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目前,描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论在根本上有冲突,广义相对论的平滑时空与微观下时空剧烈的量子涨落相矛盾,这意味着二者不可能都正确,它们不能完整地描述世界。而除了引力之外,量子力学很自然的成功描述了其它三种基本作用力:电磁力、强力和弱力。弦理论也可能是量子引力的解决方案之一。超弦理论还包含组成物质的基本粒子之一的费米子。至于弦理论能不能成功的解释基于目前已知的所有作用力和物质所组成的宇宙以及应用到“黑洞”等需要同时用到量子力学与广义相对论的极端情况,这还是未知数。
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,并欲创造性的描述整个宇宙的“万物理论”。然而这项理论非常难测试,并需要对所描绘的宇宙进行一些调整,也即宇宙一定存在比所知的四维时空更多维度。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于无法发现它们。
弦理论的进步也推动着宇宙弦理论的发展。目前,宇宙弦理论已经有了完整的体系,相关的还有“超弦理论”、“大一统理论”等。
由于任何弦理论所作出与其它理论都不同的预测均未经实验证实,该理论的正确与否尚待验证。为了看清微粒中弦的本性所需要的能量级,要比目前实验可达到的高出许多。因为弦理论在可预知的未来难以被实验证明,一些科学家问,弦理论是否应该被作为一个科学理论;它现在还不能被证伪,但这也暗示了弦理论更多地被看作建设模型的框架。在同样的形式中,量子场论也是一个框架。
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