这个问题可以从超弦理论的发展历史找到答案。
弦理论是一种还在发展中的理论物理,它原本的目的是试图描述原子核内的强作用力,随着弦理论发展成超弦理论,乃至M理论,它有望统一描述四种基本作用力成为一种万有理论。
弦论主张以不同振动模式的“弦”对应各种基本粒子,当杨振宁和罗伯特·米尔斯引入非交换规范场论以及运用对称性破缺机制来建构强相互作用的模型后,有一个叫韦内齐亚诺的物理学家试图独辟蹊径去解释强力本质。
韦内齐亚诺“重新”发现了欧拉积分的贝塔函数,并使用这个函数描述了一种强力模型,吸引了一些物理学家深入研究后发现,在这个模型中,粒子可以被理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有d性的“线段”,它预测了一种虚质量的弦模式即所谓“快子”,它的速度下限是光速。
它还能解释夸克禁闭的原因。
这就是最早版本的弦理论,因为它只预测玻色子的存在,也被称为玻色弦理论。
由于弦理论过于抽象且无法通过实验验证,并且这个理论的基础在数学中包含26维,复杂且不美观,而善于使用奥卡姆剃刀的物理学家倾向于相信物质世界的本质是简洁优美的。
后来随着标准模型确认了夸克与轻子两种基本费米子,以及费米子和玻色子之间的自发对称破缺,弦理论借鉴超对称思想发展成了超弦理论。
新的超弦模型将数学描述中的26维减少到了10维,通过10维中弦的不同形态就可以得到各种基本粒子。
并且这个模型中存在一个质量为0,自旋为2的粒子,貌似是可以描述引力的引力子,这引发了第一次超弦革命。
之后又出现了所谓混合弦理论,衍生出五种版本的超弦理论,后来又有人将五种超弦理论统一为M理论。
在M理论中,空间具有11维,其中的7个纬度紧致化蜷缩在普朗克尺度的真空中,物质的基本构成不仅是一维的弦,也可以是二维的“膜”甚至三维的形态。
使用M理论似乎可以验证霍金关于黑洞熵的预测,由此引发第二次超弦革命。
虽然有很多人认为弦理论很有可能会成为大统一理论,但它最终能不能成功的解释所有作用力和物质宇宙的所有规律还是未知数,毕竟在现有的技术条件下基本无法通过实验验证。
“弦”之概念在“弦理论”中如何定义?是“波动”等价于“正弦波”。
这个等价关系之根据,“任何一个波,都可分解为多个正弦波之和”。
扱端情况,分解为福河幺埃级数。
这里有个条件。
波动是在一个平面内,沿直线传播。
波形曲线才是正弦曲线。
不是正弦型曲线时,才可展开为正弦型级数。
如果,媒质线是三维绕曲线时。
向同一个坐标平面投形时。
不同周期长度之投形不一样长。
在坐标平面内之投形不是等周期之波动。
无法展开为正弦型级数。
这时,“相位”概念无法定义。
“相位相同点之速度为波速”崩溃了。
另一方面,波形不一定是曲线。
以点波源生成的波来说。
视运动觉得,波迹是一个最外边沿为波源点为球心之球面。
不一定是全球面,总是球扇形之底面。
球面半径不断增大,很容易就以dr/dt来定义波动速度。
即把波动分解为“在要点间沿直线传播”。
光波在两点间己观测证明,不是治直线前进。
这并不能否定,光波迹外沿表面不是球面。
只是,两点间传播路线不是半径。
较半径很长。
光波波速较半径增长速度更大。
量子可以理解为能量以最短波长存在的一段完整单波,但不一定是正弦型波。
不首先解决沿三维绕曲线传播之波动定义。
弦理论是建筑在沙滩上之大厦。
无法完工。
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