《宇宙的琴弦》是一本理論物理前沿方向的科普書(shū)，此書(shū)主要介紹了20世紀(jì)80年代開(kāi)啟的理論物理思想革命——超弦理論。此書(shū)的作者B.格林是比較早用代數(shù)幾何做超弦研究的科學(xué)家，他在卡拉比丘成桐空間上做了一些研究工作。
那么，超弦理論到底“超”在哪里呢？
其實(shí)這里的“超”說(shuō)的就是“超對(duì)稱(chēng)性”。超對(duì)稱(chēng)性刻畫(huà)的是費(fèi)米子與玻色子之間的對(duì)稱(chēng)性，簡(jiǎn)單地說(shuō)，費(fèi)米子好像是幼兒園里的孩子，而玻色子好像是幼兒園里的皮球。皮球在孩子們腳下傳來(lái)傳去，孩子們相互之間就有了聯(lián)系。而超對(duì)稱(chēng)性認(rèn)為：孩子與皮球其實(shí)是一樣的，沒(méi)什么區(qū)別。
然而，“超對(duì)稱(chēng)性”到底存在不存在呢？
在這里，我們可以先用《六祖壇經(jīng)》里最有名的偈語(yǔ)來(lái)看一下這個(gè)問(wèn)題：
菩提本無(wú)樹(shù)
明鏡亦非臺(tái)
本來(lái)無(wú)一物
何處惹塵埃
《六祖壇經(jīng)》告訴我們：其實(shí)不用執(zhí)著于“超對(duì)稱(chēng)性”到底存在不存在，因?yàn)椤氨緛?lái)無(wú)一物”，只要你心中有超對(duì)稱(chēng)性，那么超對(duì)稱(chēng)性就可以存在。
這是科學(xué)嗎？當(dāng)然不是，因?yàn)榭茖W(xué)講究的是實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。
但是，《六祖壇經(jīng)》講到的這個(gè)“禪”，卻對(duì)理解《宇宙的琴弦》也是大有裨益的。
禪是一種只長(zhǎng)在內(nèi)心的東西，其本質(zhì)與王陽(yáng)明的心學(xué)有點(diǎn)類(lèi)似。只要你心中有超對(duì)稱(chēng)，那么超對(duì)稱(chēng)就存在——這就是所謂的“我心即宇宙，宇宙即我心”。
在《宇宙的琴弦》這本書(shū)里我們可以看到，超對(duì)稱(chēng)性只存在于理論物理學(xué)家與數(shù)學(xué)家的心里，它并不是一個(gè)已經(jīng)被實(shí)驗(yàn)檢驗(yàn)的物理定律，但這不妨礙它形成蔚為大觀的理論體系。這個(gè)理論體系發(fā)展到最高潮，就是卡拉比——丘成桐空間的出現(xiàn)。
卡拉比——丘成桐空間不是肉眼可見(jiàn)了，也不是我們的實(shí)驗(yàn)儀器可以探測(cè)到的。理論上來(lái)說(shuō)，它的尺寸是Planck 長(zhǎng)度——大概1.6x10的-35次方米，這個(gè)尺寸比質(zhì)子還要小20個(gè)數(shù)量級(jí)，是不可觀測(cè)的。所以，卡拉比——丘成桐空間只可能存在于我們的“心”里。
解釋了超弦中的“超”字，我們?cè)賮?lái)看看“弦”又是什么？
其實(shí)，弦是粒子的推廣。一個(gè)粒子是一個(gè)點(diǎn)，是0維的；而一根弦是一條線(xiàn)，是1維的。一個(gè)粒子在時(shí)空中的軌跡叫做世界線(xiàn)，而一個(gè)弦在時(shí)空中的軌跡是世界面。但我們從來(lái)沒(méi)有看到過(guò)世界線(xiàn)，也沒(méi)有看到過(guò)世界面。所以，弦其實(shí)也有點(diǎn)像《六祖壇經(jīng)》里說(shuō)的“無(wú)相”。所謂“無(wú)相”，其實(shí)就是：不著形相，無(wú)跡可尋（這是一種不可觀測(cè)的東西）。一個(gè)弦在時(shí)空中掃出的世界面，是一個(gè)嵌入在10維時(shí)空（微擾弦論中時(shí)空是10維的。而在M理論中時(shí)空是11維的，M理論不是微擾的，是一種強(qiáng)耦合理論）的2維面。而這個(gè)面就是“無(wú)相”——也就是說(shuō)，最基礎(chǔ)的東西可能是無(wú)相的。
我們每個(gè)人，都有迷惘心，也有好奇心。比如我們想知道宇宙為什么發(fā)生大爆炸，如果把電子切開(kāi)了會(huì)看到什么。而通過(guò)閱讀《宇宙的琴弦》來(lái)學(xué)習(xí)超弦理論的過(guò)程是一個(gè)“開(kāi)悟”的過(guò)程。如果采用《六祖壇經(jīng)》的觀點(diǎn)，對(duì)于這種好奇心與迷惘，“世人本自有之，只緣心述，不能自悟”。我們需要閱讀《宇宙的琴弦》這一類(lèi)的科普書(shū)，才能幫我們“開(kāi)悟”，我們也可以用《六祖壇經(jīng)》的思想來(lái)幫助我們理解《宇宙的琴弦》。
