四五中文网

手机浏览器扫描二维码访问

第26章 物理学的统一1（第2页）

但是，所有这些情形下的无限大都可用称作重正化的过程消除掉。

这牵涉到引入其他的无限大去消除这些无限大。

虽然这个技巧在数学上颇令人怀疑，而在实际上似乎确实行得通，并用来和这些理论一起作出预言，这些预言极其精确地和观测一致。

然而，从企图找到一个完备理论的观点看，由于不能从理论中预言，而相反的为了适合观测，必须选择质量和力的强度的实际值，因此重正化确实具有一个严重的缺陷。

在试图将不确定性原理结合到广义相对论时，人们只有两个可以调整的量：引力强度和宇宙常数的值。

但是调整它们不足以消除所有的无限大。

因此，人们得到一个理论，它似乎预言了诸如时空的曲率的某些量真的无限大，但是观察和测量表明它们地地道道是有限的！

人们对这个结合广义相对论和不确定性原理的问题怀疑了许久，直到1972年才被仔细地计算最后确证。

4年之后，人们提出了一种叫做“超引力”

的可能的解答。

它的思想是将携带引力的自旋为2称为引力子的粒子和某些其他具有自旋为32、1、12和0的新粒子结合在一起。

在某种意义上，所有这些粒子可认为是同一“超粒子”

的不同侧面。

这样就将自旋为12和32的物质粒子和自旋为0、1和2的携带力的粒子统一起来了。

自旋12和32的虚的粒子反粒子对具有负能量，因此抵消了自旋为2、1和0的虚的粒子对的正能量。

这就使得许多可能的无限大被抵消掉，但是人们怀疑，可能仍然保留了某些无限大。

人们需要找出是否还遗存下未被抵消的无限大。

然而，这计算是如此之冗长和困难，以至于没人准备着手去进行。

即使使用一个计算机，预料至少要用4年工夫，而且犯至少一个或更多错误的机会是非常大的。

这样，只有其他人重复计算，并得到同样的答案，人们才能判断已取得了正确的答案，但这似乎是不太可能的！

尽管这些问题，尽管超引力理论中的粒子似乎与观察到的粒子不相符合的这一事实，大多数科学家仍然相信，超引力可能是对于物理学统一问题的正确答案。

看来它是将引力和其他力相统一起来的最好办法。

然而，1984年人们的看法发生了显著的改变，他们更喜欢所谓的弦理论。

在这些理论中，基本的对象不再是只占空间单独的点的粒子，而是只有长度而没有其他维，像是一根无限细的弦这样的东西。

这些弦可以有端点（所谓的开弦），或它们可以自身首尾相接成闭合的圈子（闭弦）。

一个粒子在每一时刻占据空间的一点。

这样，它的历史可以在时空中用一根线代表（“世界线”

）。

另一方面，一根弦在每一时刻占据空间的一根线。

这样它在时空里的历史是一个叫做世界片的二维面。

（在这世界片上的任一点都可用两个数来描述：一个指明时间，另一个指明这一点在弦上的位置）。

一根开弦的世界片是一条带子：它的边缘代表弦的端点通过时空的路径。