Question

为什么弦理论能够消弭量子力学和广义相对论之间的矛盾呢？

rt，还有为什么在广义相对论里，把万有引力的形成比喻成蹦床呢？我的意思是说，为什么不是四面八方都有被万有引力影响呢？

谢谢了，请大家讲得通俗点o_o|||，我只是个准初三学生。别说什么你才初三不用知道，满足我的好奇心嘛。。。
holy crap!早知道会这样就不来提问了，我问了两个问题，希望大家简单回答，但是你们给我的是复制和粘贴，而且没有一个人能完整地回答尽管只有两个问题，这个问题还是悬空去吧。

Answer 1

首先说说为什么量子理论和广义相对论有矛盾
爱因斯坦的广义相对论是关于引力的理论。引力源于物体质量的相互吸引，物体的质量越大，引力越大。但为什么物体的质量会产生引力呢？引力为什么很微弱却又能在宏观范围内起作用呢？比如说，两个人、两块大石头之间的引力几乎就是零，只有像太阳、地球、月亮这样宇宙中的星体，才有明显的引力作用。

爱因斯坦把这个疑惑给解开了，他给出了一个出人意料却又合乎情理的解答：空间本身是有形状的，当没有任何物质或能量存在时，空间应该是平直光滑的，当一个大质量物体进入空间后，平直的空间就发生了弯曲凹陷，这就像一条拉得很平很直的床单上，当放进一个保龄球时，床单就凹陷下去，所谓引力就是因为这样的空间弯曲而导致的。地球在绕着太阳的轨道上运行，是因为地球滚入了太阳周边弯曲空间的一道“沟谷”，这就是我们通常所说的太阳对地球的引力作用。两个人、两块大石头之间的引力几乎不存在的原因就是，这么小的质量使空间的弯曲几乎为零。因此，普通物体之间的引力作用是可以忽略不计的。

在这里，引力变成了漂亮的几何图景，引力本身并不存在，它只是空间的几何形变所引起的明显结果。引力的本质就这样被广义相对论圆满地解释了。

但空间的几何形变却解释不了其它三种力，电磁力、强力和弱力似乎都无法通过空间的褶皱来实现。爱因斯坦曾设想，所有的物质都是空间扭结和振动而形成，换句话说，我们看到的周围的一切，从树和云到天上的星星，都可能是一个幻觉，是某种形式的空间褶皱。若这种思想是正确的，另外三种力也必定与引力一样，是空间的几何形变所引起的必然结果，这样，四种力就统一到空间弯曲的几何学中了，空间弯曲的不同方式会造就不同的力。然而，在微观世界里，空间根本就不是平滑的，而是有无数的粒子在剧烈且永不停息地喧嚣，广义相对论的核心原理——光滑的空间几何概念，在这里被破坏殆尽。

对另外三种力的解释需要量子理论来完成。量子理论研究微观世界里基本粒子的行为，在这个理论体系中，宇宙中所有的物质最终由数百种不同的基本粒子组成，由于质量小到几近于零，这些粒子的运动轨迹变化莫测，毫无规律可循。在这里，力是由粒子的交换而来的，电磁力是由光子交换而来，弱力是由弱规范玻色子交换而来，强力是由胶子交换而来。例如，两个带电粒子间的相互作用实际上是光子在两个粒子间往来“出没”的结果，两个带电粒子通过交换小小的光子而相互影响，这个过程有点儿像两个溜冰的人在传球，通过传球，两个人的运动状态都在受到影响。其它两种力的相互作用也是如此。

但是，因空间弯曲所导致的引力是无法通过粒子交换而来的，而且，在微观世界里，粒子的自身质量不仅小到几乎没有，还总是在杂乱无章地运动，它们之间的引力从何谈起？因此，量子理论无法涵盖引力。

广义相对论与量子理论不能统一，成为现代物理学最核心的灾难。人们很难相信，在宇宙的微观层面和宏观层面，居然不是一个统一连贯的整体，我们对宇宙最深处的认识居然是由两个分裂的理论拼接起来的。为了能让两个理论协调起来，物理学家做过大量的尝试，他们以这样那样的方法，要么修正广义相对论，要么修正量子理论。虽然一次次的努力都胆识惊人，但结果却一个跟着一个失败。

终于，超弦理论来了。

通过科学家长期研究，发现宇宙万物间有四种基本力，一为强相互作用力，它将中子与质子束缚在一起，其对应的量子是强子。二为弱相互作用力,是制约粒子衰变和放射性过程的一种力，其对应的量子是轻子。第三种力是电磁力，其对应的量子是光子。第四种力是万有引力，其对应的量子是引力子，又称重力子，在物理学中是一个传递引力的假想粒子。为了传递引力，引力子必须永远相吸、作用范围无限远及以无限多的型态出现。在量子力学中，引力子被定义为一个自旋为2、质量为零的玻色子。

提出引力子的存在纯因为量子理论在各方面都非常成功，譬如电磁学可用光子的量化来解释，而宇宙其他方面的基本作用力，弱核力和强核力，亦可用量子理论得到完美的描述；人们自然希望量子理论亦能解释重力，故假想有一种未发现的引力子存在，其性质与光子类似。
理论物理学认为这四种力本质是一样的，应该可以有一个统一的表达方式。
我们知道，浩瀚宇宙中所有纷繁复杂的现象都可以追溯到同一个源头，人类发现的大大小小的规律最终都可以被一个根本的规律所囊括。为了理解这一点，我们以地球生命的发展为例：我们人类不同的人种都可以追溯到同一个起源，而人、猩猩、猿猴又可以追溯到同一个祖先，以此类推，所有的哺乳动物都拥有相同的祖先，所有的动植物也都拥有相同的祖先，最后，所有的生命都起源于同一个细胞——生命只有一个源头。
宇宙中所有星系的起源也同样能够追溯到同一个源头，太阳系中的星体都起源于同一个星云，所有的星云都起源于相同的分子，所有的分子都由那十二种基本粒子演变而来。这样，顺着时间之流一直向上溯源，我们终于来到了大爆炸开始的时刻，在这里，空间、时间和物质都是融为一体的，一切都归结为一点。
宇宙从同一点出发，经过了140亿年的漫长岁月，进化出一个复杂多变的世界，但不管这个世界是如何千变万化，在所有现象的背后，都有一个最根本的规律在运行，这就是宇宙起点时的源头规律。这个规律就是一个包罗万象的规律——所谓“万物至理”即是如此。
这个“万物至理”的理论就是超弦理论，它建构了宇宙开始时刻的十一维空间图象，随着十一维空间的崩裂，超弦理论也分裂成两个理论——相对论和量子理论，此后，随着物质丰富性的增加，它们又分裂成更多的理论。今天，我们不断向上回溯，终于描绘出了宇宙大统一的图景——一个极具神秘色彩的十一维宇宙。
牛顿在其他天文学家的研究基础之上，总结了万有引力定律。在历史上，原本的电力和磁力首先统一成为统一的电磁理论，这要归功于麦克斯韦，他总结前人关于电磁的理论，建立了一个电磁方程组，从这个方程可以解释了几乎所有的电磁现象，并成功地预测了电磁波，并预言光也是一种电磁波。爱因斯坦的后半生也致力于这个研究，他希望统一电磁力和万有引力，将他们的理论合二唯一，但是用了40年时间最终也没有成功。
这是物理学的最重要的一个课题和梦想。现在已经统一了强弱相互作用力和电磁力三种基本力，他们都可以用量子理论解释，但是还无法将万有引力统一起来。
物理学“大统一理论”可以说是现阶段物理学的一个终极目标，是几乎所有理论物理学家所追求的目标。它的成功，将揭示宇宙的一个重要本质，也意味着，我们的物理学基本公式或者方程组从现在的几个，可以归结为唯一的一个公式或者方程组。也就是说我们现知的这个世界的绝大部分物理现象都将可以从这个公式和理论出发，推导出来目前来说是4种，但科学家正在找一个能把它们统一以来的理论，也就是超弦理论！
到时候就只有一种了！宇宙间有四种力：强力，它只存在于强子中，核能就是它产生的，但它只在原子核的直径范围内起作用；弱力，它能使中子衰变为质子并放出射线；电磁力，它比强力若一百多倍，但它延伸的比强力远；引力，在单个原子中它比电磁力强几百万万亿倍，但宇宙对它几乎没有限制，它将以多胜少最终打败电磁力而统治宇宙。强力和弱力被电磁力封闭在原子核内，引力在我们身体中可以忽略不计，所以我们的生命可以说是电磁力的杰作。

至于你说为什么四面八方都有被万有引力影响，这个我不知道，因为我也和你一样是初三学生，建议你去买一本有关弦理论或者相对论的书

Answer 2

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。
弦理论会吸引这么多注意，大部分的原因是因为它很有可能会成为终极理论。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他三种基本作用力：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。超弦理论还包含了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物理界已知的所有作用力和物质所组成的宇宙以及应用到“黑洞”、“宇宙大爆炸”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。
自己看吧弦论给出了基本粒子的定义而基本粒子正是量子力学相对论的基础研究对象。

Answer 3

推荐你去看一下B.格林写的“宇宙的琴弦”，第一推动系列丛书。里面写的很清楚，而且不深奥。
这个问题曾经困扰了科学家很多年，不是一两句话就能说清楚的。B格林的用了整整一本书去诠释，难道你想让我们把一整本书粘贴上来吗。既然你有兴趣，就去探索，光在知道问问，得到都是第三手资料。这是我的建议，讲话有点重，望理解。

Answer 4

其实，我想说，我高三毕业了也不懂，这种东西没有硕士.博士的水平，根本就不理解，只能告诉你自己学了。。。。而且实在太早
高中物理的内容也只是在叫经典力学，涉及相对论和量子力学的也很少。。。

Answer 5

让他热特瑞福特我惹人