超弦理论受欢迎原因-超炫漫话

当维尼奇亚诺在1968年开始提出弦理论的时候，世界上没有几个人相信这个理论是正确的，多数人认为超弦理论不过是数学游戏，更没有人投入精力去研究。甚至有人说：“基本粒子不是粒子，是线！ 简直是大白天讲梦话！有实验证据么？”弦理论在中国，更是无人问津。有关弦理论的论文不多，从事弦理论研究的理论物理学家也屈指可数。除了维尼奇亚诺、温伯格、Virasoro M.A.、Schwarz J.H.、Nielsen H.B.，从1968年到1980年，12年间，没有多少人坚守在弦理论阵地上。下面是维尼奇亚诺、温伯格、Schwarz J.H.等人在20世纪70年代初期的部分论文：

1.Ademollo，M.\Veneziano，G.\Weinberg，S（1969）“Quantization condition for Regge intercepts and hadron masses”，Phys.Rev.Lett.22，83.

2.Amati，D.\Le Bellac，M.\and Olive，D.（1970）“The twisting operator in multi-Veneziano theory”，Nuovo Cim.66A，831.

3.Aharonov，Y.\Casher，A\ and Susskind，L.（1971）“Dual -parton model for mesons and baryons”，Phys.Lett.35B，512.

4.Aharonov，Y.\Casher，A\ and Susskind，L.（1972）“Spin-1/2 partons in a dual model of hadrons”，Phys.Rev.，D5，988.

5.Schwarz J.H.（1972），“Dualpion model satisfying current-algebra constraints”，Phys.Rev..D5，886

直到20世纪80年代，格林和施瓦兹在弦理论的基础上提出超弦理论，情况才有了改观。瞬间，千百人争相投入研究热情；因为人们突然发现，这是一个开发前景广阔的“金矿”，是哥伦布发现的“新大陆”，值得“投资”。《超弦理论》（第一卷）共引用国际核心期刊弦理论论文478 篇，时间跨度18年。其中从1980年至1986年6年内的论文数量高达225 篇，时间跨度仅占1/3，占比高达47%；而1980年之前的全部引用论文之和仅仅253 篇。

超弦理论在中国的境遇如何呢？人们仍然“敬而远之”！窃以为，原因有二：一是国家的科研政策偏重于应用型、急需型，轻视对基础理论的研究，凡是应用型科研课题都容易获得批复，容易得到较多的科研基金；二是弦理论太深奥，用到的现代数学理论太多，不花费大力气很难搞懂，更别说创新了！一位网友在谈到中国的超弦研究现状时留言：目前国内仅一两所高校或研究所在研究超弦，并且只是细枝末节的小问题；一般本科物理系的老师也只是听说而已，还没有任何确定的研究方向，或者缺少相关的研究能力。

这种认识未免偏颇。据我所知，确有少数人迎难而上，不避艰险。例如，1992年5月，李新洲、徐建军先生撰写《超对称物理导论》，向中国科学界阐述了超弦理论。再如李淼，他是中科院理论物理研究所研究员，博士生导师，在国际学术刊物上发表论文百余篇，内容涉及黑洞、宇宙学、暗物质与暗能量、引力、超弦理论、超对称等，曾发表论著《超弦史话》《三体中的物理学》，是中国最富有成果的超弦理论研究者之一。中国科技大学建立了交叉学科研究中心，重点研究物理前沿基础课题，包括超弦、暗物质与暗能量等。卢建新，是中国科技大学交叉学科研究中心研究员，在超弦理论的第二次革命中做出了开创性的工作，发表论文50 多篇，总引用次数达到2400 多次，其中引用超过600 次的有1 篇，引用在250～500 次之间的1 篇，引用在100～250 次的有3 篇。美国科学研究情报所在2002年2月对有关膜（branes）方面的论文引用进行分析，选出国际上被引用最多的25篇文章和25 位作者，卢建新教授位列其中。(www.xing528.com)

时空运转到1984年，第一次超弦理论革命发生了，全球的理论物理学家几乎全部投身于超弦理论的研究，Schwarz J.H 和Green M.B.是主要推手，Affleck、Nills H P、Alvarez E、Orland P、Bachas C、Appelquist T、Atick J J、Polyakov A M、Bergshoeff E、Salam A、Boucher W、Narain K S、Fradkin E S 等数百位各国理论高手紧随其后，超弦理论获得飞速发展。理论研究的主要成果如下。

（1）超弦理论用一维弦代替了基本粒子为点状粒子的假设，弦线长度为10-35米，比原子核半径小20 个量级；弦的不同振动模式产生自然界各种不同的粒子。

（2）超弦理论要求引力存在，能够将引力与标准模型自然地统一起来。

（3）超弦理论存在五种形式：I 型超弦，包括开弦和闭弦，规范群SO（32）；IIA 型超弦，只含闭弦，要求九维空间，不破坏宇称；IIB 型超弦，只含闭弦，要求九维空间，破坏宇称。规范群皆为Apin（32）Z2；两种杂化弦，具有32维旋转对称性，规范群E8XE8。

（4）超弦理论成功地解释了黑洞熵和黑洞热辐射。

（5）弦线之间的碰撞、合并和分裂产生了粒子间的碰撞、作用力的传递和衰变。

（6）超弦的运动时空为十维，九维空间，一维时间。