弦理论：一种欲描述一切现象的理论。

爱因斯坦在生命的最后30年里一直在寻找统一场论——一个能在单独的包罗万象的协和的数学框架下描写自然界所有力的理论。实际上，他是在寻找一个能描述一切现象的理论。然而，爱因斯坦未能实现他的梦。当今，相当一部分物理学家相信他们发现了一个框架，有可能把这些知识缝合成一个无缝的整体——一个单一的理论，这就是弦理论。

弦理论的一个基本观点就是认为自然界的基本单元不是像电子、光子、中微子和夸克等等这样的粒子，这些看起来像基本粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就给出这些不同的基本粒子。因此弦理论从一些非常基本和简单的单元就能得到宇宙的无穷变化和复杂性。在弦理论中，人们自然地可以得到规范对称性、超对称性和引力，而这些原理在原有的标准模型中或者是强加进去的或者是与量子理论相冲突的，而在弦理论中它们都自然地出现并协和地统一起来了，也是彼此需要、独一无二的。

弦理论（stringtheory），即弦论，是理论物理学上的一门学说。弦论的一个基本观点就是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的粒子。这些看起来像粒子的东西实际上都是很小很小的弦的闭合圈（称为闭合弦或闭弦），闭弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。尽管弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为"膜".直观的说，我们所处的宇宙空间也许就是九维空间中的三维膜.弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论.弦理论是一门理论物理学上的学说。理论里的物理模型认为组成所有物质的最基本单位是一小段“能量弦线”，大至星际银河，小至电子，质子，夸克一类的基本粒子都是由这占有二度空间的“能量线”所组成。中文的翻译上，一般是译作“弦”。

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，也是目前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，但是此理论所根据的“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.弦理论的雏形是在1968年由gabrielevene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年之久的尤拉公式（euler\'sf，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”。

虽然弦理论最开始是要解出强作用力的作用模式，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”（强、弱作用力粒子，电磁力粒子，以及重力粒子），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。

另外，“弦理论”这一用词所指的原本包含了26度空间的玻色弦理论，和加入了超对称性的超弦理论。在近日的物理界，“弦理论”一般是专指“超弦理论”，而为了方便区分，较早的“玻色弦理论”则以全名称呼。1990年代，爱德华·维顿提出了一个具有11度空间的m理论，他和其他学者找到强力的证据，证明了当时许多不同版本的超弦理论其实是m理论的不同极限设定条件下的结果。这些发现带动了第二次超弦理论革新.弦理论会吸引这么多注意，大部分的原因是因为它很有可能会成为大一统理论。弦理论也可能是量子重力的解决方案之一。除了重力之外，它很自然的成功描述了各式作用力，包含了电磁力和其他自然界存在的各种作用力。超弦理论还包含了组成物质的基本粒子之一的费米子。至于弦理论能不能成功的解释基于目前物理界已知的所有作用力和物质所组成的宇宙以及应用到“黑洞”，这还是未知数.在未获实验证实之前，弦理论是属于哲学的范畴，不能完全算是物理学。无法获得实验证明的原因之一是目前尚没有人对弦理论有足够的了解而做出正确的预测，另一个则是目前的高速粒子加速器还不够强大。

科学家们使用目前的和正在筹备中的新一代的高速粒子加速器试图寻找超弦理论里主要的超对称性学说所预测的超粒子。但是就算是超粒子真的找到了，这仍不能算是可以证实弦理论的强力证据，因为那也只是找到一个本来就存在于这个宇宙的粒子而已，不过这至少表示研究方向是正确的。最新一期的《环球科学》（2007.9）第10页题目为《我们身处十维空间？》中提到美国的费米国家加速器实验室在观察miniboone探测器发射μ中微子束，看看到底有多少粒子在飞行途中转变成了电子中微子。2007年4月，研究人员公布了首批结果，基本上与粒子物理标准模型吻合。不过数据中也存在一个无法解释的异常现象。科学家推测导致这一现象的原因在于世界上还存在另一种中微子，它能穿越弦理论所预言的额外维度，走出一条捷径。这种粒子就是比其他三种中微子更诡异，它不像其他中微子那样受到微核力的作用，只能通过引力与其他物质发生相互作用。他就是于20世纪90年代找到的惰性中微子（假定存在）。

弦理论确信至少需要十个维度才能建立一个理论框架，让引力与量子力学互相兼容。弦理论科学家假定，宇宙中所有粒子都被局限在一个四维的膜宇宙（brane）中，而膜宇宙又漂浮在一个更高维度的体宇宙（bulk）里。不过几种特殊的粒子可以从膜宇宙中穿入穿出，其中最出众的就是引力子和惰性中微子。

而在这次实验中发生的情况十分符合弦理论模型。从而可以证明弦理论所预言的十维空间的正确性，也就肯定了弦理论。不过也有科学家谨慎地指出，这种相似性也许是一种离奇的巧合。miniboone的研究人员正在重新审视他们的结果，以确定背景效应或分析失误会不会影响他们对电子中微子的计数。与此同时，帕斯（弦理论科学家）和他的同事也在进一步修正他们的理论。帕斯承认：“我们的理论粗看上去有一点投机取巧。不过我认为，仔细讨论一种可能的解释，看看它是否被证实，这也是绝对必要的。”

广义进化观点世界仅表征为系统——粒子、原子、分子、细胞、种群、人类、天体和星系……都是系统；任何系统，既是其内部可继续分解的从属系统的自组织整合，又是一个较大的、直至无穷大系统的从属系统，在其中参与自组织整合。自组织为系统，是我们宇宙的基本事实。这事实支持我们产生如下的基本判断：世界本质彻底同一，规律普遍同样，它是一整个以系统为表征实体的时空演化体系。

此即广义进化观点。

用此观点对系统自然行为的简单性——自旋性——作简单规律考证，可发现：自旋性是统一的“矢向右旋”性以“右手法则”处理任何自旋体的旋性，可以获得统一的“矢向右旋”性。例如：以右手“握住”地球，让四指方向顺同于自西向东的旋向，伸直拇指所代表的南北轴向即为矢向，这就是地球的“矢向右旋”性，可简称右旋性。

所谓的左旋体，是以左手反矢向理解的右旋体。自旋性是统一的矢向右旋性。

系统的负熵性（负性）

进一步考证可发现：自旋体都体现“氧化－还原”两性极化和负熵。例如：地球的矢向极（北极）能量自由度较大，向太空释放能量而显“氧化”性，其反矢向极（南极）则能量较为束缚，从太空吸收能量而显“还原”性。南极吸收能量的能力较大于北极释放能量的能力，地球偏还原性、呈负熵（地球自由度较大的成分，如空气和水，偏北极分布而使北极为海洋，上空大气层较厚；南极则显露大陆，其上空大气层也较薄而出现臭氧空洞。太空物体多向南极坠落）。

其实，系统都负熵（偏还原性），因为不显自旋的系统来自自旋体。负熵、还原性，可称负能性——负性。

系统的能力线场——统一场自旋体的上述能性在它被任意自然分割时不被丧失。所以，必然存在非系统的、趋于无限微分态的矢向右旋能——在自旋体周围空间必定存在着统一性质的能量场——微分态的矢向右旋能以有序的“能力线”形式出自其氧化极、入于其还原极，在其周围形成反矢向包围的能力线场——氧化还原场（氧还势场）。能力线在物理学部分被反相解释为磁场。例如：地球的能力线出自北极（磁s极）、入于南极（磁n极），这在磁力线的理解中被反置了。

系统都有能力线场，它就是产生一切相互作用力和作用关系的统一场。

系统自旋，反映的是自然能本性单一的矢向右旋性，它产生系统负熵的氧化－还原两性极化和统一性质的能力线场——氧化还原场（氧还势场）。

宇宙总规范——广义进化原理根据以上事实、判断和发现，可以产生如下关于宇宙能量运动的总规范：宇宙除了无穷量无限可分的能量的绝对向心束缚、相对离心自由地永恒运动外，没有别能量除了矢向右旋而呈普遍的负性外，没有别的本性（能性同一）。

这是包括“质能同一”和“能性同一”两层含义的广义进化原理。

广义进化原理已经在总体上反映了宇宙根本规律，它可以统一处理一切科学问题，实现对宇宙万物的根源性理解。

（一）揭示光子的结构与行为规律光子的结构主体——主能环（主能体）

光子单体拥有的束缚能仍然是可分微的，这些微分态的能量在绝对向心束缚运动中形成一个矢向右旋的能流环——主能环。主能环遵循两种右旋：主能环右旋：即整个主能环以自旋频率v作矢向右旋。

环流能右旋：即在主能环中束缚运行的微分态能流沿线速度方向右螺旋运行。

两种右旋都适用右手法则理解（图略）。

光子的能域在0与∞之间。

可以证明光子单体（主能体）半径（r）与其能量（er）、频率（v）成反比例相关性：越是高能、高频的光子，其半径越小；而越是低能、低频长波的光子，其半径越大；一个无限高能、高频振荡趋势的光子半径趋于零，反之，一个无限低能、低频趋势的光子半径趋于无穷大（式子略）。

光子的能力线场在光子主能环中束缚运行的微分态能，由于时空差，其中较自由、较高速率的成份会沿线速度方向和旋开方向离心，使主能环能量分布不均。能量在主能环中的向前、向心趋势与向外旋开趋势并存，使主能环体出现一个较薄弱的“接点”。此处有少量自由能以能力线形式泄射而出，右旋环绕主能环一周后进入环流能（图略）。

光子主能环接点泄射能力线，其以不同自由度分布于环体周围空间形成反矢向包围主能体的能力线场（图略）。

光子结构能的全活性束缚光子单体“看上去”是一个中心为球体（主能体），产生氧化－还原两性极化，交替释放和吸收能力线，存在反矢向包围主能体的能力线场（能场）的自旋波粒子。光子每次释放能力线时，主能体收缩、能场舒张；反之，它每次吸收能力线时，主能体舒张、能场收缩。以“+”（正）、“－”（负）号分别表示光子的氧化、还原两极；正极显磁s极性，负极显磁n极性。光子单体是一个自行闭合、相当保守的内能流循环系统，它以相对稳定的周期t（t=1/v）每自旋一周，则氧化、还原各一次，主能体收缩、舒张各一次，能场舒张、收缩各一次，内能流以一定的量在系统内循环周流一次。

光子单体结构，是参与其中的微分态能量群的全活性的整体束缚运行状态。

光子的行为——氧化还原反应这里以两个光子的相互作用来考察其行为。

能力线切割、断离和互通不考虑任何其他存在，两个光子在宇宙中任何相位同处，它们都是相遇光子。它们各自较外围、直至无穷远处的能力线场较脆弱，因相互接触而被对方切断，断端能力线循径流向对方光子的还原极（负极、磁n极），导致能力线互通，能场融合。这使得两光子相互感知对方并产生相互间绝对向心束缚的牵引力。

能力线形变、相互抵抗光子能场内围较向心部分的能力线较密集而坚韧，在与客体光子接触时不被切断，但发生形变。形变的能力线力求复态，产生相互间相对离心自由趋势的排斥力。

反偶——右旋反相抗衡偶合相互感应接触的一对光子交互氧化还原和互通能量，既牵引又排斥，产生绝对向心束缚、相对离心自由的自组织行为。该行为使两个光子相互调定矢轴方向和间距，在一个相对稳定、阻抗最底的关系中作回旋运动。此时，它们的矢轴方向相反，引、斥力抗衡，呈右旋反相抗衡偶合——反偶状态（图略）。

光子是自然界中一大类构造最简单、最原始意义上的活性能量系统；其结构能闭合、保守，是自然界中极其自由行为的一大类系统。光子也能相互作用，自组织成光子流、光子群体，并能与其他系统相互作用；所以，光子的封闭保守性不是绝对的。

弯曲时空背景中的光子创生——宇宙起源倒退时间至“极限无”，存在是无限微分态的矢向右旋能分布的无限开放的空间——“极限无”时空背景。这是在无限遥远的史前，任何自组织为系统的时空事件尚未发生时的存在状态——真空状态。

真空在总体上是一个无限低能量、低频率的“消散相”光子，但其中充满的无限微分态的矢向右旋能却都是无限高能、高频率的“无形体”光子。真空的这种特殊的两重性，决定了它必自行弯曲、自发创生“临界非零能”光子——一个半径极其大，能量和频率极其低的光子——让时间开始，使空间局域化。

真空是自由度无限的规范场，它凭其本性让宇宙以“临界非零能”光子的方式自然演生于其中，并按统一规律的时空序演绎自组织为系统的万物万事。初期宇宙的演化情景可以讨论，这里从略。

基本粒子和所有的亚原子粒子都来源于光子，产生于宇宙初期进化。它们都是绝对破缺、相对闭合，绝对向心束缚、相对离心自由的活性能量系统。活性，是指它们都是矢向右旋、负熵、氧化－还原两性极化的自旋波粒子共振体，能在环境中表现能动的自组织行为。例如：电字它是个破缺光子，即自主能环断离、能力线场显著破缺、显示强氧化还原性的光子。电子与光子可互变（图示和解释从略）。

质子它是多聚电子的超级结构（可比照氨基酸、核苷酸等两性分子多体聚合的超级结构来理解）。质子大约由1840个电子聚合的强氧化还原体。

中子它是质子的封闭态，即：多聚电子形成闭合环形结构后的超级结构。中子与质子的区别，类似于光子与电子的区别。

……

粒子世界的所有成员都是在宇宙演进过程中，经由局部和大尺度时空域反复出现的“去极化——复极化”反应过程产生的（这种反应将在下文提及）。

原子结构的生命性原子可分为价电子壳层和壳内原子实（各层饱和电子与原子核合在一起）两部分（图示从略）。

最简原子氢的结构关系，是一个价电子与一个质子的反偶关系，两者引、斥力抗衡，使电子在质子外层空间以一定距离自旋之同时完成轨道旋。

氢原子的“壳”、“实”关系：将高速绕核运动的价电子在轨道层面出现的概率整体看待，它是个两极破缺开放，体现氧化－还原两性极化的壳系统。质子在壳内反偶占位，犹如一个能动的活性驱子。质子与能壳的关系，远超过环境与能壳的关系。氢原子的这种结构能关系是生命性的。下面以氢原子为例进行讨论。

对于氢原子，它保持能壳价电子的能态相对稳定不变的调节，称定态调节。

氢原子在理想的稳定环境中，它的能壳与环境、能壳与质子的能量交换都是等能交换，氢原子不作调节反应。然而，事实上没有理想稳定态，调节是绝对的。

当环境呈熵变，氢原子周围能力线密度降低，其能壳还原极即刻因此而减少对环境系统能量吸收的一个量，同时也减少与环境之间的相互牵引力一个量。这就即刻使能壳还原极向质子氧化极内陷、靠近，增加了对质子能量的吸收，并立即补尝了能壳自环境少吸收的那一部分能量。由于上述反应是在瞬间完成的，故而能壳在还原极的能量吸收没有改变，电子的能态没有因此改变（图示从略）。

质子是具有能量余地（储备能）的，当能壳对它增加能量吸收时可以立即释放出来以满足其所需。因为质子是个多聚电子高度挛缩的高级结构，它有多重构形状态：当它降低螺和减少折叠程度时会增加其结构能储备，反之，就会释出能量；质子从一种构态（能态）转变到另一构态时，能量释放或吸收是有规定量的。氢原子由价电子反映的某一能态，是由其核内质子相应的构态与之适应并起调节作用维系的。质子在不改变某一构态时仍可以对能壳作一定范围的微调来维系价电子能态的相对稳定性。

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