弦理论

连接圆上任意两点的线段叫做弦，经过圆心的弦叫做直径，直径是一个圆里最长的弦。 概念推广：在几何学中，若一线段的两个端点都在曲线上，则该线段称作该曲线的弦。 圆内的两条相交弦，被交点分成的两条线段长的积相等。（经过圆内一点引两条弦，各弦被这点所分成的两段的积相等。） 相交弦定理证明： 证明：连结AC，BD，由圆周角定理的推论，得∠A=∠D，∠C=∠B。（圆周角推论2: 同(等)弧所对圆周角相等.） ∴△PAC∽△PDB，∴PA∶PD=PC∶PB，PA·PB=PC·PD 注：其逆定理可作为证明圆的内接四边形的方法. P点若选在圆内任意一点中更具一般性。

弦论，即弦理论（string theory），是理论物理学上的一个尚未被证实的理论。这种理论认为宇宙是由我们所看不到的细小的弦和多维组成的。 弦论要解决的问题是十分复杂困难的，如了解为何宇宙中有这些物质和交互作用、为何时空是四维的。因为没有其它任何一个理论在这个目标上的进展可与之比拟，弦论无疑地仍是值得继续努力研究。 弦论的发现 弦论的发现不同于过去任何物理理论的发现。 一个物理理论形成的经典过程是从实验到理论，在爱因斯坦广义相对论之前的所有理论无不如此。一个系统的理论的形成通常需要几十年几百年甚至更长的时间，牛顿的万有引力理论起源于伽利略的力学及第谷，开普勒的天文观测和经验公式。 一个更为现代的例子是量子场论的建立。在量子力学建立(1925/26)之后仅仅两年就有人试图研究量子场论，量子场论的研究以狄拉克将辐射量子化及写下电子的相对论方程为开端，到费曼 (Feynman)，薛温格(Schwinger) 和朝永振一郎 (Tomonaga) 的量子电动力学为高潮。 而以威尔逊(K. Wilson)的量子场论重正化群及有效量子场论为终结， 其间经过了四十余年，数十甚至数百人的努力。

弦理论是理论物理的一个分支学科，其试图解决一些量子力学与相对论不兼容的问题。 弦论是理论物理的一个分支学科，其试图解决一些量子力学与相对论不兼容的问题。弦论的一个基本观点是自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”，包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”。 弦理论（以及它的升级版超弦理论）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的不兼容的两个主要物理学理，量子力学和广义相对论，并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论”。 然而这项理论非常难测试，并需要对我们所描绘的宇宙进行一些调整，也即宇宙一定存在比我们所知的四维空间更多的时空维度 。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们。 模型建立： 较早时期所建立的粒子学说则是认为所有物质是由只占一度空间的“点”状粒子所组成，也是当下社会广为接受的物理模型，也很成功的解释和预测相当多的物理现象和问题，是此理论所根据的“粒子模型”却遇到一些无法解释的问题。比如，在靠近粒子的地方的引力会增加至无限大。 比较起来，“弦理论”的基础是“波动模型”，因此能够避开前一种理论所遇到的问题。更深的弦理论学说不只是描述“弦”状物体，还包含了点状、薄膜状物体，更高维度的空间，甚至平行宇宙。值得注意的是，弦理论尚未能做出可以实验验证的准确预测，关于这一点，以下文会说明。 虽然弦理论最开始是要解出强相互作用力的作用模式，但是后来的研究则发现了所有的最基本粒子，包含正反夸克，正反电子，正反中微子等等，以及四种基本作用力“粒子”，都是由一小段的不停抖动的能量弦线所构成，而各种粒子彼此之间的差异只是这弦线抖动的方式和形状的不同而已。

弦理论是一种前沿思想，它认为所有的基本粒子实际上都是弦的微小振动环。 弦理论尝试将20世纪物理学的两大支柱——量子力学和阿尔伯特·爱因斯坦的相对论——与一个能够解释所有物理现实的包罗万象的框架结合起来。它假设粒子实际上是一维的、弦一样的实体，它们的振动决定了粒子的性质，比如它们的质量和电荷。 弦提供了一个描述强相互作用力的优雅的数学方式，强相互作用力是宇宙中四个基本的相互作用力（即强相互作用力，弱相互作用力，电磁相互作用力，万有引力）之一，可以将原子核聚集在一起。 发展历史 弦理论的雏形是在1968年由Gabriele Veneziano发现。他原本是要找能描述原子核内的强作用力的数学公式，然后在一本老旧的数学书里找到了有200年之久的欧拉公式，这公式能够成功的描述他所要求解的强作用力。 然而进一步将这公式理解为一小段类似橡皮筋那样可扭曲抖动的有弹性的“线段”却是在不久后由李奥纳特·苏士侃所发现，这在日后则发展出“弦理论”。

比超弦理论更厉害的理论是膜理论。 该观点认为宇宙存在9个不同的维度，与如今的三维空间概念有明显的区别。 对人类来说，如果我们的科技发展没有达到一定的水平，很有可能被永远困在如今的宇宙中，维度差异就像一层看不见也摸不到的膜，这个无法跨越的存在也令人十分绝望。 膜理论与量子力学有关，它被科学家们称为多世界，由于作用的各种因素不同，人们面临的每次选择都会将其推向完全不同的世界，物理学家试图借助于超级计算机进行模拟，不过至今没有取得太大进展。 超弦理论的提出背景： 20世纪的物理学有两次大的革命：一次是狭义相对论和广义相对论，它几乎是爱因斯坦一人完成的；另一次是量子理论的建立。经过人们的努力，量子理论与狭义相对论成功地结合成量子场论，这是迄今为止最为成功的理论。 粒子物理的标准模型理论预言电子的磁矩是1.001159652193个玻尔磁子，实验给出的数值是1.001159652188，两者在误差是完全一致的，精确度达13位有效数值。广义相对论也有长足的发展，在小至太阳系，大至整个宇宙范围里，实验观测与理论很好地符合。 但在极端条件下，引出了时空奇异，显示了理论自身的不完善。就我们现在的认识水平，量子场论和广义相对论是相互不自洽的，因此量子场论和广义相对论应该在一个更大的理论框架里统一起来。现在这一更大的理论框架已初显端倪，它就是超弦理论。

超弦理论（英语：Superstring Theory），属于弦理论的一种，有五个不同的超弦理论，也指狭义的弦理论。是一种引进了超对称的弦论，其中指物质的基石为十维时空中的弦。 超弦理论理论基础 1、十一维时空（十维空间加一维时间） 为了将玻色子和费米子统一，科学家预言了这种粒子，由于实验条件的限制，人们很难找到这种能够证明弦理论的粒子。超弦理论作为最为艰深的理论之一，吸引着很多理论研究者对它进行研究，是万有理论的候选者之一，可来解释我们所知的一切作用力、乃至于解释宇宙。 2、超弦理论将次原子粒子都被视为受激而振动的多维循环（开头所提的10维空间）。 3、超弦理论与传统的量子力学一样，将不确定性视为真正的随机。 4、以膜理论解释弦与三维空间和多维度空间的关系。 扩展资料： 弦理论中的超对称[编辑] 弦论的对偶性：黄色箭头为S对偶，蓝色箭头为T对偶，而IIA型弦与E型杂弦则亦可与M理论有对偶联系（此对偶又可称之为U对偶） 弦理论是我们知道的唯一能融合广义相对论和量子力学的方式，但只有超对称的弦理论才能避免快子问题，才能包括费米子振动模式从而才能说明组成我们世界的物质粒子。为了实现引力的量子力学，也为了一切力和物质的大统一，超对称性与弦理论手拉手地走来了。假如弦理论是对的，物理学家希望超对称性也是对的。 主要类型有：I型弦、IIA型弦、IIB型弦、O型杂弦（SO(32)）、E型杂弦（E8×E8）。若纳入对偶性以及超重力，则可统一出M理论的框架，常见的对偶有T对偶、S对偶、U对偶。 参考资料来源：百度百科-弦律（超弦理论）