关于宇宙，弦理论能告诉我们些什么(4)

且慢，不止这些

如果我们得到的只是一个有关粒子看上去是什么样子——在空间中震动的环而非点——的新模型，那我们还没有简化或者统一标准模型。要解释我们已知的事物，还需要更为复杂的数学。弦理论还具有第二个特性，即超对称。正如任何一个学过几何的学生都知道的，对称性往往会使求解问题变得更为简单。

由于立方体本身的对称性，在三维空间中每转90度就能看到它新的一面，但是立方体的形状仍保持不变。科学家称其为旋转对称性。在20世纪70年代初，物理学家发现标准模型中的粒子也能在超对称下彼此转化。这一镜像牵涉到量子力学和粒子的一种内禀属性，被称为自旋。这个理论最吸引人的是。作为已知粒子类型间超对称转换的结果，它可以自动地包含引力——终于，有一个理论可以自然地容纳所有四种基本作用力了。

 

 

关于宇宙，弦理论能告诉我们些什么

 

然而，大自然永远都不会无中生有，因此科学家不得不添加新的成分，使得超对称的数学描述奏效。此时，标准模型中的每一种粒子都会被赋予一个新的超伙伴粒子，这样才能使粒子间的变换在数学上可行。通过用这种方式拓展标准模型，科学家现在拥有了最小超对称标准模型（MSSM）这个模型不仅可以解决标准模型存在的许多问题，还为占据宇宙物质总量85%的神秘物质——暗物质——提供了一种新的候选粒子。标准模型无法解释这些看不见的物质，但MSSM中质量最小的中性微子却具备了解释暗物质所需的合适特性。

 

 

关于宇宙，弦理论能告诉我们些什么

 

一起尝试

20世纪80年代初，物理学家把超对称引入弦理论，形成了超弦理论。他们提出75种不同类型的超弦理论，每一种都能以各自的方式解释物理世界。之后在1995年，物理学家意识到，这5个理论其实是一回事，他们将其称为M理论。