揭开弦理论的真面目：弦理论是解释宇宙所有问题的终极理论吗？|弦理论|相对论|粒子|费米子|量子

神秘的弦理论2：弦的第一次革命

作者：李春生（书房记特约专栏作者）

引子：一个小寓言

大山里的一个家庭最值钱的财产是家里养的一只动物。这只动物是什么呢？家庭成员们却有不同看法。

公公说：这是一只神奇的鹿。

婆婆说：这是一匹矫健的马。

儿子说：其实，是一头驴。

媳妇说：啥呀！就是一头猪而已。

超弦理论和弦理论有什么区别？简单地说，在弦理论的基础上加入超对称的概念后，仅仅解释了强相互作用力的弦理论就发展到“可以”解释四种基本作用力和构成物质的粒子——费米子的超弦理论。根据超弦理论，费米子也是弦的不同振动模式，该理论为量子力学粒子标准模型中的每一种粒子（质子、中子、夸克、胶子、引力子等等）“找”到一种相对应的不同振动模式的弦。将弦理论的26维的时空“调整”为超弦理论的10维时空后，就“解决”了弦理论推导出的超光速的“快子”问题，让弦理论从一个弦的假说变成一个解释微观世界的量子理论。

听起来是不是很简单？

写物理科普可以很简单，只要照本宣科，将一个理论用通俗化的语言表述就可以蒙混过关。但是，要把一个理论解释清楚，就没那么简单了。需要把一个理论建立的前因后果解释清楚，需要把物理学的发展历程作一个系统的论述，这将牵扯到物理学的方方面面。例如，解析超对称就必然涉及量子力学的自旋和经典电动力学的偏振问题，这是对同一现象的不同描述。我们生活在同一个宇宙，但是却存在经典物理学、相对论、量子力学和弦理论四种互不相融、观点尖锐对立的理论，每一个理论都是一个完整的思想体系，这是四套完全不同的理论思想体系，它们唯一的共同点是解析我们身处的这个宇宙的运作原理。我们知道，真相只有一个，真理只有一套，我们只需要一套逻辑一致的、可以自洽地解释宇宙的所有问题的理论，即终极理论。到目前为止，没有一套理论可以达到终极理论的标准，这意味着现有的理论都不完备。说的更直白点，经典物理学、相对论、量子力学和弦理论都无法自洽地描述和解析这个世界的运作原理。

很多学者认为，弦理论有望发展成终极理论，是终极理论的最佳“种子选手”。

这的确是物理界的主流观点。

但是，这个结论并不影响人们认为相对论和量子力学是完全正确的理论，人们的思想就是这样矛盾。当今，主流学者们的科普文章或演讲一般从经典物理学（经典电动力学）开始说起，然后谈到相对论（光是粒子）和量子力学（所有的量子都是粒子）的基本观点，最后的结尾总是会说所有的量子都是振动的弦。这给人们一个印象，随着人类观测能力的进步，人类像剥洋葱一样一层一层地解开量子的秘密。但是，这种观念是错误的。真相是，四种理论是对同一事物——量子的不同解释，虽然构建的时间有先后顺序，但是这四种理论却是平行的，而不是线性进步的。事实上，经典电动力学是一种认为量子是波的量子力学，人们所说的量子力学是一种认为量子是具有波粒二象性的粒子物理学，而弦理论是一种认为量子是弦的量子力学。请注意，弦理论是另一种独立的量子力学。现在的问题是，波粒二象性已经过时了，现在的量子不是波粒二象性，而是具有波粒弦三象性。难道同一种动物既是鹿、又是马、又是驴吗？

既生瑜、何生亮。我们需要这么多种观点完全不同的量子力学吗？

我们知道，有需求，才有供应。只有在旧有理论无法自洽解释问题时，才需要构建新的理论。但是，指出旧有理论存在的问题，必然颠覆一些人既有的认知。

在上一篇《神秘的弦理论——横空出世》里，我们回顾了构建弦理论的原因——粒子标准模型无法自洽地解析微观世界的客观现象和运作原理。人们需要一个“全新”的理论来解决问题。一些学者用欧拉β函数来描述原子核内强子间的强作用力，用振动的弦来解释两个强子间为什么会紧紧吸引在一起。弦像一根弹簧将两个“小球”（强子）紧紧连在一起。弦理论由此横空出世。但是，弦理论没有解释弱相互作用力、电磁力和万有引力这3种基本作用力，也没有解释物质由什么构成，如此简陋的“理论”距离构建一个全新的理论还差十万八千里。我们知道，解析宇宙面临的疑难杂症可不是一两个雕虫小技就能解决的问题，而是需要一整套逻辑自洽的理论。

早期的弦理论还需要26维时空及理论推导出的超光速的“快子”问题，这让持4维时空和光速不变观点的主流学家们难以理解。因此，人们逐渐对这个简陋且怪异的弦理论失去了兴趣。

普朗克尺度是一个鬼门关，人类观测能力的极限阻碍了人们对微观世界的了解。弦理论这个解决思路行不通，那么，回到建立在波粒二象性基础上的量子力学还有前途吗？答案是否定的。到目前为止，看似强大的量子力学无法自洽地解释简单的双缝干涉实验，连一个光子如何同时穿过两条狭缝都无法自洽地解释，要知道，在客观世界里，我们熟悉的偏光太阳眼镜的一块镜片（也是一种偏振片）上都有10万条狭缝，两条狭缝的解释都无法自洽，如何解释一个光子如何同时通过10条、100、100000条狭缝呢？量子力学的这个解决思路已经此路不通，所以，人们还是不愿舍弃“唯一”的希望——弦理论。

构成物质的基本粒子问题

最初的弦理论只涉及强相互作用力，只有一种传递强作用力的弦——一种玻色子，因此也称为玻色弦理论。弦的振动模式只有整数自旋（早期的弦理论根本没有自旋的概念，当时还没有雄心替代量子力学），而没有半整数的自旋模式。针对弦理论没有解释费米子的问题，弦理论学家们认为不同振动模式的弦可以解释不同的费米子，他们为量子力学粒子标准模型中的每一种粒子（质子、中子、夸克、胶子、引力子等等）“找”到一种相对应的不同振动模式的弦——费米子［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第142~146页］：每种基本粒子所表现的性质都源自于它内部的弦经历特别的共振模式，这种观点与物理学家们在弦理论发现之前提出的主张是迥然不同的，按照从前的观点，基本粒子之间的差别大致被分为解释为每种粒子“从不同的结构里分离出来”，虽然每个粒子都被看成基本的，但各自被赋予的基元类型却是不同的。例如：电子的基元带负电荷，而中子的基元没有电荷。弦理论彻底改变了这幅图景，宣布所有物质和力的基元都是相同的，每个基本粒子都是由一根弦组成，也就是说，一个粒子就是一根弦，而所有的弦都是绝对相同的。粒子间的区别是因为各自的弦在经历不同的共振模式。不同的基本粒子实际上是在同一根基本弦上弹出的不同的“音调”……对弦理论学家们来讲，量子力学的基本粒子在弦理论学家眼中都是一根根振动着的弦。物质的每一个粒子，力的每一个传递者，都由一根根振动的弦组成。虽然弦理论远离了以前的没有结构的基本粒子的概念，但旧的语言还很难消失，特别是在最微小的距离尺度上，过去的一些语言还为实在提供了准确的描述。所以我们以后还会继续习惯地讲‘基本粒子’，不过它的意思总是“一根根振动的弦”。

1971年，美国物理学家雷蒙、内弗和施瓦茨提出了所谓的“超对称”概念。他们认为，如果宇宙是超对称的，那么微观世界的粒子必然是成对出现的。其粒子自旋相差半个单位，物质粒子——费米子的自旋为非整数，例如1/2，传递基本作用力的信使粒子——玻色子自旋为整数，例如为1。玻色子和费米子的振动模式成对的产生，每一个玻色子对应着一个费米子，每一个费米子对应着一个玻色子。

问题是，不同振动模式的弦自旋？如何对称呢？

自旋与对称

按照粒子标准模型，自旋是粒子所具有的内禀角动量。粒子学家们认为粒子自旋与古典力学中的自转是不可相类比的，因为量子力学有非整数自旋的概念，而古典（经典）意义上的自转是整数的，是物体对于其质心的旋转，例如地球的自转是顺着一个通过地心的极轴所作的转动。还有，粒子学家们认为基本粒子是不可分割的“点”粒子，没有具体形态，因此物体自转无法直接套用到粒子自旋角动量上来，仅能将自旋视为一种内在性质，是粒子与生俱来带有的一种角动量，并且其量值可量子化，无法被改变（请注意）。自旋为0或正整数的粒子称为玻色子，传递各种基本作用力。半整数自旋的粒子被称为费米子。复合粒子（例如原子、质子等等）也带有自旋，其由组成粒子（可能是基本粒子）的自旋透过加法所得；例如质子的自旋可以从夸克和胶子的自旋得到。复合粒子的自旋是其内部各组成部分之间相对轨道角动量和各组成部分自旋的向量和，即按量子力学中角动量相加法则求和。

粒子自旋是很难理解的事情，普通粒子旋转一圈以同一面示人刚好是旋转一周，而在量子力学中，旋转一圈只是一个自旋为1的整数自旋。让许多人伤透脑筋的是微观粒子的非整数自旋，即旋转一圈半或3／2圈才能显示出同一个面貌。这意味着非整数自旋的粒子并非传统意义上的一粒粒的粒子，或者说他们不是那种有固定形态的粒子。目前的原子核模型和图像都不正确，都只是一种想象。

我们知道，光是量子，光是电磁波谱中的1小段。我们还知道，根据经典电动力学，光具有偏振特性，偏振是指光矢量的振动方向不变，或具有某种规则变化的光波。分为平面偏振光（线偏振光）、圆偏振光、椭圆偏振光和部分偏振光几种。光、电子、质子、中子都具有波粒二象性。

如果我们认同光、电和亚原子粒子具有波粒二象性，那么我们就可以发现光的偏振与粒子的自旋其实有一定的对应关系，线偏振光可以对应自旋为零的粒子，圆偏振光和椭圆偏振光可以对应有自旋的粒子，即偏振与自旋都是对光、电和亚原子粒子特性的不同描述。

问题是，弦理论振动的弦如何自旋？或者说弦的自旋是怎样的形态呢？半整数的自旋模式是什么样的图像？弦与弦如何对称？抱歉，所有的弦理论没有具体描述。弦理论学家们认为［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第172页］：在弦理论背景下，自旋与质量和力荷一样，也关联着弦的振动模式，与点粒子情形一样，这可能会让人错误地认为弦产生的自旋真是因为弦在空间旋转，不过这样的想象的确让我们在头脑里有一个大概的图景。

那么，正确的图景应该是什么样的呢？抱歉，根本就没有。请不要惊讶，量子力学的粒子——量子图景也没有确切的图景，粒子学家们承认，目前的原子核模型、中子模型、质子模型、夸克模型和各种玻色子模型都是错误的，都是一个所谓的大概图像。事实上，标准模型中的粒子和弦的真实图像都是波的图像。

这就是理论物理学的现状，各理论都是漏洞百出，强拉硬扯，谁都一样，大家彼此彼此，当然没有人指责弦理论是一座空中楼阁。

1977年，格里奥茨、谢尔克和奥利弗将这种“超对称”发展成为一个理论——超对称的弦理论。这些学者认为，超对称的弦理论可以同时处理玻色子和费米子，之前困扰弦理论学家们的 “快子”难题也消失了。

问题真的解决了吗？问题是，这个问题在别的理论中根本就不存在。作为解决问题出现的超对称性带来了更多的问题，需要一大堆新的粒子，这样基本粒子的数量又增加了一倍。麻烦的是，这些超伙伴粒子一个也没有被发现过。因此，这些难题仅仅存在于理论上，理论出现的奇异性，是理论逻辑不自洽的具体表现。

空间维度问题

对于26维时空。雷蒙和施瓦茨等人认为，既然26维的时空太多了，那就把原来需要26维时空的弦理论简化为只需要10维（9个空间维+1维时间），他们认为［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第206页］：弦理论中多余的空间为并不是随便能以任何方式‘折皱’起来的，来自理论的方程严格限定了他们的形态。1984年德克萨斯大学的坎得拉斯，加利福尼亚大学的霍罗维茨、斯特罗明戈和威藤提出，某种特殊的6维空间的几何形态能够满足这个条件。那就是所谓的卡拉比——丘成桐空间。

存在6维卷缩的空间，那么，为什么我们无法发现呢？弦理论学家们认为［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第188页］：我们仍然生活在一个10维的（时空）空间里，但是有6个维度是紧紧卷缩起来的，所以我们平时觉察不到它。想象一根水管，如果从很远的地方看它，它细得就像一条线，只有一维的结构。但是当把它放大来看，会发现它是有横截面的。这个第二维度被卷曲了起来，以至于粗看之下分辨不出。在超弦的图像里［曹天元，《上帝掷骰子吗？：量子物理史话》，北京联合出版公司出版，2013年，第338页］：有6个维度出于某种原因紧紧收缩在一起，以至于粗看上去宇宙仅仅是四维的（三维空间加一维时间），但如果把时空放大到所谓的“普朗克空间”的尺度上（10-33厘米），在这个时候我们会发现，原本当作是空中一个“点”的东西，其实竟然是一个六维的“小球”，这6个蜷缩的维度不停的扰动，从而造成了全部的量子不确定性。

卷缩的空间维是什么？弦理论学家的解释是［B格林：《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第207~208页］：寻常的三维展开空间的每一个点生出一个弦理论所需要的六维空间，那些谁也不曾见过的维，紧紧的蜷缩成一个看起来眼花缭乱的形状。这些维度无处不在，是空间结构不可分割的一部分，假如你挥挥手，你的手不但穿过了三维展开的空间，也穿过了那些蜷缩的空间。蜷缩的维太小，你的手不知扫过了多少这样的小空间。小空间的意思是没有大物体运动的余地——你的手挥过时，仿佛把小空间也“抹去”了（如同抹去量子空间涨落—编者），你根本不知道你自己经过了蜷缩的卡——丘空间。

你看，你看，就说了小手不要乱动，说不定哪一次就打开了6维空间的大门，掉进去就回不来了。

好了，言归正传。需要重要的是，在超弦理论里，已经出现了蜷缩的概念。不过，这种蜷缩的图像还只是一个个振动的小圈——闭弦。问题是，蜷缩的为什么不是26维？为什么是10维？宇宙大爆炸已经发生了137亿年，宇宙空间一直在膨胀，为什么这些卷缩的维度到现在都没有展开？什么时候可以展开？如果永远都不会展开，这些卷缩的维度有什么存在的意义？难道只是为了在数学层面解决理论的不自洽问题？

为什么宇宙空间一直在膨胀？是什么在推动空间的膨胀？有一个更现实的问题是，如何理解空气分子的膨胀和压缩？我们知道，空气在气态和液态时空间尺度差别非常大，如何在数学上描述这些不遵守拓扑原则的空间变化呢？事实上，空间卷缩的概念应用于像空气的空间尺度的变化是有意义的。如果宇宙空间由物质构成（想想暗物质），那么，这已经与薛定谔的波函数的坍塌非常接近了（另文讨论）。弦理论可以说是歪打正着，也可以说是殊途同归，无论如何，在不久的未来，事实将会证明这是弦理论唯一靠谱的观点。

万有引力问题

物理理论为解释客观世界的客观现象而存在，在客观世界里，万有引力是最基本的作用力，如果一个理论无法解释引力，那么，这个理论根本就不能称之为物理理论而只是一个假说。在相对论里，引力被认为是物质质量引起的时空弯曲。在量子力学里，引力是一种自旋为2、质量为0的粒子——玻色子。有质量的物质之间同时（对称性）互相交换引力粒子，来达到物质相互吸引的结果。虽然这种引力子在客观世界里从来没有被发现和证实存在，但是却是量子力学理论存在的基础，弦理论也不能例外。弦理论如何解释物质最基本的作用力——万有引力呢？

1974年，施瓦茨和谢尔克设想弦理论也存在一种引力子，某种弱振动模式的弦可能就是引力子——一种引力弦。［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，第172页］ 1974年，在谢尔克和施瓦茨发现弦理论应该看成是一个包含引力的量子理论（请注意这个结论）时，他们就这样想的，他们发现在所有弦弦振动模式中，必然有一种没有质量的，2-自旋的——那正是引力子的标志性特征。哪里出现引力子，哪里就有引力。

施瓦茨和谢尔克认为［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第145页］：基本粒子的质量决定于内在弦的振动模式的能量。质量较大的粒子所具有的弦振动比较剧烈，质量小的粒子所具有的弦振动比较轻柔。因为粒子的质量决定它的引力性质，于是我们在这里看到弦的振动模式与粒子的作用力之间存在着直接的联系（事实上引力弦根本与此无关）。一根弦所携带的电荷，弱荷和强荷也完全由它的振动方式决定。另外，那些关联对信使粒子本身也完全成立。如光子、弱规范粒子和胶子的粒子也是弱的共振模式。特别重要的是，在弦振动模式中，有一种模式完全满足了引力子的性质，从而保证了引力是弦理论不可分割的一部分（事实并非如此—编者）。

施瓦茨和谢尔克认为是某一种，某一种是哪一种呢？不知道。施瓦茨和谢尔克认为［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第147页］：某个特别的弦振动模式是引力子，他们找到了那种间接的方法，从而预言了弦理论的这些弦的张力。他们的计算表明，那些通过假想的弦振动的引力子传递的力的强度反比于弦的张力。我们曾设想引力子传递的是引力——一种天生很微弱的力，于是，我们发现，那意味着引力子的弦有着巨大的张力，千万亿亿亿亿（1039）吨（无穷大，请注意逻辑问题—编者。），这是所谓的普朗克张力。这样看来，基本弦与我们熟悉的那些粒子相比，是极端强硬的。

我们知道，在客观世界里，引力无处不在。在量子力学的粒子标准模型里，引力子是没有质量的，所以，弦理论的引力弦也必须没有质量。但是，根据弦理论，弦的能量与弦的振动频率和振幅相关，能量又与质量相关，所以，只要有振动就应该有质量，除非弦没有振动而是一根直线。问题是，一根直线还能称之为弦吗？所以，按照弦理论的逻辑，不存在没有振动的弦，没有振动的弦就不是弦理论的弦。是不是非常奇怪？按照引力弦的振动模式，引力弦的质量会无穷大。弦理论学家们的解决办法是让弦与弦的振动相互抵消以使引力弦没有质量。1982年，施瓦茨和格林提出，当我们不再把粒子当作一个点，而是看成一条弦的时候。无穷大就不再出现了。施瓦茨和格林认为弦的不同的振动频率和模式根本不需要动量，可以“完美”的回避这个无穷大难题（事实上，弦理论还是存在无穷大的难题，后面在专文讨论）。

1984年，施瓦茨和格林提出，弦不是一种，而是存在各种不同振动模式的弦，构成不同的费米子和玻色子。各种费米子和玻色子都有一种相对应的弦，加入这个超对称的概念后，弦理论完成了一次自我革命，这就是超弦理论（现在人们所说的弦理论是玻色弦理论、超弦理论和M/膜理论的统称）。、

新的弦理论——超弦理论的诞生了，弦的新概念让在粒子说的“迷宫”中“走投无路”的学者们看到了一丝希望，理论物理的学者们纷纷加入进来，在弦这条解决思路上继续大胆探索。从1984年到1986年的3年时间里，全世界的物理学家发表了1000多篇弦理论的研究论文，提出了各种设想，构建了无数个不同的弦理论，这一时期被称为所谓第一次超弦革命。

5种超弦理论

一下子出现了几十上百种弦理论，是好事还是坏事儿？正所谓“祸兮福所倚，福兮祸所伏”，弦理论出现这么多的版本，每一个版本对应一个宇宙，问题是，我们知道，真相只有一个，客观世界是需要一个理论。我们有这么多的客观世界来让这些理论成为唯一正确的理论吗？哪一种弦理论描述的才是客观事实呢？

1984年，施瓦茨和格林提出，这个让人困惑的问题是可以解决的，只需认真考察几种特定的超弦理论，而不必同时对付无穷多的可能性。而筛选下来的那些“群”正好可以包容现有的规范场理论和粒子的标准模型。他们筛除了大量的可能的对称，只保留了5种弦理论的版本，每一种都能生成成对的比赛中和费米子振动模式。请注意，施瓦茨和格林认为只有在极其有限的对称形态中理论才得以消除这些反常情况而自洽，请参考狭义相对论的适用条件。说白了，只有在特定情况下，一些理论才可以自洽。

第一次弦革命后，有5种超弦理论被保留下来，它们分别是Ⅰ型、Ⅱ型、ⅡB型，杂化O（32）型（简称杂化-O）和杂化E8×E8型（简称杂化-E）理论。每一种都只有10维的时空结构。它们还有一些共同的基本特征，例如：1.弦不同的振动模式决定可能的质量和力荷；2.“蜷缩的维度”应该是以某种形态的“卡拉比——丘成桐空间”。

不过，这五种弦理论是有明显差别的：

Ⅰ型弦理论：包括“开弦”（open string）和“闭弦”（closed string）。

ⅡA和ⅡB型弦理论：包括具有左右对称的振动模式；

杂化E弦理论：其中的闭弦右向振动与Ⅱ型弦理论相同，而左向振动涉及玻色弦；

杂化O弦理论：其中的闭弦的右向振动与Ⅱ型弦理论相同，而左向振动涉及玻色弦。

这五种弦理论最重要的差别是：

1.包容对称性的方式不同；

2.它们振动模式的细节不同；

3.只有Ⅰ型弦理论中有两端开放的开弦。

经过了第一次弦的革命，超弦的基本特点如下：任何粒子其实都不是传统意义上的一个点，而是包括有端点的开弦和首尾相接的闭合弦——圈状的闭弦。当它们以不同的方式振动时就分别对应于自然界的不同粒子，例如光子、电子，还包含正反夸克、正反电子、正反中微子等等，以及四种基本作用力粒子（强、弱作用力粒子，电磁力粒子，以及引力粒子），它们都是由一小段的不停抖动的能量弦线所构成，而各种粒子彼此之间的差异只是这弦线抖动的方式和形状的不同而已。请注意，量子力学的标准模型中的所有粒子在弦理论中都有相对应的不同振动模式的弦。

第一次革命后的弦理论仍然存在很多问题：

1.只有Ⅰ型弦理论有一种开弦，开弦的振动模式与琴弦类似，需要两端固定才能振动，问题是，开弦的两端怎样固定？客观世界里没有固定开弦的琴架子，开弦如何振动？开弦如何解释弱相互作用力的排斥力？

2.所有的弦理论都没有解释客观世界里最常见的事物——光。开弦可以解释光吗？我们知道，光总是从一个地方到达另一个地方，光是无限远的两点之间的振动吗？闭弦可以解释光吗？如何解释一根弦同时穿过两条或无数条狭缝？如何产生干涉条纹？也就是说，量子力学没有解决的问题超弦理论也没有解决。

3.在超弦理论中，每一个费米子对应着一个玻色子。每一个玻色子对应着一个费米子。但是，如果原子核里由2个以上的强子构成时，玻色子就“不够用”了。因为，原子核内的几十上百个强子的强作用力、弱相互作用力、电磁力和引力都是“互联互通的”的，原子核内存在多少个强子，每一个强子就需要有多少个传递基本作用力的玻色子，并且必须做到同时在“找到”对方。当原子增加或减少一个费米子，那么，其他的费米子都必须马上减少一个玻色子。谁来指挥费米子和玻色子如何对称呢？在粒子标准模型和玻色弦理论中也同样存在这个问题（事实上，无论是广义相对论还是狭义相对论都无法确定两个以上的惯性系或参照系的速度和时间）。

4.客观世界里只有3个维度，为什么这些超弦理论都是10个维度？为什么有6个维度是蜷缩起来的？这6个维度有何不同之处？为什么不是5个或者是无数个维度的卷缩？这种蜷缩的拓朴性质是怎样的？有没有办法证明它？

5.弦理论为替代粒子标准模型而提出（有人会有异议，但是，又没有更好的解释），但是，弦理论的问题比粒子标准模型的问题更多。

麻烦的是，因为五种弦理论的弦的形态和振动模式不同，每一种弦理论的额外的维又有多种不同的卷曲形式，各自都有不同的方程表达，这些方程又有不同的解。这些近似的方程使得一个弦理论迥然不同于另一个弦理论。每一种弦理论的额外维的不同的卷曲形式都对应一个性质完全不同的宇宙。正是这些近似的方程在5种不同的理论背景下，出现了很多个没有意义的垃圾宇宙。正如弦理论的灵魂人物美国物理学家、数学家爱德华威腾所说［B格林，《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年，第183页］：如果5个理论有一个描写了我们的宇宙，那么谁住在其他4个宇宙呢？”

我们知道，真相只有一个，人类只需要一个可以自洽解释宇宙运作原理的终极理论。一个志在统一广义相对论和量子力学的终极理论竟然却由五种互不相融的弦理论构成，这的确很难自圆其说。面对混乱的局面，很多研究弦理论的人感到沮丧，他们又回到他们之前的研究领域。人们对弦理论的热情再次消退，弦理论迎来了它的第二次冰河时期。

反思

科学总是在自我批判和自我否定中发展。我们总是用更精确的答案替代旧的答案。什么是真理？我们不要急于下结论，万一你的答案是错误的呢？科普不是告诉人们一个明确的答案，而在于唤起人们的思考，培养人们的逻辑思维能力。只有直面问题，才有可能去解决问题！只有经过怀疑和批判考验的理论才能称之为科学理（反之只是一个假说）！只有经过时间考验的理论才是真理！

尤瓦尔赫拉利指出［尤瓦尔赫拉利在2017年年9月13日侠客岛对其的采访中指出[http://m.kdnet.net/share-12412205.html?from=groupmessage］：“尊重知识、听取学者意见很好，但发展到崇拜任何人的程度都很危险，包括崇拜学者。一个人一旦被推崇为先知或权威，他（她）自己都可能信以为真，进而变得骄傲自大，甚至陷入疯狂。对追随者而言，一旦他们信奉某人为权威，便会自我设限，停止努力，只期待着偶像来告诉他们全部问题的答案和解决方法。即使答案是错误的、方法是糟糕的，他们也会通盘接受。”

我们面对（科学先贤们）不朽的理性群碑，也就是面对永恒的科学灵魂。在这些灵魂面前，我们不是要顶礼膜拜，而是要认真研习解读，读出历史的价值，读出时代的精神，把握科学的灵魂，我们要不断地吸取深蕴其中的科学精神，科学思想和科学方法，并使之成为推动我们前进的伟大精神力量。［牛顿，《自然哲学之数学原理》，弁言第5~6页］科学的精神是什么？那就是敢于质疑权威的勇气和对一切事物保持好奇的眼光。智慧从怀疑开始，真正的科学精神是理性、怀疑、批判和实证。终极理论就藏在现有的理论之中，当我们以客观逻辑为工具，就能在错综复杂的观点中找出宇宙真实的脉络。

先贤们几千年积攒下来的思想成果滋养了我们的智慧，他们点亮了一个又一个灯塔，指引着人类的发展方向。没有人的观点全部正确，也没有人的观点一无是处。有些观点后来被事实证明是一个个错误，那也是他们在错误的地方树立起了一个个指引正确航道的航标灯。（未完待续，下一篇：《弦理论的第二次革命》）

《一只大象—体系与体系的对话》参考及引用

1.[美]约翰格里宾（John Gribbin）：《寻找薛定谔的猫》，海南出版社，2009年2月第2版，ISBN978-7-80645-813-6

2.[奥]E薛定谔（Erwin Schrdinger）：《薛定谔讲演录》，北京大学出版社，2007年10月第1版。2013年10月第10次印刷

3.[美]利昂莱德曼（Leon Lederman），迪克泰雷西（Dick Teresi）：《上帝粒子》，上海科技教育出版社，2003年12月第1版

4.[美]爱因斯坦（Albert．Einstein）：《狭义与广义相对论浅说》，北京大学出版社，2006年1月第1版

5.[[美]B格林（Brian R Greene）：《宇宙的琴弦》，湖南科学技术出版社，2007年4月第3版，ISBN978-7-5357-3270-5

6.[中]赵凯华、钟锡华：《光学》（上册），北京大学出版社，1984年1月第1版，2011年10月第20次印刷，ISBN978-7-301-3/O.025

7.[英]牛顿（Sir Isaac Newton）：《自然哲学之数学原理》，北京大学出版社，2006年1月第1版，2014年4月第15次印刷

8.[英]彼得柯文尼（Peter Coveney），罗杰海菲尔德（Roger Highfield）：《时间之箭》，湖南科学技术出版社，2008年3月第2版第15次印刷

9.[美]S温伯格（Steven Weinberg）：《终极理论之梦》，湖南科学技术出版社，2007年3月第2版第3次印刷

10. [美]伦纳德萨斯坎德（Leonard Susskind）：《黑洞战争》，湖南科学技术出版社，2010年11月第1版第1次印刷