表在一特定时刻的弦的位置。
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两根弦可以连接在一起,形成一根单独的弦。在开弦的情形下只要将它们端点连在一起即可(图);在闭弦的情形下,像是两条裤腿合并成一条裤子(图)。类似地,一根单独的弦可以分成两根弦。在弦理论中,原先以为是粒子的东西,现在被描绘成在弦里传播的波动,如同振动着的风筝的弦上的波动。一个粒子从另一个粒子发射出来或者被吸收,对应于弦的分解和合并。例如,太阳作用到地球上的引力,在粒子理论中被描述成由太阳上的粒子发射出并被地球上的粒子所吸收的引力子(图)。在弦理论中,这个过程相应于一个h形状的管(图)(弦理论有点像管道工程)。h的两个垂直的边对应于太阳和地球上的粒子,而水平的横杠对应于在它们之间传递的引力子。
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弦理论有一个古怪的历史。它原先是60年代后期发明来试图找出一个描述强作用的理论。其方法是,诸如质子和中子这样的粒子可被认为是一根弦上的波动。这些粒子之间的强作用力对应于连接于其他一些弦之间的弦的片段——正如蜘蛛网一样。这弦必须像具有大约10吨拉力的橡皮带,才能使理论给出粒子之间强作用力的观察值。
1974年,巴黎的朱勒·谢尔克和加州理工学院的约翰·施瓦兹发表了一篇论文,指出弦理论可以描述引力,但是只不过其张力要大得多,大约是1000万亿亿亿亿吨(1后面跟39个0)。在通常尺度下,弦理论和广义相对论的预言是相同的,但在非常小的尺度下,比10亿亿亿亿分之一厘米(1厘米被1后面跟33个0除)更小时,
第27章(3/6)