弦理論在大約30年前以自己的完美而著稱，旨在解決基礎實體學中的難題，包括調和相對論和量子力學之間的沖突。
在廣義相對論中，事件是連續的和确定性的，這意味着每個原因都與特定的局部效應相比對。在量子力學中，由亞原子粒子互相作用産生的事件以跳躍方式（量子跳躍）發生，結果是機率而不是确定的。
簡單地用微小的振動弦環代替無限小的粒子，借用邁克爾·法拉第的話來說，似乎太美妙了，不真實。這些振動産生誇克、電子、膠子和光子。量子不确定性不能将時空撕成碎片，似乎有一個可行的量子引力理論。
比文字描述更美麗的是它背後的數學，這讓一些實體學家感到高興。可以肯定的是，弦理論産生了令人不安的影響。這些字元串太小，實驗無法檢測到并存在于多達11個次元的空間中。這些尺寸被折疊成複雜的形狀。沒有人知道這些次元是如何折疊的，但可以肯定的是，某些配置最終會産生我們熟悉的力和粒子。
許多實體學家認為弦理論将量子力學與引力結合在一起。
後來的實體學家意識到，單一（統一）理論的夢想是一種幻覺。在1970年代完成了粒子實體學的強大"标準模型"之後，他們希望這個故事能在弦理論中重演。像許多成熟的理論一樣，弦理論在某些方面變得豐富、複雜、難以處理，影響廣泛。它的觸角已經深入到理論實體學的許多領域。
弦理論的數學已經應用于宇宙學和凝聚态實體學。今天的弦理論看起來幾乎是分形的。人們越接近探索任何角落，他們發現的結構就越多。有些人深入挖掘特定的"裂縫";其他人放大以嘗試了解更大的模式。是以，今天的弦理論包含了很多看起來不再像弦的東西。這些微小的弦環被認為可以穿透自然界已知的每個粒子和力。
即使弦理論的數學工具被用于實體科學，實體學家也很難處理弦理論的核心張力：它能幫助研究人員了解引力和量子力學是如何調和的嗎？
"問題在于弦理論存在于理論實體學領域，"國際IAS的數學實體學家Juan Maldacena說，他可能是當今該領域最傑出的人物。但我們仍然不知道，作為一種引力理論，它是如何與自然聯系在一起的。
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弦理論在1990年代後期作為萬實體論的高潮出現，當時Maldasena揭示了具有五維引力的弦理論等同于四維量子場論。這種"AdS/CFT"二進制性似乎提供了一個掌握引力的地圖，将它與古老而廣為人知的量子場理論聯系起來，量子場是實體學中最困難的物體。
這種聯系從未被認為是現實的完美模型。它位于一個具有"反德西特"幾何形狀的五維空間中，與我們的宇宙不同。
但當研究人員深入研究這種二進制性的另一面時，他們感到驚訝。大多數人理所當然地認為量子場論已經得到了很好的了解。事實證明，我們對它們的了解非常有限。
這些量子場論是在20世紀50年代發展起來的，目的是統一狹義相對論和量子力學。它們在很長一段時間内都運作良好。但今天，當實體學家重新審視"你認為你在60年前就了解的部分"時，IAS實體學家說，你會發現"令人震驚的結果"是完全出乎意料的。"我們了解的量子場論的每個方面都是錯誤的。
在過去的十年左右的時間裡，研究人員發展了大量的量子場論，每種理論都被用來研究不同的實體系統。這種新的量子場論的爆炸讓人想起1930年代的實體學，當時一種新粒子介子的意外出現導緻一個沮喪的拉比問："誰發現了這個？到20世紀50年代，新粒子的擴散導緻恩裡科·費米抱怨："如果我能記住所有這些粒子的名字，我就會成為一名植物學家。"
隻有當實體學家發現更基本的粒子，如誇克和膠子時，他們才開始在新粒子的叢林中看到它們的方向。現在，許多實體學家正試圖用量子場論做同樣的事情。
共同構場論是一個起點。你可以從一個簡化的量子場論開始，它在距離上的行為方式相同，無論大小。如果這些特定類型的場論被完全了解，那麼這個深奧問題的答案就變得清晰了。
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也許從弦理論的蓬勃發展中受益最大的領域是數學本身。IAS的研究人員解釋了如何通過想象一個字元串來解決一些看似棘手的數學問題。例如，卡拉比-楚流（用于描述時空的複雜折疊形狀）可以容納多少個球體？
數學家們被困住了。二維弦可以在如此複雜的空間中擺動，當它扭曲時，它可以獲得新的見解，就像數學多元套索一樣。這是愛因斯坦著名的實體思維方式：用光束飛行的思想實驗揭示了E-mc2。從建築物頂部墜落的想象力給了他一道閃光：重力不是一種力，它是時空的屬性。
利用琴弦提供的實體直覺，實體學家提出了一個強大的公式來解決嵌入式球的問題。他們使用數學家不允許的工具提出了這些公式。然後，在弦理論家找到答案之後，數學家用他們自己的術語證明了這一點。
弦理論也為宇宙學做出了重要貢獻。弦理論在思考宇宙膨脹背後的機制中的作用 - 量子效應在大爆炸後的時刻正面與重力相遇 - 是"驚人的強大"。
膨脹模型在弦理論中以多種方式糾纏在一起，特别是多元宇宙（多元宇宙的概念是我們的宇宙可能是無限多個宇宙中的一個），每個宇宙都是由産生我們自己的宇宙的相同機制創造的。在弦理論和宇宙學之間，無限可能的宇宙的概念不僅被接受，甚至被許多實體學家視為理所當然。選擇效應将是非常自然地解釋為什麼我們的世界是這樣的，在一個非常不同的宇宙中，我們不會在這裡談論寫這個。
這種效應可能是弦理論應該解決的一個大問題的答案。正如格羅斯所說："是什麼從無限的可能性中挑選出這個特定的理論（标準模型）？"
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至少，弦理論的成熟版本提供了一種強大的新方法來觀察看似不相容的自然描述是如何同時正确的。對同一現象的雙重描述的發現在很大程度上概括了實體學的曆史。一個半世紀前，詹姆斯·克拉克·麥克斯韋（James Clark Maxwell）發現，電和磁是同一枚硬币的兩面。量子理論揭示了粒子和波之間的聯系。現在實體學家有了弦理論。
一旦我們使用弦而不是粒子來檢測空間，事物的視角就不同了。如果用量子場論從A點到達B點太難了，那就在弦理論中重新思考這個問題。在宇宙學中，弦理論"以一種更容易思考的方式總結實體模型，可能需要幾個世紀才能将所有這些線索拼湊成一幅連貫的畫面。
愛因斯坦也試圖找到一個萬物的理論，但也失敗了，這并沒有減損他的天才。也許真實的故事更像是地圖集上的地圖，每個地圖都提供了非常不同的資訊和不同的資訊。使用地圖集需要實體學家同時精通多種語言和方法。他們的工作将來自許多不同的方向。
我們正處于自20世紀20年代量子力學出現以來最激動人心的實體學時代。但任何事情都不會很快發生。
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