王超行侠仗义
弦理论（以及它升级版的超弦理论）可以用来描述引力和所有基本粒子。它的一个基本观点就是自然界的基本单元，如电子、光子、中微子和夸克等等，看起来像粒子，实际上都是很小很小的一维弦的不同振动模式。
弦理论主要试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论：
量子力学和广义相对论
并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论”
然而这项理论非常难测试，并需要对我们目前描绘的宇宙进行一些调整，也即宇宙一定存在比我们所知思维空间更多的时空维度。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们。
但弦理论作为我们最有希望的万有理论候选者，在低于10维的时空中根本没有意义。
超级数学建模
首先，弦理论是另一条理论，斯坦福一位教授有讲解。
你的真正的问题跟弦理论无关，本名叫做“超弦理论”。
《TED》视频中有比较详细的讲解，首先建议你可以去看一下。
来解释这个问题，我们先来想象一下：如果所有物质，如你我、车辆、设备、房屋、树木乃至泥土、星球和空气等等，这些都消失了，那么我们的宇宙中还剩下什么呢？
答案只有一个，就是空间。
我们很难想象出这么一个完全空旷的环境究竟是怎样的，因为我们所能制造出的最小的空间里，都会时时刻刻不停有亚原子凭空出现又凭空消失。
（图片是引用的，如果侵权，马上删除）
所以我们只能通过计算来提出可能的猜测，再通过粒子加速器的实验进行排除验证。
再假想一下：如果把一片空间无限放大呢？一百万倍，一百万的一百万倍，一百万的一百万的一百万倍……我们发现，空间是不能无限分割下去的，它有一个最小的结构，这就是量子化的“空间比特”。
另一个非常有趣的现象是：这种空间的最小结构，不是“平坦”的！它是一种复杂扭曲结构，可能含有高峰、波谷、甚至有“卷曲”（如管状结构，极限情况下，可以将能量态的物质“隐藏”在其中）。证明的方法就是：利用粒子加速器将极小粒子加速到接近光速，然后相撞，在较小概率下，一部分能量会“消失”（隐藏于高维卷曲空间比特中）。
根据数学计算，最早猜测这样的空间比特的形状可能有5种，但根据最新的计算结果，形状可能高达几百万种。而我们只能计算出每种可能形状会“隐藏”的能量值，然后用粒子加速器撞击，根据观测结果进行验证。
这样一来，计算量极大，所以真正该理论的验证，如果没有运气帮忙的话，也许只有我们的后代才能成功验证。
所以，现代物理学中，“高维空间”特指极小物体或者空间的几何结构的扭曲及卷曲程度。
而后，就到我们的“超弦理论”了。
在古希腊时代，包括亚里士多德在内的思想家们就在思考一个问题：一个苹果如果无限分割，有没有一个最小的不可分割的微粒？
欧洲和古老中国分别提出了四元素和五行说，中世纪时天主教徒们又强行加入了光明和以太（也就是黑暗）两种元素。两套成熟的元素说理论影响了人类几千年，并且诞生了一群试图将物质中“金元素”提纯甚至转化得到的人们，他们被称为“炼金术士”，各种不小心合成的物质和永远弥漫于他们身上和实验室中的硫磺及其他化学物质的臭味，使人们认为这是一群和“魔鬼”交易的人类，当火药从亚洲一路横扫欧洲时，释放“火球术”的邪恶“魔法师”和巫师们都成了教会的打击目标。
直到拉瓦锡第一次发现，参与反应的物质的质量总是成一个特定比例，质量守恒的思想和原子论的启蒙终于在愚昧的人类中诞生了。可惜伟大的法兰西共和国宣称“法兰西不需要化学家”，于是一颗最伟大的化学家的头颅就被他们砍掉了。
道尔顿在其基础上最终提出了原子论。
汤姆逊发现了电子……
于是一场发现亚原子的革命在19-20世纪展开了。我们发现了质子、中子，最终发现了夸克。
看起来很完美，我们似乎已经发现了物质的最小组成了。但爱因斯坦究其一生的试图寻找一种统一物理学的“统一场论”的努力，最终以失败而告终。我们的物理学在最大以及最小的尺度上演变成为了两个完全不同的物理学体系。这是荒谬的！因为所有星系最终还是由这些极小的微粒所组成的呀，怎么可能出现完全不同的物理学体系来进行描述？
于是，我们的物理学家们，并没有把爱因斯坦的努力当成玩笑。而是投身进入高能物理实验室，开始寻找一个真正的“万有理论”。
而其中一种解释，就是超弦理论。
前面说到：空间是由最小的高维（复杂几何结构）的空间比特所构成的。那么微粒是如何形成的呢？
数学家们提出了一种新思想，那就是微粒的最基本构成形态，实际上是光。没错，就是我们所知的光。
在一个空间比特里，有这样一束成环形的闭合“小光圈”被束缚在了这样的空间里，它沿着空间的结构扭曲，并且成一定频率和形状进行“振动”，这样的光，可能有4种。它们没有形状，只是被束缚在了空间中，沿着空间的形状扭曲分布并且规律振动，形成一种“超弦结构”。这样的超弦，共同组成了我们宇宙中的所有微粒，最终组成了我们整个宇宙。
所以，虽然超弦理论中所描述的基本微粒是“光”，但实际上描述的是量子化的空间比特的几何形状。而对这些空间比特进行描述时，只能在10维以上的空间构型方程组中进行计算和描述。所得结果只是可能猜测，需要通过高能粒子撞击中从我们的维度中消失的能量大小来进行验证。
万物组成的基本元素是光，这的确是最意外的一个可能答案。
化学兴趣者
非常感谢小伙伴“王超行侠仗义”的信任和邀请。
虽然您所提的问你题已经超出了我一个物理系本科生的能力范围之外了，但是我仍然希望能用自己了解的一鳞半爪，对这个问题进行一下解答。
一、弦理论的前世
量子力学和相对论是现代物理学的两大基石。其中发展最为迅速的是量子力学，然而量子力学在发展过程中遇到一个最大的问题就是引力，到现在引力的量子化工作也没完成，换成咱们都明白的意思就是大统一理论或者说是大统一模型没有建立起来。无数的科学界大牛，倒在了前进的路上，直到今天也只是一个半经典的的公式。
二、引力量子化的困境
了解量子力学的人都知道，量子力学是用算符来描述的，所谓的引力量子化，就是把度规看做是算符，然后利用度规及其共轭的动量算符的对易关系来决定它们。在量子力学和量子场论中的对易关系是同时关系，所以引力场的量子化算符必然要定义在时空的类空间隔上。然而，要想知道两点的间隔是否类空，就必须首先知道该处的度规张量的真空期待值算符应该是由量子引力算符来决定的，而建立这个算符又必须先知道度规的预期值，理论就陷入了逻辑循环。
第二个引力量子化的困难是，引力场量子化之后不能重整化，成为“发散”的理论。
三、弯曲时空量子场论
在没有解决引力量子化的困境之前，科学家们也并不是什么都做不了。现在物理学家们可以使用的理论是“弯曲时空量子场论”。这个理论是一个从经典引力到量子引力的过渡理论，在理论中，引力场没有量子化，仍然看作是连续的弯曲时空，而物质场（电磁场、电子场）是量子化的。可以说，现在这个理论还是很靠谱的，它是广义相对论和量子场论的结合。当然了这种结合是不自然的。这个理论有点像波尔的量子理论，或者是二次量子化之前的量子力学；物质量子化了，但电磁场却没有，电磁场仍看作是连续的场，不看成光子。但是，在引力量子化没完成之前，这个理论也是可以解决很多问题的，比如目前对黑洞和早期宇宙的研究成果，都是基于这个理论。
四、弦理论的诞生
我们前面说过引力场量子化之后不能重整化，变成了一个“发散”的理论，科学家们为了解决这个问题设计了种种方案，弦理论就是在这样的背景下诞生的。比如超引力、圈量子引力、超弦等其实都是试图客服这个困难而诞生的。1968年，Gabriele Veneziano希望能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年之久的欧拉公式（Euler's Function），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Leonard Susskind(李奥纳特·苏士侃)所发现，这在日后则发展出“弦理论”。
五、为什么弦理论会受到科学家的重视并寄予厚望
熟悉和关注科学发展的小伙伴们都知道，其实现在弦理论这项理论非常难测试，还缺乏很多真正意义上的实验证据支持。并需要对我们所描绘的宇宙进行一些调整，也即宇宙一定存在比我们所知的四维空间更多的时空维度 。科学家认为这些隐藏的维度可能卷起到非常小以至于我们没有发现它们 。然而这并没有浇灭物理学家们对弦理论的热情，这主要是因为，弦理论主要试图解决表面上的不兼容的两个主要物理学理论——量子力学和广义相对论——并欲创造的描述整个宇宙的“万物理论” 。当然了，上帝粒子（希格斯粒子）的发现，对于弦理论来说是一个重大的利好。
通过前面的介绍，我相信小伙伴们已经了解了弦理论的前世今生，并对弦理论一定是充满着无限美好的期待吧。如果您喜欢这类的话题，喜欢科学，您可以关注我的账号，我将不断为大家提供更多优质的科普文章。欢迎点赞、评论和转发，让我们共同为科学的发展贡献自己的力量。
郭哥聊科学
【是谁提出弦理论的？】
1968年，一个偶然的发现，解开了物理世界的这个谜团。
韦内齐亚诺（Gabriele Veneziano）偶然在一本数学书上发现了一个叫做“欧拉β函数”的东西。
这个函数能够准确描述 强核力4粒子散射模型，后来被称为韦内齐亚诺模型（Veneziano model）。
但他当时并不太清楚这个数学方程究竟是什么意义。在他之后Leonard Susskind和Holger Nielsen 等人详细分析了该数学方程，他们发现方程可以描述振动的弦。因此，弦理论完全是研究强核力的一次意外发现。
弦理论预言宇宙是26维度，这直接导致了弦理论胎死腹中。（26维，莫说科学家，就是常人也难以相信啊）
直到超弦理论的出现（之前的弦论被称为玻色弦论），成功将宇宙维度降低至10维，并预言了“引力子”，引发了理论物理学界的研究热潮！
疯狂的探索后，人们留下了5种弦理论
它们都能自圆其说，却各自为政，互相独立。这些理论到底哪一个才是正确的呢，物理学家们一头雾水。
很快，大部分人就重新回到了自己的工作岗位，超弦理论又被扔到了一边……
到了1995年，南加州大学召开了超弦会议，威滕的发言唤醒了沉睡十多年的超弦理论。他利用对偶性统一了5种弦理论，证明了这5个留下来的弦理论本质上都是相同的！
在威滕的理论里，原本10维的弦多了一个维度，成为了11维。
简单来说，就像是一张纸只有2维，可当许多纸叠放在一起后，就出现了一个新的维度。威滕的理论也是如此，当许多弦叠放在一起的时候，就出现了第11维
威滕的报告，一下子驱散了超弦理论的阴霾。被冷落了十多年的超弦理论又重新被碰上了神坛，成为了目前解释自然界最佳的工具！
除此之外，威滕还推测出一个理论
他认为还存在一个统一的理论尚未被发现。他给这种理论命名为M理论，而这个理论可能是宇宙物理理论最根本的基础。英国物理学家霍金在他的著作《大设计》中，认为M理论可能是宇宙的终极理论！
o上知天文o
物理学没有物理直觉，理论不免陷于瞎猜。爱因斯坦由于应用黎曼几何的巨大成功，之后搞物理的大家都变成数学家了，包括杨振宁（世纪七大数学难题就有一个是杨振宁的），量子论后续都成为微分几何学家了，但多少在物理上还能预言一些成果（代价很大，巨型对撞机）。弦理论是其合理的推广还是妄想，现在无法验证（无法达到其能级）。
用户24162306282
广义相对论解释了引力如何在宏观宇宙中发挥作用。它讲述了行星轨道恒星的方式和原因，以及这些恒星如何围绕银河系运行等等。该理论认为引力不是实际的力，而是普通牛顿物理学所预测的时空的几何失真。物理学家和天文学家经常使用相对论进行观察和验证的预测。
量子力学解释了微观宇宙。它给出了原子，电子和其他亚原子粒子以及它们如何相互作用的数学描述。与可以被描述为平滑且可预测的大型世界不同，量子世界非常奇怪和混乱。
科学家们长期以来一直试图合并这两种理论，因为在某些情况下会出现问题和不一致，这些问题表明两种理论都没有得到所有答案。以一个黑洞为例。黑洞非常密集和巨大，但非常小。由于极端的重力，所有质量被压缩成一个称为奇点的小体积。我们是否使用相对论来解释黑洞，因为它包含如此多的质量或量子力学，因为它太小了？
那就是问题所在。科学家们无法避免同时使用广义相对论和量子力学。但是当他们试图这样做时，他们却得不到答案。他们开始提供毫无意义的无意义预测和答案。物理定律刚刚破裂。
弦理论 - 最初被称为“超弦理论” - 是一个术语，用于描述一组非常密切相关的基本粒子及其相互作用的数学模型。弦理论试图将宇宙中的四种力 - 电磁力，强核力，弱核力和引力 - 统一为一个统一的理论。该理论试图将量子力学和广义相对论结合起来，以便科学家能够在任何地方或时间，无论大小，都能在不破坏的情况下，在所有尺度上理解宇宙。
弦理论通过拒绝亚原子粒子是点状的观点来做到这一点; 相反，它们是微小的振动能量，称为弦。弦理论的弦是难以想象的小。平均字符串估计约为10 ^ -33厘米长。单个弦的大小非常小，以至于我们可能在基本粒子上执行的任何实验都不会显示出它的弦状性质 - 它看起来就像科学家所熟悉的点粒子一样。
在弦理论中，已知的基本粒子不再被描述为无量纲的数学点对象，而是被描述为扩展的一维对象（因此称为“弦”）。这些对象可以是行的开放位或闭合成循环。
这些字符串不是“由”构成的：它们是物质的基本组成部分。由于琴弦的尺寸有限，因此可以振动。据说这些弦以不同的速率振动。这些“音符”或振动频率是产生夸克和原子的不同特性的原因。根据该理论，所有已知的自然粒子只是弦的不同振动模式。因此，弦是唯一真正的“基本”粒子。一种特定类型的振动可以产生μ子，而另一种代表电子。通过改变琴弦的振动，可以产生不同的颗粒。
通过用极小的振动能量替换那些点状亚原子粒子，科学家们开辟了一个通向宇宙的窗口，相对论和量子力学不能; 一扇窗户可以让我们深入了解量子尺度上的引力，黑洞甚至宇宙本身的诞生。
有一个问题。对于字符串理论在数学上是一致的，他们需要描述超过我们熟悉的四个维度的字符串。假设弦理论是正确的自然理论，那么这些额外的维度显然必须隐藏在我们检测它们的能力之外。一般的假设是它们是“紧凑的” - 尺寸如此之小，以至于我们的日常经验只能揭示我们生活的四个大的（空间中的三个，一个时间）。这是一个十维世界，有些人在微观层面蜷缩，有些“大”维度被我们认为是“真实的”。
几位理论家参与了弦理论的发展一些最早和最重要的理论家是Gabriele Veneziano（意大利物理学家），Andre Neveu和Joel Scherk（法国物理学家），John Schwarz和Pierre Ramond（美国物理学家）。
问哒哒
当有人认为思维方式像弦一样，通过神经节点和突触之间的生物电作用产生智能识别，并因此把感受和认识综合在大脑沟回和脑干周围的区域时，这种理解可以延伸扩展到宇宙运行的状态和模式来使人理解和分析时空存在的状态和作用时，并不能因此而概括主观意识之外的世界就是我们想象中的样子，那样的理论构建和有局限的科学探索发现还远远不能作为宏观尺度存在的依据和结论，永恒的能量之海是宇宙整体的循环，人类在地球上的有生之年里，仍有大量的事情儿要做，而这些事情说三遍也未必就是定论，只是某个尺度下适用于我们，而不能给宇宙下结论，我们应该怀着谦虚谨慎，质朴踏实的步伐，在现有科学依据的基础上，进一步探索发现，开拓思路，身体力行，借助以往数世纪的典籍和科技数据，推翻已有程式的理解，用心眼去考量太大的存在，由自身原因去认识，体会自然，再看向宇宙深空，不离开本土的生存空间去荒芜的想象构建理论体系，要立足现实，对比时空体的广袤无垠，走出实践真理和精神，思想结合的论点来，只有都和朴素物质基础的辩证思维，才是实践活动和真理总结的正确方向，朝着准确和实事求是，不拘泥细节形式的多角度考虑去理解认识世界，必将把人类带向终极目标，我们和存在的意义，宇宙和地球，人类的关系，将有一个更清晰和准确的理解。
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弦理论，通常被称为“万物理论”，是一门相对年轻的科学，包括超弦、膜和额外维度等不寻常的概念。科学家们希望弦理论将解开宇宙最大的谜团之一，即重力和量子物理学是如何结合在一起的。
弦理论是一项正在进行研究中的工作，所以试图确定科学到底是什么，或者它的基本要素是什么，可能有点棘手。弦理论的主要特征包括:
我们所处宇宙中的所有物体都是由振动的细丝(弦)和能量膜(膜)组成的。
弦理论试图调和广义相对论(重力)和量子物理学。
一个新的连接(称为超对称性)存在于两种根本不同类型的粒子之间，玻色子和费米子。
宇宙必须存在几个额外的(通常不可观察的)维度。
根据将来证明哪些理论有价值，弦理论还有其他可能的特征。可能性包括:
弦理论解决方案的景观，允许可能的平行宇宙。
全息原理，说明空间中的信息如何与该空间表面的信息相关联。
人择原理，即科学家可以利用人类存在的事实来解释我们宇宙的某些物理性质。
我们的宇宙可能“卡”在一个薄膜上，允许对弦理论进行新的解释。
其他原则或特征，等待被发现。
尽管弦理论是一门年轻的科学，但它已经取得了许多显著的成就。以下是弦理论历史上的一些里程碑事件:
1968年:加布里埃莱·威尼齐亚诺最初提出了双共振模型。
1970年:当物理学家将威尼齐亚诺的模型解释为描述一个振动弦的宇宙时，弦理论就诞生了。
1971年:超对称性被纳入，创造了超弦理论。
1974年:弦理论被证明需要额外的维度。超弦理论中发现了一个类似引力子的物体。
1984年:当超弦理论中没有异常现象时，第一次超弦革命就开始了。
1985年:发展了异源弦理论。卡拉比-尤歧管被显示为压缩额外的尺寸。
1995年:爱德华·威滕提出运动理论作为超弦理论的统一，开始了第二次超弦革命。
1996年:弦理论被用来分析黑洞热力学，与其他方法的早期预测相匹配。
军机处留级大学士
弦理论是解释微观的已知，而量子理论是解释宏观的已知。这里的宏观代表所有粒子，人物，天体。
量子是一种计量单位，也是研究这些粒子，人物，天体规律的学科。他们的规律也可以成为一个个量子。也就是说量子是一些已知存在，量子理论是涉及探寻生命体绝对存在的物理学分支。包括研究时间、空间、质量等。
弦指的是生命体构成的物理学分支，相对而言，量子理论更值得人们思考，因为绝对存在即代表秩序，也就是存在生和灭，也就是研究出绝对秩序时有一些人会灭亡。而研究生命体构成的学科——弦理论，是挽救即将灭亡的生命，让其自身打破秩序，重新构建秩序的过程。但秩序是不可辱的，而打破即是一种侮辱，秩序的执法者会严格的追究其相关责任。但是秩序以破，执法者会用更大更广更深的秩序来制裁。研究的内容包括热力、光强、电能等。
而弦理论自相矛盾，那自然更多人会选择研究量子理论，也就是探寻更大更广更深的秩序是什么。
弦理论和量子理论是物理学两大瑰宝，有点像太极阴面相互平衡制约，阳面又互相扶持发展，二者又相互融合且不可兼得。而研究阴面会带来希望，阳面又会带来绝望。绝望中又有希望，希望中也有绝望。
要单独说弦的话，弦代表能量，代表作用力场，代表光和压力的来源（以太）。代表两个物体相互作用的开始到结束。与量子理论的单一性不同，弦理论更深奥一些。它研究的是为什么会有一加一，一加一为什么等于2这个结果，而二又为什么是一加一，一怎么加一能等于二，以及什么情况下一加一等于一，一加一会产生什么，消灭什么（天体视角）等问题。
而弦理论研究的就是一个联系，研究的就是远近怎么联系，近远又怎么联系。就是已经纠缠在一起的两个量子如何纠缠，怎么纠缠。用什么办法能让量子纠缠。等等……
用户73351189947
弦理论非常玄，它只存在于人类的想象当中，人类现在还没有技术去研究证实。量子理论虽然也很玄，但现在人类却有很多实验手段可以研究它，而且实验不断有新的发现，量子的行为颠覆人类对世界认识，从而吸引越来越多人参与量子研究与讨论，让他成为现在最热门的科学。
弦理论与量子理论是不同世界的物理理论，弦理论描述的是一个纯能量的世界，量子理论描述的是粒子世界能量运动的规律。它们可以同时存在，而且互相影响。所以弦理论与量子理论不冲突，不是非此即彼关系。
我不是弦理论的支持者，但我倡导正弦理论。
