一九七六年 ， 纽约州立大学石溪分校的三位物理学家写下了超重力理论 。简单说 ， 这个理论对黎曼的“度量张量”模型进行研究 ， 几乎实现了爱因斯坦统合已知作用力的梦想 。
他们发现 ， 在一个十一维的度量张量模型里 ， 包含了自然界里几乎所有的粒子与作用力：爱因斯坦的重力理论、杨－米场与麦克斯韦尔场、还有夸克与轻子 。如图所示：

文章插图

（图中的括弧 ， 代表一个十一维的黎曼度量张量场 。如果把它简化成四维 ， 就是爱因斯坦的重力场；提高它的维度数 ， 我们就可以推导出麦克斯韦尔方程组和标准化模型；最终 ， 在十一维度 ， 统合了代表四种作用力的所有方程组 。）
超重力理论虽然在模型上统合了四种作用力 ， 但它的缺陷在于在很多关键节点上没有具体量化的数学模型和公式 。所以只能成为迈向宇宙统一理论慢慢征途上的一块铺路石 。新的 ， 也是最强大有力的物理学计划已经登场 ， 它就是：超弦理论（Superstring Theory） 。
10、超弦 ， 统合所有作用力和自然律
一九六八年 ， 超弦理论被意外发现 。当时 ， 两位年轻的理论物理学家在欧洲核子研究中心（CERN）意外发现十九世纪数学家尤拉完成的尤拉贝塔函数（Euler beta funcation）竟然符合几乎所有描述基本粒子强交互作用所需的全部特质 。
什么是弦论呢？爱因斯坦在后半生中 ， 一直在寻找统一场论 ， 即一个能在单独的包罗万象的数学框架下描写自然界所有力的理论 。他渴望以前人从未成功达到过的清晰来揭示宇宙活动的奥秘 ， 由此而展示的自然界的动人美丽和优雅 。
如今 ， 相当一部分物理学家相信他们终于发现了一个框架 ， 有可能把这些知识缝合成一个无缝的整体：一个单一的理论 ， 一个能描述一切现象的理论 ， 这就是弦论 。它正在实现当年爱因斯坦满怀热情追求的统一理论的理想 。
弦论可以用来描述引力和所有基本粒子 。它的一个基本观点就是自然界的基本单元, 如电子、光子、中微子和夸克等等, 看起来像粒子 ， 实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式 ， 正如小提琴上的弦 。
弦理论中的宇宙弦(我们把弦论中的弦称作超弦,以免与普通的弦混淆)可以作某些模式的振动 。每种振动模式都对应有特殊的共振频率和波长 。所有的基本粒子, 如电子、光子、中微子和夸克等等 ， 都是宇宙弦的不同振动模式或振动激发态 。
每条宇宙弦的典型尺度约为长度的基本单位 ， 即普朗克长度（10E -33厘米） 。弦实在是太细微了 ， 从远处观察 ， 我们实在无法区分它究竟是弦的共振还是粒子 。只有当我们把粒子放大 ， 我们才能看出那根本不是一个点状粒子 ， 而是一种振动弦 。
按照超弦理论 ， 粒子并非是宇宙的基本元素 ， 物理定律就相当于琴弦的合音定律 。弦论博大精深 ， 可以解释所有的自然基本定律 。
简言之, 如果把宇宙看作是由宇宙弦组成的大海 ， 那末基本粒子就像是水中的泡沫, 它们不断在产生, 也不断在湮灭 。我们现实的物质世界, 其实是宇宙弦演奏的一曲壮丽的交响乐 !
甚至包含生命复杂信息和编码的去氧核糖核酸（DNA）分子 ， 也是类似弦的结构 。弦 ， 是能够储存大量数据的最精简的方式之一 。

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