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无疑，弦论的创立者们为他们的先驱性发现付出了很大的代价。为了认识这是怎样的一群人物，读者需要真正了解他们的工作的意义。当年一起读研究生的朋友已经是永久的正教授了，他们有很高的薪水，工作有保障，一家人衣食无忧。他们在著名的大学里有显赫的地位。而你呢，一无所有。你在内心深处知道他们走了捷径，而你做的是可能有着更大意义的事情，它们需要更多的创造力和更大的勇气。他们随波逐流，而你发现了崭新的理论。但你还是一个博士后，研究助理，或者毫无资历的教授。你没有长期的研究保障，前景渺茫。而你作为一个科学家，还是比别人更积极——发表更多的文章，带更多的学生——远远超过了那些做低风险研究却更有保障的人们。
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那么，读者们，问问你自己，在这样的状况下，你想做什么？
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施瓦兹坚持做弦论，继续寻找证据证明它可以是物理学的一个统一理论。尽管他还不能证明理论在数学上是和谐的，41但他确信他已经把握了一些东西。当第一代弦理论家们面临着难以逾越的障碍时，他们还在激励自己，假如基本粒子是弦的振动，那么所有的疑难都将得到解决。他们列出了一张令人兴奋的清单：
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1.弦论为我们自动统一了所有的基本粒子，也统一了所有的力。它们都源自一种基本物体的振动。
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2.弦论自动产生了规范场，它们决定着电磁力和核力。这些都自然源于开弦的振动。
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3.弦论自动产生了引力子，它源自闭弦的振动；弦的任何量子理论都必须包含闭弦。结果，我们自然得到了引力与其他力的统一。
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4.超对称弦论统一了玻色子与费米子，两者都是弦的振动；因而所有的力与粒子也统一起来了。
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而且，即使弦论不对，超对称性也仍然可以是对的。弦论比普通的量子理论更合适作为超对称性的依托。虽然超对称形式的标准模型丑陋而复杂，超对称的弦论却是美妙的珍玩。
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最重要的是，弦论不费气力就实现了运动定律与力的定律的自然统一。
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于是，弦论似乎达成了我们的一个梦想。整个标准模型，连同它的12种夸克和轻子，还有三种力外加引力，都能统一起来了，因为所有这些现象源自在时空延展的弦的振动，满足最简单的定律：弦运动时经过的表面积最小。标准模型的所有常数都可以归结为牛顿引力常数和一个代表弦分裂或结合的几率的简单数字的组合。即使那个几率的数不是基本的常数，却代表了环境的性质。
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弦论承诺了那么多，难怪施瓦兹和他的几个合作者相信它一定是正确的。就统一问题而言，没有别的理论能在一个简单思想的基础上实现那么多东西。面对这样的前景，就只剩下两个问题了：它有效吗？需要什么代价？
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1983年，我还是普林斯顿高等研究院的博士后，施瓦兹应邀来普林斯顿大学做了两个弦论的演讲。我以前没听过多少弦理论的东西，对他的演讲我只记得听众们紧张而不安的反应，一半是兴趣，一半是怀疑。威藤（Edward Witten）那时已经是基本粒子物理学的大人物，经常打断施瓦兹的演讲，问了他一连串长久的难题。我原以为这是怀疑的表现。后来我才逐渐明白，那是强烈兴趣的流露。施瓦兹很自信，但也有一点儿倔犟。我的印象是，他花了很多年的时间去感染别人对弦论发生兴趣。他的讲话使我相信他是一个勇敢的科学家，但没能说服我做弦论的研究。那时，我认识的每个人都在做着自己的项目，而对那个新理论漠不关心。几乎没人意识到我们正生活在我们常说的物理学的末日。
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物理学的困惑 第八章 第一次超弦革命
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第一次超弦革命发生在1984年秋。称它为革命似乎有点儿自命不凡，但也名副其实。6个月前，只有少数大胆的物理学家在做弦论，除了个别同事，别人并不在意他们。正如施瓦兹说的，他和新合作伙伴、英国物理学家格林（Michael Green）“发表了好几篇论文，每次我都对结果感到激动……每次我们都觉得大家这回该对它发生兴趣了，因为他们可以看到这个学科是多么令人振奋。但还是无人喝彩。”426个月后，几个最坚决的批评者也开始做弦论了。在新的氛围下，不丢弃自己正在做的事情而去追随他们，是需要勇气的。
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事情的转折在于施瓦兹和格林的一个计算，它强有力地证明了弦论是一个有限而和谐的理论。更准确地说，他们终于成功地证明了，在超对称弦论（至少在10维时空）中，困惑许多统一理论的某些危险的方法（即所谓的“反常”）没有了。43我还记得对那篇论文的反应是既震惊又欢欣：震惊是因为有人怀疑弦论能在任何水平与量子论和谐一致；欢欣是因为格林和施瓦兹打消了怀疑，让人们期待统一物理学的最终理论已经握在我们手上了。
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再也找不出更快的变化了。正如施瓦兹回忆的，就在我们要写完的时候，我们接到威藤的电话，说他听说……我们已经有了清除反常的结果。他想看看我们的工作。于是我们写了一个草稿，通过FedEx寄给他。那时没有email，它还没出现呢；但有了FedEx。所以我们寄给了他，他第二天就收到了。我们听说，普林斯顿大学和高等研究院的每一个人，所有的理论物理学家，都在做了，人数不少呢……于是，它在一夜之间就成了热门话题[笑]，至少在普林斯顿——很快就影响了世界其他地方。这是很奇怪的事情，因为这么多年来我们发表了很多结果，却没人关心。可现在人们一下子变得兴奋起来。它从一个极端走到了另一个极端：从无人喝彩到万众欢呼……44
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弦理论承担了其他理论没有的使命——它自诩为一个引力的量子理论，也是真正的力与物质的统一。它大胆而美妙的一击，似乎至少解决了那五个理论物理学问题中的三个。就这样，经过多年的失败之后，我们仿佛突然找到了黄金。（有趣的是，施瓦兹也马上从加州理工学院的高级研究助理提升为正教授。）
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库恩（Thomas Kuhn）在他的名著《科学革命的结构》中为我们认为的科学历史上的革命性事件提出了一种新的认识路线。根据他的观点，科学革命发生之前往往出现大量的实验反常。结果，人们开始质疑现有的理论，还会有少数人另立新的理论。革命的高潮是实验结果有利于某个新理论而不利于旧理论。45库恩对科学的描述可能存在争议，我在本书的最后也会提出一些意见。但它描述了某些情况下发生的事件，还是有助于我们进行比较。
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1984年的事情并不满足库恩的结构。现有的理论没有一个能解决弦论解决的问题。也没有实验反常；粒子物理学的标准模型和广义相对论足以解释那时的所有实验结果。即使如此，我们在一夜之间就有了一个可能的终极理论，能解释宇宙和我们在宇宙中的地位，又怎能不称其为革命呢？
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1984年超弦革命四五年后，又有了许多进展，人们对弦论的兴趣也很快高涨起来。它成了最火爆的游戏。一头钻进来的人们都满怀着雄心和骄傲。有很多新技术等着他们去学，需要投入几个月甚至一年的时间才可能做弦论，这对一个理论物理学家来说是很漫长的时间。认真做的人看不起不做或不能做的（总会有这种想法的）。很快就形成了差不多和宗教派别一样的团体，你要么是弦理论家，要么不是。我们几个人还想坚持走普通路线：有了好想法，我会做下去，而同时也会走别的路线。很难一条路走到头，因为站在潮头的那些人不大愿意搭理我们这些没有加入新潮的人。
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为了适应新领域，很快就有了弦论的学术会议。那些会议仿佛都在欢呼胜利，好像已经真的发现了什么理论，而别的一切都无所谓，都不值得考虑。弦论的讲习班开始在主要的大学和研究机构流行。在哈佛，弦论讲习班被称为“后现代物理班”。
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这个名称没有讽刺的意味。弦论的讲习班和学术会很少讨论的一个课题是，如何用实验来检验理论？虽然有几个人为此忧虑，其他人却认为那是不必要的。他们感觉只可能有一个能统一所有物理学的和谐的理论，而弦论看来做到了这一点，所以它一定是对的。检验我们的理论不再需要实验了，这是伽利略的精神。数学已经足以探索自然定律。我们走进了后现代物理学时代。
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很快，物理学家意识到弦论不是唯一的。我们很快发现，在10维时空里有5个和谐的超弦理论，而不是只有一个。这引出一个难题，大约10年后才得到解决。不过，这还不算坏消息。我们还记得卡鲁扎-克莱因理论有一个致命问题：它描述的宇宙太对称了，不符合实际，因为从镜像看到的自然是不一样的。5个超弦理论能避免这个难题，它们描述的世界和我们真实的世界一样不那么对称。进一步的发展证明弦论是有限的（就是说，它关于任何实验结果的预言都是有限的数值）。在玻色弦而没有费米弦的情形，很容易证明没有类似于引力子理论中的那些无穷表达，但当概率计算到达某个更高的精度时，无穷大还是会出现，它与快子的不稳定性有关。因为超弦没有快子，于是理论可能没有无穷大。
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