宇宙的本质是什么？
要回答这个问题，
人类想出了描述世界的故事。
我们测试我们的故事，了解要保留什么以及扔掉什么。
但是我们学的越多，
我们的故事变得越来越复杂和怪异。
其中一些非常如此，
很难知道他们实际上是什么。
像弦理论一样。
一个着名的，有争议的，经常被误解的故事，
关于一切的本质。
我们为什么想出来并且它是否正确？
或者只是一个我们应该放弃的想法？
要了解现实的本质，
我们近距离地看着事情，感到很惊讶。
灰尘中的大片景观，
奇异生物的动物园，
复杂的蛋白质机器人。
所有这些都是由分子结构制成的
由无数甚至更小的东西组成：
原子。
我们认为它们是现实的最后一层，
直到我们把它们拼在一起真的很难
并发现了无法分割的东西：
基本粒子。
但现在，我们遇到了一个问题：
它们太小了，我们再也看不到了它们。
想一想：看到了什么？
为了看到某些东西，我们需要光，电磁波。
这波浪击中了物体的表面
并从它反射回你的眼睛。
波携带来自物体的信息
你的大脑用来创造一个图像。
因此，如果不以某种方式与它进行交互，你就看不到它。
眼见为实，是一个积极的过程，而不是被动的过程。
这对大多数事情来说都不是问题。
但粒子是
但颗粒非常，
但粒子非常非常非常
但是粒子非常非常非常小。
我们以前看到的电磁波太小了
太大了，无法触摸它们。
可见光刚好经过它们。
我们可以尝试通过产生电磁波来解决这个问题
波长越来越小。
但更多的波长，意味着更多的能量。
因此，当我们用具有大量能量的波触摸粒子时
它会改变它。
通过观察粒子，我们改变它。
因此，我们无法精确测量基本粒子。
这个事实非常重要，它有一个名字：
海森堡的不确定性原理。
所有量子物理学的基础。
那么，粒子看起来像什么呢？
它的本质是什么？
我们不知道。
如果我们看起来很努力，
我们可以看到一个模糊的影响范围，
但不是粒子本身。
我们只知道他们存在。
但如果是这样的话，
我们怎么能用它们做任何科学研究？
我们做了人类做的事情并发明了一个新故事：
数学小说。
点粒子的故事。
我们决定假装粒子是空间中的一个点。
任何电子都是具有一定电荷和一定质量的点。
所有这些都无法区分。
这样物理学家就可以定义它们
并计算他们所有的互动。
这称为量子场论，解决了很多问题。
所有粒子物理的标准模型都建立在它上面
它很好地预测了很多事情。
例如，电子的一些量子特性
已经过测试，准确到达
0，
0,00
0,0000
0,000000
0,00000000
0,0000000000
0,000000000000
0,0000000000002％。
所以，虽然粒子不是真正的点，
通过像对待它们一样对待它们，
我们可以很好地了解宇宙。
这个想法不仅推动了科学的发展，
它还带来了我们日常使用的许多现实技术。
但是有一个很大的问题：
重力。
在量子力学中，所有物理力都由某些粒子携带。
但根据爱因斯坦的广义相对论，
引力不是像宇宙中其他人那样的力量。
如果宇宙是一个游戏，
粒子是演员，
但重力是舞台。
简而言之，引力是一种几何理论。
时空几何本身。
距离，我们需要用绝对精度描述。
但既然没有办法精确测量量子世界中的事物，
我们的引力故事与我们的量子物理故事无关。
当物理学家试图通过发明一个新粒子来增加故事的重力时，
他们的数学崩溃了
这是一个大问题。
如果我们可以将重力与量子物理和标准模型相结合，
我们会有一切的理论。
所以，非常聪明的人想出了一个新故事。
他们问：什么比一点复杂？
一条线 -
一行或一个字符串。
弦理论诞生了。
是什么让弦理论如此优雅，
是它描述了许多不同的基本粒子
作为弦的不同振动模式。
就像一个不同振动的小提琴弦可以给你很多不同的音符，
一个字符串可以给你不同的粒子
最重要的是，这包括重力。
弦理论承诺统一宇宙的所有基本力量。
这引起了巨大的兴奋和炒作。
弦理论很快就演变为可能的一切理论
不幸的是，弦理论来了
有很多附加条件。
大部分数学涉及一致的弦理论
在我们的宇宙中不具有三个空间维度和一个时间维度。
弦理论需要十个维度才能解决。
因此，字符串理论家在模型宇宙中进行了计算。
然后尝试摆脱另外六个维度并描述我们自己的宇宙
但到目前为止，没有人成功
并且在实验中没有证明弦理论的预测
因此，弦理论并没有揭示我们宇宙的本质。
有人可能会争辩说，在这种情况下
弦理论根本没用。
科学就是实验和预测。
如果我们做不到那些，
我们为什么要打扰弦？
它真的是关于我们如何使用它。
物理学是基于数学的。
两加二使四。
无论你如何看待它，都是如此。
弦理论中的数学确实有效。
这就是弦理论仍然有用的原因。
想象一下，你想建造一艘游轮，
但你只有一个小划艇的蓝图。
有很多不同之处：
引擎，
发动机，材料，
发动机，材料，规模。
但这两件事基本相同：
漂浮的东西。
所以，通过研究划艇蓝图，
你最后还是可以学到一些关于如何建造游轮的知识。
用弦理论，
我们可以尝试回答有关量子引力的一些问题
几十年来一直令人困惑的物理学家。
比如黑洞是如何工作的
或信息悖论。
弦理论可能会指出我们正确的方向。
当用这种精神时，
弦理论成为理论物理学家的宝贵工具
并帮助他们发现量子世界的新方面
和一些美丽的数学。
所以，也许是弦理论的故事
不是一切的理论。
但就像点粒子的故事一样，
这可能是一个非常有用的故事。
我们还不知道现实的本质是什么
但我们会不断提出故事，试图找出答案。
直到有一天，
直到有一天，希望如此
直到有一天，我们确实知道。
该视频得到了瑞士国家科学基金会的支持
并在Alessandro Sfondrini的科学建议下实现。