弦理论是谁提出的?

2024-05-18 18:34

1. 弦理论是谁提出的?


弦理论是谁提出的?

2. 弦理论是谁提出的?

弦理论的雏形是在1968年由Gabriele
Veneziano发现。他原本是要找能描述原子核内的强作用力的数学公式,然后在一本老旧的数学书里找到了有200年之久的欧拉公式(Euler's
Function),这公式能够成功的描述他所要求解的强作用力。然而进一步将这公式理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线段”却是在不久后由Leonard
Susskind(李奥纳特·苏士侃)所发现,这在日后则发展出“弦理论”。

3. 现代最伟大的理论物理学家是?弦理论的创立者是?

现代最伟大的理论物理学家之一史蒂芬·霍金斯蒂芬·威廉·霍金,英国剑桥大学应用数学及理论物理学系教授,当代最重要的广义相对论和宇宙论家,是当今享有国际盛誉的伟人之一,被称为在世的最伟大的科学家,还被称为“宇宙之王”。70年代他与彭罗斯一起证明了著名的奇性定理,为此他们共同获得了1988年的沃尔夫物理奖。他因此被誉为继爱因斯坦之后世界上最著名的科学思想家和最杰出的理论物理学家。他还证明了黑洞的面积定理,即随着时间的增加黑洞的面积不减。这很自然使人将黑洞的面积和热力学的熵联系在一起。
弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano发现。他原本是要找能描述原子核内的强作用力的数学公式,然后在一本老旧的数学书里找到了有200年之久的欧拉公式(Euler's Function),这公式能够成功的描述他所要求解的强作用力。然而进一步将这公式理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线段”却是在不久后由Leonard Susskind(李奥纳特·苏士侃)所发现,这在日后则发展出“弦理论”。

现代最伟大的理论物理学家是?弦理论的创立者是?

4. 弦论是怎么被提出来的,对于物理学发展有何作用?

弦论是上世纪几大著名物理学家在前沿物理学遭遇瓶颈的情况下提出的一种新型理论。这是一个可以统一宏观和未来,让物理学基本四大力不再有壁垒的‘大一统理论’。因此,可以说弦理论已经为我们指明了人类未来发展的方向和道路。
我们都知道,二十世纪,可以说是一个物理学家,科学家,数学家井喷的时代,在这段风起云涌的一百年中,涌现出来的各种重要学科,各种新颖的发现,可以说数不胜数。

时至今日,人类仍然在消化二十世纪给我们带来的历史财富;没错,如今广义相对论,量子力学这些至关重要的学术理论,基本上都已经在一百年前就已经成型了。当然,目前我们遭遇到的各种瓶颈,也可谓是无有时歇。
比如说,量子论和相对论,在很多方面已经有了不可调和的矛盾;物理学中的四大基本力,到底从何而来,怎样才能把它们兼收并蓄,这也是未来一个非常严峻的挑战。因此,目前“弦理论”的各种设想甚嚣尘上。

弦理论是上世纪七十年代美国哥伦比亚大学天文系教授布鲁斯,提出的一种物理理论。他认为,组成万物的基本要素,不是各种各样的微粒子,而是我们看不见,摸不着却充斥着自然界任何一个角落的“弦”。
同时,弦在真空中不断的震荡,形成了我们日常生活中看到的时间,引力,空间等等等等。可以说,弦理论尽管目前仍然无法被我们证明;但是,它的存在,却为我们的未来发展道路有着很强的指引作用。

本世纪的伟大物理学家史蒂芬霍金先生,他在临终之前,预言弦理论将会为我们打开下一个世界。

5. 弦理论的什么是弦理论

弦理论(以及它的升级版超弦理论)认为所有的亚原子粒子都并非是小点,而是类似于橡皮筋的弦 。与粒子类型的唯一区别在于弦振动的频率差异 。弦理论主要试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论——量子力学和广义相对论——并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论” 。然而这项理论非常难测试,并需要对我们所描绘的宇宙进行一些调整,也即宇宙一定存在比我们所知的四维空间更多的时空维度 。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们 。

弦理论的什么是弦理论

6. 什么是物理中的弦论?

我们已知的各种天体,它们是按照定律从而进行有规律的运动。在新定律被逐渐发现时,导致了科学决定论的思想:必定存在一整套定律完备集合,只要给定宇宙在某一特殊时刻的状态,它们就指明宇宙从那个时刻往前往后将如何发展,这种定律必定在任何时刻任何地点都成立。
为此,科学家提出了弦理论,不久经过两次变革,衍生出了如今的M-理论。
为什么会诞生弦理论?过去两个世纪的科学家都致力于研究大爆炸之前的宇宙,目前,暴胀场让我们知道了大爆炸之前的“宇宙黑暗世纪”的模样,但再追溯到那个“点”,我们就没有再科学的理论来支持了。于是我们决定到黑洞里去寻找答案(因为黑洞奇点和我们称为宇宙开端的极为相似)。

不过在黑洞上,我们必须深入到普朗克尺度才能解决一系列复杂问题。( 在任何结合广义相对论与量子力学的量子引力理论中,若在时间短于普朗克时间、距离小于普朗克长度的尺度下,我们传统上对时间、空间的标示将会全盘瓦解。 )如今,在普朗克尺度中,一切理论都只是纯理论。
在弦理论之前, 量子力学和广义相对论是二十世纪两个非常成功的理论,但令人惊讶的是这两个理论在现有的框架下是相冲突的。 量子力学认为没有任何东西是静止不动的,任何东西都有起伏涨落(测不准原理)。广义相对论认为时空是弯曲的,弯曲时空是万有引力的起源。将这两个理论结合就可以导出时空本身也是每时每刻都在经历着量子的起伏涨落。再根据量子效应,可以得出我们宇宙的任何位置能量无穷,这显然不是科学的。很显然,我们需要一个更完备的理论。
弦论的一个基本观点是,自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子,而是很小很小的线状的“弦”(包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”或闭合弦), 四种基本作用力“粒子”(强、弱作用力粒子,电磁力粒子,以及重力粒子),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。 在弦理论中,由于弦的延展性(一维而不是一个点),引力和光滑的时空观念在比弦尺度还小的距离下失去了意义,时空量子泡沬由“弦几何”代替了。

 

目前,超弦理论的时空维数为10维,所以很自然的可以认为有6个额外的维度需要被紧化。当对闭弦紧化时,可以发现所谓的T-对偶;而对开弦紧化则可以发现开弦的端点是停留在这些超曲面上的,并且满足Dirichlet边界条件,所以这些超曲面一般被称为“D膜”。研究员称D膜的动力学为“矩阵理论”(M理论),是为“M”字之一来源。(相关资料源自于《果壳中的宇宙》-斯蒂芬·霍金)
在低维中观测到的不同粒子也可能是同一种粒子,在额外维数空间中,它们都是同一粒子不同方向的运动的表现。实际上,额外维数还是弦理论不可分割的一部分:弦理论的数学方程要求空间是9维的,再加上时间维度总共是10维时空。更进一步的研究表明,由M理论给出的更完全的认识揭示了弦理论的第10维空间方向,因此理论的最大维数是11维。因此,额外维是我们寻求终极模型或者理论的新进展,它意味着我们生活在一个膜的世界,一个高维时空中的四维面和膜

另外,膜(M-理论)可以解决我们在上文中所提到的修正引力理论,弯曲时空所代表的引力会弥漫到高维时空中,因为我们体验的引力与其他力不同,它能发散到额外维,但邻近我们的第二张膜会防止引力向额外维的远方发散,而且意外着在比膜间隔更大的距离上,引力衰减的速率和人们在四维情形下预想的一样。同样,由于光被限制在膜上,我们不能通过它们之间的空间传播,因此我们不能看到影子世界。这样,由于引力被传播到额外膜,行星可以围绕在影子膜上的暗质量公转,这也解决了为什么目前已知引力不能支撑整个星系的运转,当然这就是暗物质的本质所在。
目前,我们普遍认为弦理论和M-理论是物理学上的终极理论,弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。由于任何弦理论所作出的那些与其他理论都不同的预测都未经实验证实的,该理论的正确与否尚待验证。

7. 弦理论是什么?

弦理论(string theory),即弦论,是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是,自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈(称为闭合弦或闭弦),闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小,但操控它们性质的基本原理预言,存在着几种尺度较大的薄膜状物体,后者被简称为"膜".直观的说,我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论

弦理论是什么?

8. 什么是弦理论