老百姓都能看懂的超弦理論
超弦理論是繼牛頓力學、愛因斯坦相對論之後，時空概念的“第三次革命”。“超弦理論”統一了引力理論與量子力學的矛盾，超越了“弦理論”的局限，解釋“標准模型”中“費米子”與包括“上帝粒子”的“玻色子”的振動形態。
各位書友學過牛頓“萬有引力定律”，歐幾裏得的“幾何”，聽說過有點難懂的“相對論”和“量子力學”。其實理論物理學家一直在做的事就是：找到宇宙的萬有公式，解釋宇宙所有現象。而今天我講的超弦理論就是目前物理學家認爲最可能的終極解釋.
超弦理論我先後看幾個版本的書，內容都太專業，普通的科學愛好者都難以理解，更不要說老百姓。最後我選擇推薦大栗博司博士《超弦理論》 人民郵電出版社。 在這本書中教授以通俗、風趣的語言講解了量子物理基礎、“弦理論”到“超弦理論”的最新發展、“超弦理論”的理論原理及證明，並在“超弦理論”下重新思考與探究了時空概念。
大栗博司博士介紹：美國加州理工學院理論物理講席教授，理論物理研究所所長，日本東京大學Kavli數學物理學聯合宇宙研究機構（Kavli IPMU）研究主任。東京大學理學博士，發現了量子場論與超弦理論的深層數學構造，其研究曾獲得美國數學學會大獎（2008年）、德國洪堡研究獎（2009年）、日本仁科紀念獎(2009年)、日本數學學會詹姆斯•西蒙斯獎（2012年），《超弦理論：探究時間、空間及宇宙的本原》獲得2014年第30屆日本講談社科學出版獎
這本書的書名全稱是《超弦理論：探究時間、空間及宇宙的本原》。看全書名第一感覺嚇死寶寶了，嚇跑999‰的讀者。這個我要是真明白不成上帝了！。書名關鍵詞：時間，空間，物質。一看三座大山別說大家，連我都好有壓力！不知道如何說起，最後決定。只講一個和實際生活最相關，最熟悉的物質。關于空間和時間部分大家有興趣的可以自己去看書。
本書大多數部分和對提高大家認知水平沒有快速的效果，而且十分難懂。所以我只把書中個人認爲最重要和一看就懂部分寫出來。可能造成邏輯性差，希望大家可以理解。六祖慧能，聽到《金剛經》中“應無所住，而生其心”這一句經文，即悟道成佛，希望大家哪怕僅僅看懂其中一句也會對你的生活有所幫助。
爲了便于大家理解首先把文中的科學術語和做下解釋：
玻色子：在粒子間傳遞基本相互作用力的粒子。
基本相互作用力：從古希臘時期到現代的基本粒子論時代，物理學者認爲物質是由電子、光子、中微子和誇克這類“基本粒子”組成，它們彼此之間存在“四種相互作用力”，就是高中物理課學的：萬有引力、電磁相互作用力、弱相互作用力、強相互作用力。
費米子：構成所有物質的基本粒子。
玻色子和費米子是物質世界的兩種存在，玻色子和費米子正好和中國古代的陰陽太極思想一致，即陰物質是波色子，是物質存在的基礎，陽物質是費米子，是物質存在的形式，我們現實世界存在就是以陰物質存在的基礎而表現出陽物質形式。
超弦理論既是關于物質的理論,又是關于空間和時間的理論。超弦理論認爲物質不是由粒子組成的,而是類似于線狀的“弦”。
從古希臘時期到現代的基本粒子論時代,人類一直都認爲一切物質的本原是粒子,這些粒子如同幾何學中不具備大小的點,構成了世間萬物。然而,超弦理論認爲物質不是由粒子組成的,而是線狀“弦”。弦理論認爲所有的基本粒子都是由一種弦組成的。正如小提琴琴弦不同的振動方式可以奏出不同音高一般，基本粒子也是通過弦的不同振動狀態變成電子或光子的。科學領域中有一種觀點叫作“經濟性思考，這個理論強調好的理論是用盡量少的概念解釋最多東西。用一種弦來解釋所有基本粒子的弦理論可以說夠經濟吧?
現階段的觀點認爲,在“標准模型”的基本粒子理論中，誇克是物質的最基本單元，也就是點粒子。就這樣，人類對物質基本單元的探求過程如同剝洋蔥一般,從原子到原子核和電子,再到質子和中子,最後到誇克。基本粒子的標准模型認爲,圍繞在我們身邊的萬物都是由17種點粒子(即基本粒子)組合而成的。 大致分爲組成物費米子和傳遞物質間作用力的玻色子。電子,中微子和誇克等基本粒子屬于費米子。傳遞電磁力、強力和弱力的光子、膠子和W粒子和Z粒子屬于玻色子。這17種基本粒子中最後被確立下來的,是2012年歐洲核子研究中心(CERN)發現的“希格斯玻色子”。
普通的空間的坐標使用“普通的數字”表示。然而,超弦理論認爲,超空間是一個格拉斯曼數也可以用作坐標的空間。但是,爲什麽必須搬出這樣的數呢?那是因爲費米子和玻色子具有不同的性質.對于組成物質的費米子而言, 費米子就不能以相同的狀態存在。一個粒子占據了某種狀態後,其他粒子就不能以相同的狀態存在。 因爲物質是占有空間的。這好比在同一空間內禁止放置兩個咖啡杯一樣。玻色子允許任意數量的粒子共存于同一狀態。玻色子允許任意粒子共存于同一狀態的性質,使它能夠傳遞力。力具有強弱差異。例如,質量大的天體引力強,質量小的天體引力弱。這種引力的強弱差異是由傳遞引力的引力子數量差異造成的。 磁鐵的力也有強弱之分,也是由傳遞電磁力的光子數量決定的。其他的玻色子也是一樣的,力的大小是由傳遞各種力的玻色子數量決定的。
任意數量的玻色子都能共存于同一狀態的性質,來源于可以無限計算下去的普通數的性質。所以只使用普通數的坐標,就無法通過弦的振動來産生費米子。而格拉斯曼數只在計算一次就會結束,格拉斯曼數x格拉斯曼數=0,費米子的一個粒子獨占一種狀態的性質,其實就源自格拉斯曼數的性質。所以,在坐標數字包含了普通數與格拉斯曼數的超空間內。普通數字表示方向上振動的弦能夠産生傳播力的玻色子。在格拉斯曼數表示方向上振動的弦能夠産生構成物質的費米子。
歐拉公式：全體自然數的和是-（1/12），也就是1+2+3+4+5+……= -1/12代入光子的能量公式發現，弦理論認爲空間維度爲二十五維的時候，光子的質量爲0，與狹義相對論不矛盾。而在超弦理論中的維度計算確定爲九維。而且在九維空間的超弦理論和三維空間的量子理論是等同的。等同是指在解釋物理現象時，無論使用哪種理論進行計算，都會得到相同的答案。
在弦理論基礎上的發展出來的超弦理論不僅以弦的振動解釋了玻色子,還解釋了費米子。這就是弦理論和超弦理論的區別。
當快要寫完這篇論文的時候，我走到窗口眺望觀測到遙遠樓上窗口和我一樣對望的人們。我們彼此不知道對方一切外在的符號。互相不知道彼此的姓名，身份，年齡，愛好，善惡。但當下疫情你我內在孤獨的心都是一樣的吧。沒有任何交流即使僅僅是互相遠遠彼此看了一眼，靈魂好像也不再孤獨了。我不禁流下一滴眼淚，那一瞬間好像對佛教緣分有更深的理解。佛說：修百世方可同舟渡，修千世方能共枕眠。前生五百次的凝眸，才換今生一次的擦肩。真的感恩此刻正閱讀我文章的你，因爲前生五百次的凝眸，來換來你我今生的一次的擦肩而過！