就目前来说,要将弦理论应用到严肃的宇宙学中可能还为时过早,但不可忽视的一点是,尽管弦理论理论还不完美,它却在当今的物理学和宇宙学中占有相当重要的地位,全世界至少有几千位科学家正埋头于弦理论中,试图找到突破点,使弦理论走出困境。著名物理学家爱德华·威腾曾经说过,如果要问全世界所有的宇宙学理论中,哪一个理论最有可能成为万有理论,可以毫不夸张地说,只有弦理论。
可正所谓“理想很丰满,现实很骨感”,迄今为止,在弦理论中找到了数以百万计的解,而每一个解都代表着一个完全自成一体的宇宙。可是很显然,只有一个解可以代表我们可见的现实宇宙。然而,没有任何一种方法可以从已发现的几百万个解中单单挑出一个来,作为我们可见宇宙的终极标准模型。
所以,越来越多的意见认为,如果我们无法从弦理论的众多解中找到一个独一无二的解来诠释我们的宇宙,那么就有可能根本不存在这样一个解!不得不说,这一点正是困扰弦理论物理学家的“紧箍咒”。这数以百万计的解究竟意味着什么?真的存在几百万个宇宙吗?又如何通过物理实验来证明弦理论的正确性?
要想对“弦”进行物理验证,需要的能量为100^19亿电子伏特,也即“普朗克能量”。而这个巨大到天文数字般的能量对于21世纪的人类来说,既无法想象更无法达到。但是,弦理论的创始人之一,著名物理学家爱德华·威腾却坚信,虽然要直接证明弦理论还有一些较大的风险,但是也许可以通过一些方法对弦理论进行间接的证明。就如同我们并没有在实验室中制造一颗恒星,却能够掌握恒星的起源和演化规律一样。
具体来说,有四种实验数据可能能够间接证明弦理论,或者至少可以使弦理论的正确性进一步提高:一、难以捕捉的、鬼魅般的中微子的质量应该可以通过实验确定,而弦理论预言了中微子的质量;二、从实验中找到违反粒子标准模型的微小现象,即违反点状粒子物理学规则的现象,比如某些亚原子粒子的衰变,因为“弦”与点状粒子特性不同;三、从实验中找到新的长程力(引力和电磁力以外的),将意味着可以对“卡拉比-丘流形”做出验证;四、从实验室中找到暗物质粒子,可以与弦理论的预言作比较。
如果以上四种实验能够得出确定的数据,与弦理论的预测比较下来相吻合,无疑将进一步提高弦理论的可信度。但是,任何实验都存在局限性,更需要时间。威腾认为,弦理论要成为包罗万象的万有理论,它就应该是一种既包括日常能量也包括宇宙能量的理论,一个完美的宇宙理论应该能够通过纯数学来验证,而不是实验。
打个比方说,在量子理论中,所有我们熟悉的粒子的质量,都是人为定义并手工加进去的,然后再通过大型强子对撞机来验证。而弦理论预言了几十种亚原子粒子的质量(统一为“弦”的振动),这些都是由弦理论在不添加任何可调节的参数的情况下,通过纯数学的方式确定的。正如爱因斯坦说的:“我相信,我们可以通过纯数学模式发现概念和定理,以它们作为理解自然现象的钥匙...。”
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