弦理論背後就是個簡單的物理學描述

愛因斯坦有一次說

，一項理論所做的物理學描述如果不能做到連小孩子都 能懂，那它可能就是個沒用的理論。僥倖的是，弦理論背後就是個簡單的物理學 描述，它的基礎是音樂。

根據弦理論，如果你有一架超級顯微鏡，可以用來窺探到電子的中心去，那 你所看到的不會是一個點狀的粒子

，而是一根振動著的弦。

（這根弦非常之微 小，只有10_33厘米這樣一個普朗克長度

，比質子要小十億個十億倍，由於這樣 小，所以所有的亞原子粒子看起來都像個點。）如果我們彈撥這根弦，它的振動 就會發生變化;其電子說不定會變成一個中微子。

再彈撥一下，它說不定會變成 一個夸克。事實上，如果你用合適的力度來彈撥它,它會變成任何一種已知的亞 原子粒子。就是以這種方式，弦理論可以毫不費力地解釋為什麼有如此多的亞 原子粒子。在超弦上沒有別的，只有可以彈撥出來的各種不同的「音符」。做一 個類比來說，在小提琴上，

A調、B調或升C調都不是本質所在。只要簡單地用 不同的方式彈撥這根弦，就可以發出音階中所有的音。比如，降B調並不比G 調更具什麼本質性。它們都只不過是小提琴弦發出的音符而巳，別的什麼都不 是。同樣，電子和夸克都不是具有本質性的東西，弦才是本質性的東西。事實 上，宇宙中所有的亞粒子都可以被視為弦的各種不同振動，別的什麼都不是。弦上所發出的各種「和弦」就構成各種物理學定律。

弦可以通過拆分和再對接的方式進行相互作用，

由此產生我們在原子中所 看到的電子和質子之間的相互作用。就這樣，通過弦理論，我們可以再現所有的 原子和核物理定律。可以寫在弦上的「旋律」相當於化學定律。現在，我們就可 以把整個宇宙看成一首氣勢恢弘的弦樂交響曲了。

弦理論不僅可以把量子理論中的粒子解釋為宇宙的音符，它也同樣可以解 釋愛因斯坦的相對論——它是弦的最低振動，零質量的自旋_2粒子可以被解釋 為引力子（gmviton)，也就是引力的粒子或量子。如果我們計算一下這些引力子 的相互作用，我們發現它正是以量子形式表達的愛因斯坦的舊的引力論。隨著 弦的移動、拆解和重組，它會對空間-時間造成巨大的約束力。當我們對這些約 束因素進行分析時，我們又一次發現了愛因斯坦原來的廣義相對論。

這樣，弦理 論可以嚴絲合縫地解釋愛因斯坦的理論，沒有額外的工作要做。愛德華?威騰 (Edward Witten)說過，

即使愛因斯坦沒有發現相對論，他的這個理論也還是有可 能被作為弦理論的一個副產品而被發現出來。廣義相對論從某種意義上來說可 以隨手撿來。

弦理論的美，在於它可以比喻成音樂。音樂提供了一種比喻，我們既可以從 亞原子層面上，也可以從宏觀宇宙層面上用它來理解宇宙的性質。正如著名小 提琴家耶胡迪?梅紐因（Yelnuli Menuhin) —次寫道的那樣：「音樂是亂中求序 的，因為節奏在各行其是中加進了步調一致;旋律使相互脫節的東西前後貫穿; 而和弦則從本不相同的東西中找出匹配。」

愛因斯坦也許會寫道，他對統一場論的探索最終會使他得以「解讀上帝的 心思」。如果弦理論是正確的，那麼我們現在已經看到，上帝的心思就是在10個 維度的超空間迴響著的宇宙音樂。

正如戈特弗里德?萊布尼茨（Gottfried Leibniz)有一次說的：「音樂是靈魂所做的變相數學練習，連它自己都不知道正在 進行演算。」

歷史上，音樂與科學之間的聯繫早在公元前5世紀就已經鑄就了，當時希臘 的畢達哥拉斯派（Pythagoreans)發現了和聲定律，

並把這些定律簡化為數學。他 們發現，撥動七弦琴的琴弦所發出的音調與其長度相對應。如果把琴弦加長一 倍，則音調就會降低整整一個八度。如果把琴弦縮短三分之二，則音調就會改變 五度。這樣，音樂與和弦的定理可以簡化為精確的數字關係。難怪畢達哥拉斯 派的座右銘是「萬物皆是數字」。起初，他們對這項結果非常滿意，以至於大膽 地將這些和聲定理應用到整個宇宙。但由於物質是極其複雜的，他們的這種努 力失敗了。然而，從某種意義上，有了弦理論以後，物理學家們就圓了畢達哥拉 斯派的夢。

喜歡這篇文章嗎？立刻分享出去讓更多人知道吧！