引言
引言
加來(lái)道雄撰寫(xiě)本書(shū)的想法應(yīng)追溯到20世紀(jì)50年代,那時(shí),他還是一個(gè)在加利福尼亞成長(zhǎng)的孩子,第一次聽(tīng)到統(tǒng)一場(chǎng)論。
加來(lái)道雄在小學(xué)4年級(jí)時(shí),聽(tīng)到一位名為阿爾伯特·愛(ài)因斯坦的偉大科學(xué)家去世的消息。他知道,愛(ài)因斯坦一生中發(fā)現(xiàn)了很多偉大的東西使他獲得了世界贊譽(yù),但直至死前也仍未能完成他的偉大著作。加來(lái)道雄被這個(gè)故事迷住了。
這個(gè)孩子推理,如果愛(ài)因斯坦果真如此偉大,那么,他未完成的工作一定很棒——那一定是他杰出的職業(yè)生涯中的最高成就。
加來(lái)道雄出于好奇,梳理了帕洛阿爾托圖書(shū)館,試圖發(fā)現(xiàn)更多與統(tǒng)一場(chǎng)論相關(guān)的信息,但他未找到任何書(shū)籍或者關(guān)于這個(gè)主題的文章。他找到了一些與量子力學(xué)相關(guān)的大學(xué)課本,但8歲的加來(lái)道雄幾乎不能理解。此外,那些課本也并未提及統(tǒng)一場(chǎng)論。
于是,加來(lái)道雄找了他的老師,老師并未給他答案。后來(lái),他遇到物理學(xué)家,當(dāng)他問(wèn)及愛(ài)因斯坦最后的這個(gè)理論時(shí),對(duì)方也只是聳聳肩膀。多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為,相信那個(gè)人能聯(lián)合宇宙中的四種力還為時(shí)過(guò)早,或者是自以為是。
幾年后,當(dāng)加來(lái)道雄研究弦理論時(shí)(作為一種強(qiáng)相互作用理論提出),他也心存疑慮,認(rèn)為對(duì)統(tǒng)一場(chǎng)論的探索也許只是一場(chǎng)瘋狂的追逐。20世紀(jì)70年代,物理學(xué)家約翰·施瓦茨(John Schwarz)和喬爾·舍爾克(Joel Scherk)提出這種弦理論的一個(gè)復(fù)雜版本也許是傳說(shuō)中的愛(ài)因斯坦和其他物理學(xué)家未曾想到的統(tǒng)一場(chǎng)論的觀點(diǎn)時(shí),沒(méi)有一位物理學(xué)家認(rèn)真考慮。
最后,1984年,該理論似乎取得了戲劇性的突破,似乎解決了問(wèn)題。就像施瓦茨和舍爾克早在幾年前的預(yù)測(cè),“超弦”似乎是統(tǒng)一場(chǎng)論最合適的(也是唯一的)候選理論。
盡管該理論的細(xì)節(jié)仍在研究中,但很明顯這個(gè)發(fā)現(xiàn)將動(dòng)搖物理世界。加來(lái)道雄和詹妮弗·湯普森已合著了《核能:兩個(gè)方面》一書(shū),雙方的再次合作似乎很自然,并回答了30年前就讓加來(lái)道雄著迷的問(wèn)題——什么是統(tǒng)一場(chǎng)論?
我們共同努力撰寫(xiě)本書(shū),作為對(duì)好奇外行的一個(gè)指南。我們想寫(xiě)一本涵蓋“超弦革命”的書(shū),其洞察力和范圍通常只有內(nèi)行人士才能提供,并以生動(dòng)的和富有有益信息的方式呈現(xiàn)主題。我們認(rèn)為,一個(gè)理論物理學(xué)家與一名作家的綜合經(jīng)驗(yàn),將使這方面做得更好。
我們想提供物理學(xué)世界更全面的信息,在過(guò)去300年的科學(xué)背景下展示超弦理論。許多書(shū)論述了現(xiàn)代物理學(xué)的一個(gè)方面(無(wú)論是相對(duì)論、量子力學(xué)還是宇宙學(xué)),但卻忽略了更大范圍的物理學(xué)。《超弦論》則不同,我們關(guān)注的絕非孤立的研究領(lǐng)域,而是物理的整個(gè)范圍,指出每個(gè)特定的理論在整個(gè)物理學(xué)的位置。統(tǒng)一場(chǎng)論與量子力學(xué)有什么關(guān)系?牛頓的引力理論如何用于超弦理論?你可以在《超弦論》一書(shū)找到這些問(wèn)題的答案。
本書(shū),我們強(qiáng)調(diào)了超弦理論如何給出一個(gè)物質(zhì)的統(tǒng)一描述。我們重點(diǎn)關(guān)注亞原子粒子性質(zhì)的多樣性,如夸克、輕子、楊-米爾斯粒子、膠子……以及它們?cè)鯓颖灰暈槌业牟煌駝?dòng)。加來(lái)道雄在另外一本作品《超空間》中還談及空間和時(shí)間的性質(zhì),特別是平行宇宙、時(shí)間扭曲的可能性和第十維度。
我們?yōu)槲锢韺W(xué)的新突破而激動(dòng),我們希望《超弦論》既權(quán)威又有趣。簡(jiǎn)言之,希望它成為加來(lái)道雄年輕時(shí)就喜歡讀的一本書(shū)。
加來(lái)道雄,紐約,紐約州
詹妮弗·湯普森,威廉斯敦,馬薩諸塞州