各门物理理论中的时-空应是统一的 

                                （物理学上的时空与物质81）

    在本系列博文中，我们先后讲解过牛顿力学、狭义相对论、广义相对论、量子力学和

量子场论、圈量子引力理论、以及超弦理论关于时空的基本概念和基本规律。表面上看来，

似乎各门理论的时空有所不同，但是，一些相邻的物理理论，其时空的特性或规律具有较

简单和较复杂之差别，在一定的条件下，较复杂的时空特性或规律可简化为较简单的时空

特性或规律。这就意味着这两个相邻的物理理论，其时空应是统一的。

  考虑到上述一些例子，我们有理由相信“各门物理理论中的时-空应是统一的”。从物

理哲学上来看，这是理应如此的；因为物理哲学认为“宇宙世界是可以认识的”，如果各门

物理理论中的时-空不是统一的，而是彼此非协调的，宇宙世界便难以认识了。我们讲过，圈

量子引力理论和超弦理论是当前物理学理论研究前沿中的热门课题，目前对这两门课题，虽

然尚未彻底解决，但已累积了不少研究成果，它们都有可能成为解决引力场量子化的途径。如

果圈量子引力理论和超弦理论是正确的，那么圈量子引力理论中的时空和超弦理论中的时空就

应当符合“各门物理理论中的时-空应是统一”的观点。的确如此。但由于圈量子引力理论和超

弦理论本身的难度，我们不可能详细说明，只作如下简单的说明。

    圈量子引力理论的实质是广义相对论的量子化理论，‘经典化’可使圈量子引力理论的时空简化为广义相对论的时空；因之广义相对论的时空与圈量子引力理论的时空也是统一的。超弦理论虽认为空间具有‘额外维'，还存在超对称性，并假定物质的基本单元不是0维的点状粒子，而是在时空中振动着的弦（或膜），不同的振动频率和模式对应着不同的粒子。弦的线度大约为普朗克长度，它是空间中最短的距离。但在线度远远大于普朗克长度的宏观现象中‘额外维'难以观测到，超对称性可忽略，弦（或膜）可视为粒子，再进行‘经典化’也可使超弦理论的时空简化为广义相对论的时空，因之广义相对论的时空与超弦理论的时空，也是可以统一的。