「紫江計劃」特聘教授2名。絕大部分課程由具有副教授以上職稱的教師擔任。

研究基地：

納光電集成與先進裝備教育部工程研究中心上海市磁共振重點實驗室

學位論文:

歷年培養研究生學位論文情況

2013年理工學院物理學系碩士研究生招生專業目錄

招收人數：72人 聯系電話：5434 2934 62233250

【 初試內容】 【復試內容】

專業代碼

專業名稱

研究方向

考試科目

招生人數

備注

040102

課程與教學論

01 中學物理教育02 大學基礎物理教育03 基礎物理實驗教學

①101思想政治理論②201英語一③720教育學基礎④--無

4

070201

理論物理

01 粒子物理和場論02 非線性物理學03 統計和凝聚態理論04 量子信息與量子計算

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）

9

070203

原子與分子物理

01 量子光學02 原子光學03 量子調控與精密光譜學04 量子控制與量子技術

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）

5

070205

凝聚態物理

01 功能材料物理與器件02 凝聚態中的計算與結構設計03 低維體系的結構與物性

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）

7

070207

光學

01 原子分子光譜學及其應用02 非線性光學與非線性光物理03 量子光學與量子操控04 精密激光光譜學與精密測量05 超靈敏光譜學及其應用06 精密光譜拓展與應用

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）

5

該專業與精密光譜科學與技術國家重點實驗室光學專業統一招生。

070208

無線電物理

01 核磁共振理論與方法02 核磁共振在化學與材料科學中的應用03 生物核磁共振04 核磁共振成像技術及應用

方向01：①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）方向02：①101思想政治理論②201英語一③657物理化學④965普通化學原理方向03：①101思想政治理論②201英語一③656有機化學④965普通化學原理或①101思想政治理論②201英語一③612分子及細胞生物學④876生物化學 方向04：①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）或①101思想政治理論②201英語一③657物理化學④965普通化學

21

考試科目為化學的限招7名,考試科目為生物的限招2名,考試科目為物理的限招12名。

0702J1

材料與光電子

01 光電子材料與器件02 敏感材料與感測技術03 納米材料與應用

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）或657物理化學④818普通物理學（A）或965普通化學原理

12

學校自主設置交叉學科專業。

071011

生物物理學

01 生物電磁學02 光生物物理03 生物材料學

①101思想政治理論②201英語一③622量子力學（A）④818普通物理學（A）

4

080501

材料物理與化學

01 薄膜材料與器件02 納米復合材料03 功能材料

①101思想政治理論②201英語一③302數學二④818普通物理學（A）或965普通化學原理

5

共計

72

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華東師范大學2013年招收攻讀碩士學位研究生考試科目考試內容範圍（供參考）

招生院系(所)代碼

招生院系(所)

考試科目代碼

考試科目

考試內容範圍

129

理工學院物理學系

101

思想政治理論

該科目全國統一命題，參見教育部考試中心編制的考試大綱。

129

理工學院物理學系

201

英語一

該科目全國統一命題，參見教育部考試中心編制的考試大綱。

129

理工學院物理學系

302

數學二

該科目全國統一命題，參見教育部考試中心編制的考試大綱。

129

理工學院物理學系

612

分子及細胞生物學

細胞基本知識、細胞生物學研究方法、細胞膜的結構和功能、細胞內膜系統、細胞的能量轉換、細胞信號轉導、細胞核和染色體、細胞骨架、細胞增殖及其調控、細胞分化及其調控、基因表達及其調控、細胞衰老與凋亡、癌細胞、幹細胞。

129

理工學院物理學系

622

量子力學（A）

波函數的統計解釋與Schr?dinger方程、 一維定態問題、力學量的算符表達與表象、力學量隨時間的演化、中心力場、粒子在電磁場中的運動、自旋、角動量耦合、全同粒子、定態微擾論、變分法等。

129

理工學院物理學系

656

有機化學

一、有機化合物的特性、有機化學合成的發展、有機化合物的價鍵理論。二、烷烴的結構命名、構象、性質、自由基取代反應。三、烯烴的結構、命名、幾何異構、性質，親電加成、自由基加成、自由基聚合的反應機理制備。四、炔烴的結構和命名、性質、制備、親核加成反應機理。二烯烴的分類命名、共軛二烯的特性、共振論、協同反應。五、脂環烴的分類、命名，螺環、橋環化合物，脂環化合物的穩定性，環烷烴的構象、制備六、苯的閉合共軛，衍生物的命名、物理化學性質，取代定位效應及解釋。多環芳烴的命名、性質、製法。芳香性、休格爾規則、非苯芳香性化合物。七、立體結構化學，異構體的分類、偏振光、分子的手性、含一個手性碳原子的有機物，其命名標記，含兩個或兩個以上手性碳原子的手性分子及其它手性分子、分子手性與生理活性，外消旋體的拆分，選擇合成。八、鹵代烴的分類、命名、性質、親核取代、反應機理及影響因素、消除反應機理及影響因素、鹵代烴的製法。九、醇的分類、命名、性質、制備、重排反應和頻哪重排、格氏試劑制醇。十、醚和冠醚的命名、製法、性質。環氧化合物的反應及反應機理，反應的立體擇向。十一、紅外光譜的基本原理及影響因素。紅外光譜儀、典型的紅外譜圖及紅外譜圖解析。紫外譜圖的原理及影響紫外譜的因素，圖譜實例。十二、核磁共振基本原理、屏蔽效應和化學位移及其影響因素，自旋偶合－裂分、核磁共振氫譜譜圖分析、13C核磁共振波譜。質譜基本原理、質譜譜圖推斷分子結構。十三、醛和酮的分類、命名、性質、製法，親核加成反應機理、互變異構與a－氫的活性，加成反應的立體化學，醛酮製法中的幾個典型反應。十四、羧酸的物理性質和波譜性質、羧酸的酸性及影響因素、羧酸的化學性質、制備及羥基酸的化學反應。十五、羧酸衍生物的結構、命名、物理性質和波譜性質、化學性質及衍生物之間相互轉化，親核取代反應機理和反應活性，與金屬試劑的反應和還原反應。十六、碳負離子、活潑亞甲基化合物的反應及其在合成中的應用。十七、胺的分類、結構、命名、物理性質、波譜性質，胺的化學性質、制備反應，重氮化和偶氮化反應。重氮甲烷的反應。十八、酚的命名、性質、製法。十九、碳水化合物概論、單糖的結構、性質及結構測定。二糖和多糖。二十、氨基酸的結構、分類、命名、性質、合成。 二十一、萜、甾等天然脂環化合物的結構性質。二十二、芳雜環化合物、五元單雜環化合物的分類、結構、性質、合成，六元單雜環、稠雜環化合物的合成，生物鹼。二十三、周環反應、協同反應、電環化反應、環加成反應、σ－遷移反應。有機化學實驗：一、有機化學實驗基本常識及實驗室安全二． 有機化學實驗基本技術（包括玻璃工、 熔沸點的測定、折光率的測定、重結晶和過濾、各種蒸餾、薄層色譜、柱色譜等）三、有機化合物的分離純化（包括洗滌、濃縮、乾燥、各種蒸餾、萃取、重結晶、升華、乾燥等）四、有機化合物的反應與制備五、天然產物的提取六、有機化合物性質試驗。

129

理工學院物理學系

657

物理化學

熱力學第一定律;熱力學第二定律;多組分體系-溶液;相平衡;化學平衡;統計熱力學初步;化學反應動力學;電化學;界面現象;膠體分散體系與高分子溶液。

129

理工學院物理學系

720

教育學基礎

該科目我校自命題，考試范圍參考教育部考試中心編制的統考卷（311-教育學專業基礎綜合）考試大綱。

129

理工學院物理學系

818

普通物理學（A）

質點運動學與動力學、運動的守恆定律、剛體的轉動、相對論基礎、氣體動理論、熱力學基礎、真空、導體和介質中的靜電場、穩恆電場、真空和磁介質中的磁場、電磁感應、麥克斯韋方程組與電磁波、振動和波動、波動光學（干涉、衍射和偏振）、黑體輻射、光電效應、康普頓散射、玻爾的氫原子理論、氫原子的量子力學解釋、電子的自旋、鹼金屬原子和光譜、原子的電子殼層結構。

129

理工學院物理學系

876

生物化學

蛋白質化學、核酸化學、酶、糖代謝、生物氧化、脂類代謝、蛋白質降解和氨基酸代謝、核酸降解和核苷酸代謝、DNA生物合成及損傷的修復、RNA生物合成、蛋白質生物合成、物質代謝的相互聯系和調節控制。

129

理工學院物理學系

965

普通化學原理

物質狀態與相平衡；化學力學和化學動力學基礎；四大化學平衡及其應用；物質結構基礎(含原子、分子、晶體結構)；膠體化學與核化學初步。

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華東師范大學2013年招收攻讀碩士學位研究生復試科目考試內容範圍（供參考）

招生院系(所)代碼

招生院系(所)

專業代碼

專業名稱

復試內容

129

理工學院物理學系

040102

課程與教學論

1．普通物理（筆試），以本科階段「力學」和「電磁學」部分為主； 2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

070201

理論物理

1．電動力學（筆試），《電動力學》郭碩鴻，高等教育出版社。2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

070203

原子與分子物理

1．原子分子物理與光學（綜合筆試）。參考書目：《原子物理》楊福家編（高等教育出版社2000年第3版）、《光學—上下冊》北京大學趙凱華。 2．綜合面試（綜合素質考核，包括普通物理與實驗內容，參考大學物理基礎教材及實驗教材） 3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

070205

凝聚態物理

1．固體物理（筆試）；《固體物理》黃昆，高等教育出版社。2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

070207

光學

1．光學（筆試），《光學教程》姚啟鈞，華東師大教材編寫組；《光學》毋國光，人民教育出版社。2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

070208

無線電物理

1．基礎有機化學或電磁學（筆試），《基礎有機化學》邢其毅，高等教育出版社；《電磁學》趙凱華，高等教育出版社。2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

0702J1

材料與光電子

1．固體物理或基礎有機化學或無機材料科學基礎（筆試），《固體物理》黃昆，高等教育出版社；《基礎有機化學》刑其毅，高等教育出版社；《無機材料科學基礎》陸佩文，武漢工業大學出版社。 2．綜合面試。 3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

071011

生物物理學

1．電磁學或普通生物學或分子生物學（筆試），《電磁學》趙凱華，高等教育出版社；《普通生物學》陳閱增主編，高等教育出版社；《分子生物學》楊建雄主編，普通高等教育「十一五」規劃教材（2009年版）化學工業出版社。 2．綜合面試。 3．外語聽力、口語測試。

129

理工學院物理學系

080501

材料物理與化學

1．物質結構或固體物理或物理化學（筆試）；《物質結構》潘道皚，高等教育出版社；《固體物理》黃昆，高等教育出版社；《物理化學》傅獻彩，高等教育出版社。2．綜合面試。3．外語聽力、口語測試。

G. C9具體指哪九所大學

九校聯盟的九所學校分別是清華大學，北京大學，復旦大學，上海交通大學，中國科學技術大學，浙江大學，南京大學，西安交通大學和哈爾濱工業大學。

拓展資料：

1. 九校聯盟成立之後，不斷加強深層次合作與交流，充分利用優質辦學資源，優勢互補，共同簽訂了一流大學人才培養合作與交流協議書。在這份協議書中規定，九校聯盟的本科生可以互相之間進行交流學習，共同創辦系列暑期學校，同專業的本科生可以一起參加聯合野外考察、聯合生產實習、設計實習、社會調查等各種專業實踐和社會實踐活動。而同時在本科生畢業之後，可以進行研究生聯合培養，共同推動研究生培養機制改革，引領中國高水平研究生培養同世界一流大學接軌。

2. 九校聯盟成立之後，不斷加強深層次合作與交流，充分利用優質辦學資源，優勢互補，共同簽訂了一流大學人才培養合作與交流協議書。在這份協議書中規定，九校聯盟的本科生可以互相之間進行交流學習，共同創辦系列暑期學校，同專業的本科生可以一起參加聯合野外考察、聯合生產實習、設計實習、社會調查等各種專業實踐和社會實踐活動。而同時在本科生畢業之後，可以進行研究生聯合培養，共同推動研究生培養機制改革，引領中國高水平研究生培養同世界一流大學接軌。