第二平行宇宙 《平行宇宙》第一部分：《平行宇宙》深度解读
龙章在这本书里，加来道雄博士以其无与伦比的解释能力，讲述了现代物理学所获得的最不可思议、最令人兴奋的可能性之一，那就是可能存在一个巨大的宇宙网络，在这个网络中有很多个宇宙，也许是无限个宇宙，而我们的宇宙只是其中的一个。他用生动巧妙的类比和幽默的语言，耐心地向读者介绍了各种关于平行宇宙的话题，从量子力学和宇宙学到最新的M理论。读完这本书，在一个学者的陪伴下进行一次奇妙的宇宙漫游。他的观点可以把我们的想象力推向极限。
作者写这本书的顺序是先理论后实践，所以我们也遵循这个逻辑。我们首先介绍了作者所关注的M理论，以及M理论是如何证明平行宇宙的存在的，然后介绍了平行宇宙对人类的意义。因此，这三个关键点如下:一、M理论是如何从无到有，一步步发展到人类物理学理论的前沿；第二，M理论和其他推论如何支持平行宇宙存在的猜想；第三，为什么我们说平行宇宙很可能是人类的最终归宿？
我们先来看第一个方面:M理论是如何从无到有发展到人类最先进的物理理论。
m理论本质上是弦理论的最新版本。正是弦理论和M理论让科学家们对平行宇宙的态度由消极转为积极，所以作者在书的前半部分花了大量的笔墨向我们解释M理论的发展。
故事从爱因斯坦开始。爱因斯坦可以说是人类历史上最伟大的物理学家之一。36岁时，他提出了天才的广义相对论。事实上，爱因斯坦后半生一直在做一项工作，就是试图构建这样一个可以解释宇宙中所有基本现象的《万物理论》，但遗憾的是，他直到去世才完成这项工作。这并不是因为爱因斯坦不够聪明，而是因为当时物理学的发展水平不足以支撑《万物理论》的诞生。
那么《万物理论》有多重要呢？为什么能让爱因斯坦为之奋斗半辈子？其实科学家长期以来都有一个简单的想法，那就是世界其实是统一的，世界上所有的基本功能都应该有相同的本质。
科学家发现，宇宙中其实只有四种基本力，即引力、电磁力、强核力和弱核力。正是这四种力量驱动着整个宇宙的运转，但这四种力量在最根本的本质上是完全不同的，因此无法细分。如果有这样一种理论可以将这四种基本力统一在一个框架中，那么这个理论就可以解释宇宙中所有最基本的现象，这个理论可以称为万物理论。
虽然爱因斯坦没能打造出一部《万物理论》，但他为物理学界打开了眼界，所以后来的学者可以在这条路上努力。例如，20世纪60年代，美国物理学家史蒂文·温伯格等人用弱电理论成功统一了四种基本力中的两种，即弱核力和电磁力，并获得了诺贝尔物理学奖。
7年后，科学家更进一步，提出了一个新的理论，叫做“标准模型”，统一了电磁力、弱核力和强核力，也就是说，除了引力之外，统一了四种力中的三种。到目前为止，标准模型可以满足所有关于粒子物理的实验数据，在理论上是相当成功的，但是科学家们非常不满意，因为标准模型有一个很大的问题，那就是很奇怪。
例如，为了满足实验数据，模型中有19个人工参数，而这些参数没有任何原因或意义，所以模型看起来像是拼凑出来的。对于追求简单和美丽的物理学家来说，这当然特别尴尬。另外，标准模型没有统一引力，所以不是科学家想要追求的万物理论。
标准模型是死路一条，但科学家们并不气馁，因为在另一方面也有很好的进展。同样在20世纪60年代，意大利物理学家维尼奇亚诺和他的同事创造了一种叫做弦理论的物理理论，也就是我们刚才提到的弦理论。为什么叫弦理论？根据这一理论，所有微观粒子，如电子和中微子，本质上都是由空中微小弦的振动产生的。因为弦的振动状态不同，会出现不同种类的粒子。
这根绳子有多小？科学家规定它的长度是物理学允许的最小长度，是一个普朗克长度，大约是1.6*10-33厘米。比如你有一个超级显微镜，可以在这么小的尺度上观察电子的内部结构，你会发现电子不再是点粒子，而是变成了振动的弦。当然，人类目前还造不出这种规模的显微镜。如果我们可以拨动弦来改变振动，弦产生的电子就会变成另一种粒子。
聪明的弦理论来了。因为科学家已经发现宇宙中有几十种不同的微观粒子，比如电子、中微子、夸克等。，你不需要知道这些粒子是什么，只需要知道这些粒子构成了我们的宇宙，并且它们有着不同的属性。但是，科学家总觉得宇宙中出现了那么多奇怪的粒子，这不符合宇宙应有的简单性。因此，我们现有的描述这些粒子的理论一定有很大的局限性。
它告诉我们，构成宇宙的不是表面这几十个奇怪的粒子，而只是简单的弦。有了这样的解释，你是不是也觉得豁然开朗？事实上，正是因为这个特点，弦理论才有机会成为万物理论。因为四种基本力本质上来自于不同粒子之间的相互作用，如果从传统的思维方式去发展《万物理论》，就要面对这几十个粒子，所以这条路特别难走，而弦理论比较简单，我们直接认为各种粒子的本质都是一根弦。这样一来，宇宙四大基本力的来源就变成了所谓的弦，我们在构建《万物理论》的道路上可以少走一些弯路。
然而，尽管弦理论有许多优点，但它提出后遇到了许多理论问题。例如，科学家发现弦理论不仅有一种形式，而且多达五种。这五种不同形式的弦理论是自成一体的，可以被证明是合理的。这让科学家感到困惑，他们无法解释为什么宇宙中有五种弦理论。除了其他问题，科学家们逐渐意识到弦理论仍然有很大的理论缺陷。
直到1994年，美国物理学家爱德华·威滕等人在数学上取得了重大突破。他们发现我们可以用一个更全面的理论来统一五种不同的弦理论，而这个全面的理论就是M理论。M理论的突破在于它可以用数学方法用五种方式计算，变成五种不同的弦理论，所以本质上是五种弦理论的统一，可以解决弦理论的理论缺陷。
正因为如此，M理论已经成为最接近万物理论的理论。然而，尽管如此，M理论仍处于发展阶段，还不是一个成熟完善的理论。它之所以能在今天的物理领域得到科学家的关注，是因为它有潜力成为未来的万物理论。
这是第一个重点内容，梳理思路。物理学家发现宇宙中有四种基本力，他们想找一种万物理论来统一它们。弦理论可以通过把物质的本质看作微小的弦来解释许多基本现象，也为统一四种基本力提供了一种很有前途的方法。因此，从弦理论发展而来的M理论，被很多科学家认为是未来最有可能发展成为万物理论的理论。这是我想告诉大家的这本书的第一个方面，M理论是如何从无到有，一步步发展到人类物理学理论的前沿的。
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