超弦理论的最科学解读

M理论被作为“物理的终极理论”，它是由单一个理论来解释所有物质与能源的本质与交互关系。其结合了五种超弦理论和十一维空间的超引力理论。

超弦理论的诞生

19世纪末物理学界诞生了两大重要理论，一是爱因斯坦提出的相对论，二是量子力学的建立。两者在各自领域对解说很多物理问题方面取得了很好的成效。量子力学描述的是微观世界的现象和规律，在量子力学中的万有引力小到完全可以忽略。广义相对论涉及到宏观大尺度的物体运动包括了空间的扭曲产生了“引力”这种现象。

当科学家讨论宇宙大爆炸的时候（宇宙大爆炸的奇点和爆炸的瞬间），这一现象既属于微观尺度又属于宏观尺度，量子力学和广义相对论的矛盾就出现了，两者开始自相矛盾。

超弦理论试图统一量子力学和广义相对论的矛盾，它将世间万物的存在都统一到“弦”上。超弦理论认为组成我们世界的物质包括原子，电子，夸克等都不是由实体物质构成的，而是由万物的基本单位“弦”的振动所构成，弦的不同振动方式会形成不同的粒子。

超弦理论的“弊端”及宇宙的真相

超弦理论虽然把相对论和量子理论完美的统一起来，但是它的描述始终无法在现实宇宙中被验证。所以，超弦理论成了不折不扣的数学模型！

误区一：“弦”的假设。

超弦理论假设万物的基本单位是“弦”，弦的不同振动方式会形成不同的粒子。

假设弦以A方式振动那么会出现顶夸克，以B方式振动会出现底夸克，以C方式振动会出现光子等。弦的振动产生了微观粒子，微观粒子又构成了世界，弦的振动是能量到实体物质的转化。在超弦理论中，万物的本质只是振动的能量而已。

辨析：“弦”的假设纯粹为了解决引力无穷大问题。

物理学家在试图将引力量子化时出现了无穷大问题，为了解决无穷大的困扰，物理学家提出“弦”的假设，由此建立了弦理论。

那么，真实宇宙是否需要“弦”？

首先，经典理论对引力本质的描述并不准确也不彻底！所以，无穷大问题本质属于基础理论存在的缺陷而非相对论与量子理论的矛盾。

其次，能量是以“量子点”（量子圈点）或“场”（场能激发）的形式存在并不需要一维“弦”这种多余的几何结构（弦的几何特征与现实中能量的存在状态具有很大差异，自然状态下能量不可能以一维的几何模式存在。即一维“弦”本质是什么？它为何这样存在？）。

真相：引力是时空弯曲现象，引力公式需要全新改进。

经典物理学对引力的描述并不准确，需要建立全新引力公式。新公式中引力仅通过能量（质量）和空间弯曲（曲率）的关系来表达，消除物体之间距离对引力大小的影响。所以，就不存在距离为零引力无穷大的问题。

比如，能量（质量）为X的物体对空间产生弯曲的曲率为A，它产生的引力大小为G。建立一个自变量是X和A的函数G。将物体的引力大小转化为质量产生的曲率关系，将物体之间距离对引力大小的影响转化为物体质量造成时空曲率的问题。物体之间的距离只在曲率公式中体现，在引力公式中不体现。所以，距离只是时空几何造成的物体之间的现象，距离不是导致引力的大小变化的本质。

误区二：“多维空间”假设。

超弦理论将人类认知的维度变成了十维空间加一维时间即十一维时空。超弦理论暗示的平行宇宙时空必须拥有十个维度，时空中存在超对称现象。超弦理论的形成意味着平行宇宙并非由粒子和场构成的时空，宇宙不仅是四维时空，而是多维的。

辨析：“十维空间”的假设纯粹为了力的大统一。

物理学家试图在三维空间内解释一切力的现象，但发现低维度根本无法诠释，所以就开始提高维度，直到提高到了十一维空间才统一了四种基本的相互作用力（万有引力、电磁力、强相互作用、弱相互作用），这才解决了量子力学和相对论之间的不恰，完成了大统一。

那么，宇宙是否存在“多维空间”？

首先，现实宇宙中并不存在“维数”的划分。宇宙只存在“体空间”（宇宙空间）和“面结构”（物体表面结构）。所以，“维数”属于数学模型而非物理现实。

其次，力的统一并不需要“多维空间”和“超对称结构”。无论“多维空间”还是“超对称”都是从几何形态上将力统一为相同的形式，让它们在空间几何上看起来是一样的。然而，导致力产生差异的因素并非只有时空几何，还与时空模式和时空特性有关。比如，时空距离对力产生的影响。强力的作用范围在10-15m范围内；弱力次之，电磁力相对较远，引力最远。强力、弱力、电磁力和引力的产生对应了不同的基本粒子，在量子理论中，基本粒子代表着不同形式的能量点（或能量场的激发形式）。这说明，时空模式或时空特性造成了力的差异。

真相：四种相互作用力（强力、弱力、电磁力和引力）代表了微观宇宙时空的四种不同作用模式。

宇宙根本是由“能量场”构成，“能量场”的不同激发模式产生不同“基本粒子”，从而形成了不同的相互作用力。夸克、质子、中子的“量子态”和作用关系决定了强力的形式；衰变产生粒子的“量子态”和作用关系决定了弱力的形式；光子、电子的“量子态”和作用关系决定了电磁力的形式；“能量场”和由“粒子”构成的宏观物质对时空的弯曲决定了引力的形式。然而，四种相互作用力在“能量场”的形式下是统一的！