【未来科学】引力为什么这么弱？大统一理论和超对称理论

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精华笔记 

弦论距离我们太遥远了，而且方法论饱受争议。那么用传统的自下而上的研究方法，应该怎么做呢？

一、大统一理论

1. 在标准模型的框架下，三种相互作用只是得到了解释。要想从真正意义上得到统一，必须用更加高级的理论；

2. 大统一理论在杨-米尔斯场的基础上，把维度拓展到更高。这里的维度并不是弦论中的时空维度，而是所用的数学元素的维度；

3. 大统一理论得到了一些结论，但是没有实验结果的支持，并且遗留了相当多的问题，已经不是学界的主流方向了；

二、等级问题

4. 等级问题是粒子物理遗留的一个哲学感很强的问题：为什么四个相互作用力的强度相差这么悬殊？为什么引力这么弱？

5. 其中电磁力的强度大概是强力的1/137，弱力的强度是电磁力的约十亿分之一左右，而引力又比弱力弱10^24倍；

6. 物理学家们的核心哲学观认为世界的本质是简单的，应该只需要测量一个数值，就可以囊括所有的相互作用；

三、超对称理论

7. 根据费曼路径积分的思想，一个物理过程在计算中要考虑所有可能出现的中间状况。比如一个电子和一个正电子碰撞，二者可能发生湮灭，也可能湮灭后重新产生一对电子和正电子；

粒子碰撞的中间过程有多种可能性

8. 超对称理论认为：每一个费米子都有对应的玻色子。所以要把粒子的玻色性也考虑在内，这样在数学上就会有很多项被抵消掉，只留下一个很小的“尾巴”，等级问题也就得到了解释；

基本粒子和他们的超对称伙伴

9. 但是超对称理论预言的粒子，到现在也没有被发现。没有实验的指导，理论物理是很难前进的。