是万物理论还是妄想？弦理论真的走到“死胡同”了吗？

弦理论是一种理论框架，它试图通过将宇宙中的所有基本力和粒子描述为微小的一维“弦”而不是点状粒子来解释它们。

弦理论的概念最初是在 1960 年代后期提出的，作为统一两个看似水火不容的理论的一种方式：即描述粒子在非常小尺度上的量子力学行为和描述广义相对论在大尺度上的引力行为。

多年来，弦理论已经发展成为一个复杂的、高度数学化的框架，它有许多不同的版本，每个版本都有自己的一套预测和含义。然而，尽管弦理论有望成为一种潜在的“万物理论”，但它因缺乏实验证据和可测试性而受到批评，这一点不容否认。

该理论的主要挑战之一是它预测存在比我们在日常生活中经历的四个维度更多的维度。在该理论的某些版本中，可能有多达 11 个维度，其中大部分“蜷缩”在我们无法直接观察到的微小空间中。这也使得很难设计出可以证实或反驳该理论的实验。

尽管存在这些挑战，还是有人尝试通过实验验证弦理论。例如，欧洲核子研究中心 (CERN) 的大型强子对撞机 (LHC )已被用于寻找超对称的迹象，超对称是某些版本的弦理论的关键预测。然而，到目前为止，还没有找到超对称或弦理论的确凿证据。

一些弦理论的批评者认为它已经成为一个“死胡同”，因为它还没有产生任何可以通过实验验证的可测试预测。而另一些人则认为，它仍然是一个很有前途的理论框架，最终可能会导致物理学的新发现和突破。

代替方案

为此，科学家们提出了一些其他理论试图代替弦理论:

LQG：这是一个理论框架，试图用环和网络而不是弦来描述引力。它基于量子力学和广义相对论的原理，并试图以一种可测试和可通过实验验证的方式统一这两个理论。

因果动力学三角测量：它将时空描述为三角形网络，而不是连续体。它试图通过将时空描述为随时
间演变的离散结构来调和量子力学和广义相对论。

涌现引力：将引力解释为一种涌现现象，而不是一种基本力。它表明引力源于其他更基本的粒子和相互作用的集体行为。

渐近安全：这是一种理论，表明量子引力可能是一种“安全”理论，这意味着它不需要任何已知的额外输入或参数。它试图通过将引力描述为一种以可预测和可测试的方式表现的基本力来调和量子力学和广义相对论。

这些只是多年来提出的弦理论的几个潜在替代方案。这些理论中的每一天一个都有自己的长处和短处，物理学家和理论家之间正在进行研究和辩论，关于这些理论中的哪一个（如果有的话）最终可能被证明是对宇宙的正确描述。

几何统一

几何统一Geometric Unity 是数学家和经济学家 Eric Weinstein 提出的万物理论。Weinstein 认为，Geometric Unity是一种统一物理定律的新方法，旨在整合和概括现有的物理理论，包括弦理论、圈量子引力和其他理论框架。

几何统一背后的中心思想是，宇宙最好用称为“E8”流形的单个数学对象来描述，这是一种复杂的多维几何结构，与对称概念密切相关。根据温斯坦的说法，E8 流形是宇宙的基本组成部分，宇宙中所有的基本粒子和力都可以从它的几何学中推导出来。

虽然几何统一仍然是一个相对较新且未经检验的想法，但它已经引起了物理学家和数学家的极大兴趣，并且被一些人视为统一物理定律的有前途的新方法。然而，与其他万物理论一样，它需要广泛的测试和验证才能被接受为对宇宙的可行描述。不难看出，GU 理论也面临着一些批评。

我们为什么需要万物理论？

为什么我们甚至需要万物理论？为什么科学家们如此迫切地想要调和量子力学与广义相对论以及自然界的所有基本力？

现代科学俚语所称的“万物理论”是一种理论框架，旨在将宇宙中的所有基本力和粒子统一为一个单一的、连贯的描述。它将对支配宇宙中物质和能量行为的所有基本定律和过程提供完整和一致的解释。这将使科学家能够在最基本的层面上了解宇宙。

物理学中还有许多未解决的悬而未决的问题，例如暗物质的性质，宇宙的起源，以及黑洞的行为。万物理论可以通过提供对宇宙的更完整和准确的理解来潜在地解决这些问题。量子力学和广义相对论是现代物理学中最成功的两个理论，但它们互不相容。

而万物理论将为调和这两种理论提供一个框架，并使科学家能够描述从宇宙中最小的粒子到最大的结构的所有尺度上的物质和能量的行为。它可能会导致新技术和创新，因为对自然基本法则的更深入理解可以为研究和开发开辟新的途径。

弦理论具有丰富的发展历史，并已演变成具有许多不同版本的高度复杂和数学上精密的框架。然而，它缺乏实验证据和可测试性仍然是一个重大挑战，它仍然是物理学家和理论家争论的话题，最终，它会被时间证明是死胡同还是富有成效的研究途径。