弦理论到底有没有前途，它能否承担起解释万物的终极理论？这篇文章咱们讲清楚这个问题

首先弦理论是超越科学的一种猜想，另外，如今的弦理论明显已经走进了死胡同。

先说结论，弦理论的本质是人类疯狂执迷于万有理论的必然结果，可以算上人类的一厢情愿，但这并没有错。

物理学发展的动力就是人类一直在追求，能够解释世间万物的终极理论，通过这个终极理论从而解释世间万物的运动规律，这是人类探索宇宙的源动力。

现如今，人类发现最接近终极理论的模型，就是由量子场论打造的标准模型。但是标准模型还有很多问题无法解决。

宇宙的一切简单可以归纳成粒子，以及粒子之间的相互作用力。而最基础的粒子目前已经发现了61种，也就是基本粒子，这些基本粒子都在标准模型中，而基本粒子之间的相互作用一共有四种，分别是强力，弱力，电磁力和引力。

目前号称最接近万有理论的标准模型也只纳入了61种基本粒子，但是这些基本粒子都属于明物质，并不包含暗物质粒子。而在四大基本作用力中，标准模型也只纳入了强力，弱力和电磁力，并不包含引力。

所以如今的标准模型既不能描述暗物质，也不能描述引力。这也就是标准模型最大的缺陷。如果不能解决暗物质和引力，那标准模型顶多算是个局限性理论，还远达不到终极理论的门槛。

所以为了寻求终极理论，一部分物理学家不得不绕过标准模型，重新寻找更基础的现象，并基于最基础的现象提出万有理论，而弦理论正是万有理论的候选者之一。

弦理论最早在1968年提出，但是最早的弦理论并没有被寄予成为万有理论的厚望，而是单纯为了解释原子核内的强力作用。因为在当时，人类对中子和质子的强力作用还不是很了解，所以发明了一种弦振动的方式试图描述强力，但结果事与愿违，用弦振动解释强力并不符合实验，最后强力也被量子色动力学完美解释。所以发明弦振动的概念也随即被抛弃。但很快，物理学家发现 ，弦振动这种猜想可以解决一个更基础的问题，那就是基本粒子的构成。

基本粒子的定义，就是说这些粒子不可以再细分下去了，或者说内部结构未知。但是弦理论认为基本粒子还可以继续细分，一个很简单的朴素观念，如果物质不可能继续细分，那么最基本的形态就只能是一种，不可能是多种不同的形态。万物归一，那这个“一”就一定只能是同一个事物，不能存在多种形态。你看现在的基本粒子还有61种，如果它们都是物质细分的终极形态，那不管是物理信念还是哲学上都无法令人信服。

所以弦理论就认为所有的基本粒子都是由共同的一种事物构成，这个事物就是弦。

那弦的尺度究竟多小呢？

我们不妨这样思考，物质都是在空间上呈现出来的。所以最小的物质尺度应该和最小的空间尺度持平。而目前物理定律生效的最小空间尺度就是普朗克长度，所以弦的尺度应该和普朗克长度差不多。普朗克长度是1.616×10∧-35米。而弦的长度是一般认为是1.62×10∧-35米。比普朗克长度略大一点。

弦理论认为正是由于弦的不同振动才衍生出各种不同的基本粒子，比如夸克，电子，光子。

但是这里面存在一个很大的问题，弦的尺度在10∧-35米的量级上，而基本粒子的尺度一般情况下在10∧-17米到10∧-28米的量级上。和弦的尺度在数量级上相差甚远。这就意味着弦振动或许并不能直接演化出基本粒子。中间应该还有过渡形态的粒子结构。这个道理就好像是说人体直接由原子构成，把分子，DNA，细胞等结构都忽略掉了。所以弦论认为弦振动直接产生基本粒子的说法就有待商榷。

弦理论还有一个很大的问题那就是必须引入高维度

弦理论既然要作为万有理论，那就不能只解释粒子的构成，还得解释四大基本作用力。

强力，弱力，电磁力的传播子比较好解决，但是引力的传播子，也就是引力子并不好解决。在量子场论的预测中，引力子的质量必须0，自旋为2。引力子的质量必须为零，是因为引力的速度是光速，如果引力子有质量的话，那么引力就不可能达到光速。自旋必须为2，是因为引力只具有吸引作用。

在量子场论中，自旋为1的粒子既能表现成吸引力，也能表现出排斥力。比如光子的自旋就为1，所以电磁力就既有吸引作用，也有排斥作用。而自旋为2就只能具有吸引作用。而引力只有吸引作用的性质，就注定了它的自旋必须为2。

再说弦论解释引力之前，咱们先看看量子场论是怎么解释引力的。

现如今，量子场论之所以无法描述引力，是因为量子场首先需要将引力场量子化，也就是说，在量子场论中，时空存在最小的尺度，时空并不连续，而是量子间断的。

但是这样做，会导致量子引力理论出现无穷大的结果，然后重整化就是截断这种无穷大，一般采用普朗克长度作为截断。但是重整化也只是一种强制的过程，这种做法无法找到有力的证据，就显得比较随意。所以量子场论对引力的描述依旧没有好的结果。

而弦论在解决量子引力的问题时，采用的是高额维度的假设，至少需要6到7个额外维度。但是四维以上的维度到现在依旧未被发现。

以上这还只是弦论在单纯解决引力时，需要引入的额外维度，弦论在解决标量玻色子 又会出现新的问题，而每出现一次问题，就得是引入更多的额外维度。你看，弦论最早是玻色弦理论，之后演变成开弦，闭弦，超弦理论，直到m理论。每一次进化都是为了解决新的问题被迫引入新的概念。特别是超弦理论。

超弦理论就是在弦理论中加入了超对称性。这是什么意思呢？我们知道，在标准模型中，既有玻色子，也有费米子，玻色子主要描述了粒子的作用力和粒子的质量来源。而费米子主要描述粒子的结构。一开始的弦理论，要么只能描述费米子，要么只能描述玻色子。也就是说，有的弦理论，只能描述夸克，电子这些粒子的结构问题。但是无法描述夸克和电子背后强力和电磁力。

而有的弦理论不能描述粒子的结构，却只能描述粒子之间的相互作用力。弦理论的种类五花八门，这就导致有些弦理论的最高维度达到了26个维度。

而超对称性认为，玻色子和费米子之间存在一种更深层次的统一性，也就是说玻色子和费米子，在更深的层面上是由同一种事物构成。它们之所以不同，是由于对称性破缺导致的。所以加入了超对称性的弦理论，就既能解释物质构成的费米子，也能解释基本作用力的玻色子。

而引入超对称性的弦理论也叫超弦理论，事实上，超弦理论也算是万有理论的候选者之一。如今，我们所说的弦理论一般就特指超弦理论。

而超弦理论又有五个版本，对维度的要求也不一样。一般情况下，超弦理论是需要十维时空，而m理论又发现了一个隐藏的维度，所以m理论一般情况下是11个维度。

为什么弦理论要不断的增加维度呢？是因为每发现一个问题解决不了，就需要引入更多的维度来解决这个问题。所以现在很多物理学家并不看好弦理论，是因为弦理论只是数学上的伎俩，只是为了解决问题而刻意引入的高维度。从来没有在基础层面上和现象的层面上思考问题。是单纯用数学公式不断的套娃。

完全脱离自然现象。超弦理论既没有实验基础，也没有现象基础，所以超弦理论就不具有可证伪性，既然一个理论没有可证伪性，那么它也就不是科学理论，所以我才在视频的开头说，超弦理论是一种超越科学的猜想。如今，越来越多的科学家对超弦理论持观望态度，因为超弦理论已经不属于科学的范畴了。这也就是超弦理论面临的最大的窘境。