像斯蒂芬·霍金、卡爾·薩根一樣,格林善于將深?yuàn)W的科學(xué)理論用淺顯易懂的話語向大眾解說。格林是還是一名科普明星，因其知識(shí)淵博和迷人的風(fēng)范，他成為眾多媒體追逐的熱點(diǎn)人物并參演了多部紀(jì)錄片和影視劇。格林在科普上的最大貢獻(xiàn)是向公眾普及了弦理論。1999年,他的出版了介紹弦理論的通俗讀物《宇宙的琴弦》(The Elegant Universe)，該書全球銷量達(dá)一百多萬冊(cè)，曾在紐約時(shí)報(bào)的暢銷書排行版上名列第四，并入圍普利策獎(jiǎng)的最終評(píng)選，2000年獲英國(guó)皇家學(xué)會(huì)科普?qǐng)D書獎(jiǎng)。根據(jù)該書制作的紀(jì)錄片曾三次獲得艾美獎(jiǎng)提名，最終獲得皮博迪獎(jiǎng)。2004年,作者推出《宇宙的構(gòu)造:空間、時(shí)間與現(xiàn)實(shí)的結(jié)構(gòu)》(The Fabric of the Cosmos:Space,Time,and the Texture of Reality)。該書的問世,使他再度成為大眾矚目的焦點(diǎn),在該書中，格林將玄之又玄的"弦理論"、不可思議的"時(shí)間旅行"、十一維空間和宇宙圖景向我們娓娓道來。2008年，他和妻子特蕾西·戴發(fā)起創(chuàng)辦世界科學(xué)節(jié)。2011年，他出演《生活大爆炸》第四季第二十集，在劇終向聽講者（謝耳朵也在里面）講解了新書《隱藏的宇宙：平行宇宙是什么》，該書出版后連續(xù)數(shù)月蟬聯(lián)亞馬遜同類書籍排行版首位。

1963年，出生于紐約市。父親艾倫·格林是一位作曲家，母親從事獸醫(yī)工作。

1975年，12歲，在哥倫比亞大學(xué)博士生奈爾·比迪遜（Neil Bellinson）的指導(dǎo)下學(xué)習(xí)高等幾何和數(shù)論。

1980年，17歲，考入哈佛大學(xué)。

1984年，21歲，本科畢業(yè)；獲得羅德獎(jiǎng)學(xué)金，在英國(guó)牛津大學(xué)攻讀博士，師從格拉漢姆·羅斯。

1986年，23歲，在《物理快報(bào)B》上發(fā)表了第一篇論文，題為《Supersymmetric Cosmology With A Gauge Singlet》；博士畢業(yè)后返回哈佛大學(xué)，成為博士后。

1990年，27歲，在《核物理學(xué)B輯》上發(fā)表了一篇題為《Duality In Calabi-Yau Moduli Space》的論文，至今已被引用300余次；成為康奈爾大學(xué)的物理教師。

1995年，32歲，成為正教授。

1996年，33歲，成為哥倫比亞大學(xué)的物理系和數(shù)學(xué)系的教授。

1999年，36歲，出版科普讀物《宇宙的琴弦》，入圍普利策獎(jiǎng)（非虛構(gòu)類），全球銷量超過一百萬冊(cè)。

2000年，37歲，《宇宙的琴弦》獲得英國(guó)皇家學(xué)會(huì)科普?qǐng)D書獎(jiǎng)；在電影《黑洞頻率》中飾演自己；在電影《Maze》中飾演路人。

2003年，40歲，與PBS合作拍攝了3集紀(jì)錄片《優(yōu)雅的宇宙》（有興趣可以在紀(jì)錄片之家中載到后觀看，但請(qǐng)支持正版）。

2004年，41歲，出版科普讀物《宇宙的結(jié)構(gòu)》；成為紐約時(shí)報(bào)的專欄作者。

2007年，44歲，在電影《魔力的玩具盒》中飾演一名科學(xué)家。

2008年，45歲，出版科幻讀物《時(shí)間邊緣的伊卡洛斯》。

2010年，47歲，《時(shí)間邊緣的伊卡洛斯》被拍成同名電影。

2011年，48歲，與PBS合作拍攝4集紀(jì)錄片《宇宙的構(gòu)造》；出版科普讀物《隱藏的現(xiàn)實(shí)》；出演美劇《生活大爆炸》第四季第二十集，并在劇中宣傳《隱藏的現(xiàn)實(shí)》一書。

2012年，49歲，獲得美國(guó)物理教師協(xié)會(huì)的特邁爾紀(jì)念獎(jiǎng)。

廣義相對(duì)論描述的是大質(zhì)量物體，如星體及星系；量子物理描述的則是原子及更小的粒子以及他們間的基本作用力及平滑時(shí)空（電磁力、強(qiáng)力和弱力）和微觀下時(shí)空劇烈的量子漲落　　弦理論會(huì)吸引這么多注意，大部分的原因是因?yàn)樗�很有可能�?huì)成為終極理論。目前，描述微觀世界的量子力學(xué)與描述宏觀引力的廣義相對(duì)論在根本上有沖突，廣義相對(duì)論的平滑時(shí)空與微觀下時(shí)空劇烈的量子漲落相矛盾，這意味著二者不可能都正確，它們不能完整地描述世界。　　弦理論將實(shí)現(xiàn)愛因斯坦的夢(mèng)想，弦理論認(rèn)為我們生活的宇宙是現(xiàn)實(shí)與科幻交織而成，這是一個(gè)11維的宇宙，而平行的世界觸手可及。弦理論的基本理念簡(jiǎn)單的出奇，它認(rèn)為世界萬物，無論是微小的粒子還是最遙遠(yuǎn)的星球都由同一種元素組成 —— 一種小到無法想象且?guī)в心芰空饎?dòng)的細(xì)絲，也叫作弦。就如大提琴上的弦一樣可以演奏出大量不同的音符，在弦理論中這種微小的弦以大量的不同方式振動(dòng)著，從而組成了自然界的萬事萬物，也就是說整個(gè)世界如同一只浩大無匹的宇宙交響曲在一切這種細(xì)小能量絲振動(dòng)發(fā)出的各種音符中轟然奏響�！　∠依碚撋性诿妊科�，但它卻展現(xiàn)了徹底嶄新的宇宙圖景。基礎(chǔ)物理學(xué)的整個(gè)目標(biāo)——就是試圖將越來越多的世界表象歸結(jié)為越來越少，越來越簡(jiǎn)單的法則，一種囊括大量不同類型物理現(xiàn)象的理論。1655年艾薩克·牛頓重新描繪了我們的宇宙背景，在他那個(gè)時(shí)代里一次大膽的猜想中，牛頓聲稱將蘋果拉向地面的力與維持月球繞地球公轉(zhuǎn)的力實(shí)際是同一種力，并命名為引力，這種法則將天上與地下統(tǒng)一在一起也是這種法則統(tǒng)治著行星運(yùn)動(dòng)，潮漲潮落以及我們身邊蘋果的落下，這是對(duì)我們眼中自然界的一次美妙的統(tǒng)一。引力是科學(xué)上第一種被了解到的力，最終又有三中力隨之發(fā)現(xiàn)（電磁力、強(qiáng)力和弱核力），雖然牛頓發(fā)現(xiàn)了引力法則，遠(yuǎn)在300年前，但他用來描述這種力的公式的預(yù)言如此精準(zhǔn)，至今我們?nèi)栽谘赜茫ū热缛绾巫尰鸺�上天，需要多大速度擺脫地球引力），但這力有個(gè)問題，雖然他的公式精確的描述了引力的強(qiáng)度但卻有個(gè)尷尬的問題——引力是如何產(chǎn)生的呢？　　直到20世紀(jì)初，瑞士專利局辦公室里一名默默無聞的小職員才改變了這一切。 他一邊審閱著專利申請(qǐng)一邊思考著光的特性，愛因斯坦卻從未料到他對(duì)光的思考引領(lǐng)他解開牛頓的迷題——什么是引力。26歲時(shí)愛因斯坦就有驚人的發(fā)現(xiàn)，即光速是一種宇宙速度的極限，宇宙中沒有任何一種速度超過它，但是愛因斯坦公開他的發(fā)現(xiàn)不久，他就發(fā)現(xiàn)與引力之父之間發(fā)生了矛盾。問題在于認(rèn)為沒有任何速度可以超過光速的理念與牛頓的引力理論相互沖突，為了理解這種矛盾，我們可以做一個(gè)實(shí)驗(yàn)——假設(shè)發(fā)生一場(chǎng)宇宙災(zāi)難，想象一下突然之間毫無征兆的，太陽不見了 ，徹底的蒸發(fā) 。那么現(xiàn)在根據(jù)牛頓理論它會(huì)對(duì)星球產(chǎn)生什么影響呢？　　根據(jù)牛頓理論預(yù)言隨著太陽的毀滅，星球馬上會(huì)脫離它們的道傾斜著飛出軌道，也就是說牛頓認(rèn)為引力是超越任何距離瞬間的作用，所以我們馬上會(huì)感到太陽消失帶來的效果。　　但是愛因斯坦發(fā)現(xiàn)了牛頓理論的一個(gè)問題，通過他對(duì)光線的研究，愛因斯坦發(fā)現(xiàn)光并不是瞬時(shí)傳播的，實(shí)際上太陽的射線穿越九千三百萬英里射到地球上，大約需要8分鐘，由于他已經(jīng)證明了沒有任何東西哪怕是引力會(huì)比光速快，那么地球怎么會(huì)在沒有因?yàn)樘�陽消失的影響陷入黑暗前就從自己的軌道上脫離呢，愛因斯坦認(rèn)為比光跑的更快的東西是不存在的，這也就意味著250年來的牛頓引力理論是錯(cuò)誤的！那么牛頓錯(cuò)了，行星們有是如何運(yùn)行的呢�！　∮谑墙�(jīng)過十年的探索他用一種新的統(tǒng)一方式得出答案，他開始思考一種三維空間以及一維的時(shí)間共同構(gòu)成一種模式“時(shí)空”，通過這種四維時(shí)空的幾何構(gòu)造，就能簡(jiǎn)單的談到將事物沿著這一時(shí)空構(gòu)造的表面平移，如同蹦床表面一樣，這種統(tǒng)一的結(jié)構(gòu)可以被質(zhì)量大的物體如星球彎曲和延展，而正是這種扭曲或弧形的時(shí)空造成了我們所感覺到的引力。一個(gè)類似地球的行星沿著軌道運(yùn)動(dòng)并不是牛頓理論所言因?yàn)樘�陽發(fā)出的持續(xù)不斷的引力抓住了它，而僅僅是因?yàn)樗�隨著由太陽造成的空間結(jié)構(gòu)的曲線在運(yùn)動(dòng)。那么在重復(fù)上面的實(shí)驗(yàn)，當(dāng)太陽突然消失時(shí)會(huì)發(fā)生什么呢？

太陽消失，引力的擾動(dòng)將會(huì)造成沿著空間結(jié)構(gòu)延伸的一道波，就猶如在湖心投進(jìn)一顆石子，造成漣漪在水面蕩漾開去，所以在這道波到達(dá)之前我們感覺不到任何事情，地球仍在軌道上。此外，愛因斯坦計(jì)算出這種引力的波正是以光的速度傳播，于是采用這種新方法愛因斯坦解決了與牛頓之間關(guān)于引力傳播速度的矛盾，更重要的是愛因斯坦描繪出了一個(gè)新的世界來說明引力的本質(zhì)，那就是一個(gè)由時(shí)間和空間組成的曲面和弧面結(jié)構(gòu)，愛因斯坦把這種對(duì)引力的新的描繪稱之為“廣義相對(duì)論”。

【科學(xué)美國(guó)人 中文版；何毓嵩 譯；曾少立 �！课锢韺W(xué)家、《優(yōu)雅的宇宙》作者布賴恩·格林（Brian Greene）訪談錄　　過去一談到弦論，人們就感到頭暈?zāi)X脹，就算是弦論專家也煩惱不已；而其他物理學(xué)家則在一旁嘲笑它不能做出實(shí)驗(yàn)預(yù)測(cè)；普通人更是對(duì)它一無所知�？茖W(xué)家難以同外界說明為什么弦論如此刺激：為什么它有可能實(shí)現(xiàn)愛因斯坦對(duì)大統(tǒng)一理論的夢(mèng)想，為什么它有助于我們深入了解“宇宙為何存在”這樣深?yuàn)W的問題。然而從1990年代中期開始，理論開始在觀念上統(tǒng)合在一起，而且出現(xiàn)了一些可檢驗(yàn)但還不夠精確的預(yù)測(cè)。外界對(duì)弦論的關(guān)注也隨之升溫。今年7月，伍迪·艾倫在《紐約人》雜志的專欄上以嘲弄弦論為題材——也許這是第一次有人用“卡拉比-丘”空間理論來談?wù)撧k公室戀情�！　≌劦较艺摰钠占�，恐怕沒有人能比得上布賴恩·格林。他是哥倫比亞大學(xué)的物理學(xué)教授，也是弦論研究的一員大將。他于1999年出版的《優(yōu)雅的宇宙》（The Elegant Universe）一書在《紐約時(shí)報(bào)》的暢銷書排行榜上名列第四，并入圍了普利策獎(jiǎng)的最終評(píng)選。格林是美國(guó)公共電視網(wǎng)Nova系列專輯的主持人，而他近期剛剛完成了一本關(guān)于空間和時(shí)間本質(zhì)的書。《科學(xué)美國(guó)人》的編輯George Musser最近和格林邊吃細(xì)弦般的意大利面邊聊弦論，以下是這次“餐訪”的紀(jì)要�！　�SA：有時(shí)我們的讀者在聽到“弦論”或“宇宙論”時(shí)，他們會(huì)兩手一攤說：“我永遠(yuǎn)也搞不懂它�！薄　「窳郑何业拇_知道，人們?cè)谝婚_始談到弦論或者宇宙論時(shí)會(huì)感到相當(dāng)?shù)某粤�。我和許多人聊過，但我發(fā)現(xiàn)他們對(duì)于這些概念的基本興趣是那么的廣泛和深刻，因此，比起其他更容易的題材，人們?cè)敢庠谶@方面多花點(diǎn)心思�！　�SA： 我注意到在《優(yōu)雅的宇宙》一書中，你在很多地方是先扼要介紹物理概念，然后才開始詳細(xì)論述。實(shí)現(xiàn)突破與否，往往就取決于一點(diǎn)點(diǎn)洞察力�！　「窳郑何野l(fā)現(xiàn)這個(gè)法子很管用，尤其是對(duì)于那些比較難懂的章節(jié)。這樣一來讀者就可以選擇了：如果你只需要簡(jiǎn)要的說明，這就夠了，你可以跳過底下比較難的部分；如果你不滿足，你可以繼續(xù)讀下去。我喜歡用多種方式來說明問題，因?yàn)槲艺J(rèn)為，當(dāng)你遇到抽象的概念時(shí)，你需要更多的方式來了解它們。從科學(xué)觀點(diǎn)來看，如果你死守一條路不放，那么你在研究上的突破能力就會(huì)受到影響。我就是這樣理解突破性的：大家都從這個(gè)方向看問題，而你卻從后面看過去。不同的思路往往可以發(fā)現(xiàn)全新的東西�！　�SA： 能不能給我們提供一些這種“走后門”的例子？　　格林： 嗯，最好的例子也許是維頓（Edward Witten）的突破。維頓只是走上山頂往下看，他看到了其他人看不到的那些關(guān)聯(lián)，因而把此前人們認(rèn)為完全不同的五種弦論統(tǒng)一起來。其實(shí)那些東西都是現(xiàn)存的，他只不過是換了一個(gè)視角，就“砰”地一下把它們?nèi)�裝進(jìn)去了。這就是天才。 對(duì)我而言，這意味著一個(gè)基本的發(fā)現(xiàn)。從某種意義上說，是宇宙在引導(dǎo)我們走向真理，因?yàn)檎�是這些真理在支配著我們所看到的一切。如果我們受控于我們所看到的東西，那么我們就被引導(dǎo)到同一個(gè)方向。因此，實(shí)現(xiàn)突破與否，往往就取決于一點(diǎn)點(diǎn)洞察力，無論是真的洞察力還是數(shù)學(xué)上的洞察力，看是否能夠?qū)�東西以不同的方式結(jié)合起來�！　�SA： 如果沒有天才，你認(rèn)為我們會(huì)有這些發(fā)現(xiàn)嗎？　　格林：嗯，這很難說。就弦論而言，我認(rèn)為會(huì)的，因?yàn)槔锩娴闹i正在一點(diǎn)一點(diǎn)地變得清晰起來。也許會(huì)晚5年或10年，但我認(rèn)為這些結(jié)果還是會(huì)出現(xiàn)。不過對(duì)于廣義相對(duì)論，我就不知道了。廣義相對(duì)論實(shí)在是一個(gè)大飛躍，是重新思考空間、時(shí)間和引力的里程碑。假如沒有愛因斯坦，我還真不知道它會(huì)在什么時(shí)候以什么主式出現(xiàn)。　　SA：在弦論研究中，你認(rèn)為是否存在類似的大飛躍？　　格林：我覺得我們還在等待這樣一種大飛躍的出現(xiàn)。弦論是由許多小點(diǎn)子匯集而成的，許多人都做出了貢獻(xiàn)，這樣才慢慢連結(jié)成宏大的理論結(jié)構(gòu)。但是，高居這個(gè)大廈頂端的究竟是怎么樣的概念？我們現(xiàn)在還不得而知。一旦有一天我們真的搞清楚了，我相信它將成為閃耀的燈塔，將照亮整個(gè)結(jié)構(gòu)，而且還將解答那些尚未解決的關(guān)鍵問題。相對(duì)論是對(duì)時(shí)間和空間重新思考的里程碑，我們正在等待另一次這樣的飛躍�！　�SA：讓我們來談?wù)劖h(huán)量子理論與其他一些理論。你總是說弦論是唯一的量子引力論，你現(xiàn)在還這么認(rèn)為嗎？　　格林：呃，我認(rèn)為弦論是目前最有趣的理論。平心而論，近來環(huán)量子引力陣營(yíng)取得了重大的進(jìn)展。但我還是覺得存在很多非�；�本的問題沒有得到解答，或者說答案還不能令我滿意。但它的確是個(gè)可能成功的理論，有那么多極有天賦的人從事這項(xiàng)研究，這是很好的事。我希望，終究我們是在發(fā)展同一套理論，只是所采用的角度不同而已，這也是施莫林（Lee Smolin）所鼓吹的。在通往量子力學(xué)的路上，我們走我們的，他們走他們的，兩條路完全有可能在某個(gè)地方相會(huì)。因?yàn)槭聦?shí)證明，很多他們所長(zhǎng)正是我們所短，而我們所長(zhǎng)正是他們所短。弦論的一個(gè)弱點(diǎn)是所謂的背景依賴（background-dependent）。我們必須假定一個(gè)弦賴以運(yùn)動(dòng)的時(shí)空。也許人們希望從真正的量子引力論的基本方程中能導(dǎo)出這樣一個(gè)時(shí)空。他們（環(huán)量子引力研究者）的理論中的確有一種“背景獨(dú)立”的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，從中可以自然地推導(dǎo)出時(shí)空的存在。從另一方面講，我們（弦論研究者）可以在大尺度的結(jié)構(gòu)上，直接和愛因斯坦廣義相對(duì)論連接起來。我們可以從方程式看到這一點(diǎn)，而他們要和普通的引力相連接就很困難。這樣很自然地，我們希望把兩邊的長(zhǎng)處結(jié)合起來。　　SA：在這方面有什么進(jìn)展嗎？　　格林：很緩慢。很少有人同時(shí)精通兩邊的理論。兩個(gè)體系都太龐大，就算你單在你的理論上花一輩子時(shí)間，竭盡你的每一分每一秒，也仍然無法知道這個(gè)體系的所有進(jìn)展。但是現(xiàn)在已經(jīng)有不少人在沿著這個(gè)方向走，思考著這方面的問題，相互間的討論也已經(jīng)開始�！　�SA：如果真的存在這種“背景依賴”，那么要如何才能真正深刻地理解時(shí)間和空間呢？　　格林：嗯，我們可以逐步解決這個(gè)難題。比如說，雖然我們還不能脫離背景依賴，我們還是發(fā)現(xiàn)了鏡像對(duì)稱性這樣的性質(zhì)，也說是說兩種時(shí)空可以有相同的一套物理定律。我們還發(fā)現(xiàn)了時(shí)空的拓?fù)渥兓�：空間以傳統(tǒng)上不可置信的方式演化。我們還發(fā)現(xiàn)微觀世界中起決定作用的可能是非對(duì)易幾何，在那里坐標(biāo)不再是實(shí)數(shù)，坐標(biāo)之間的乘積取決于乘操作的順序。這就是說，我們可以獲得許多關(guān)于空間的暗示。你會(huì)隱約在這時(shí)看見一點(diǎn)，那里又看見一點(diǎn)，還有它們底下到底是怎么一回事。但是我認(rèn)為，如果沒有“背景獨(dú)立”的數(shù)學(xué)結(jié)構(gòu)，將很難把這些點(diǎn)點(diǎn)滴滴湊成一個(gè)整體�！　�SA：鏡像對(duì)稱性真是太深?yuàn)W了，它居然把時(shí)空幾何學(xué)和物理定律隔離開來，可過去我們一直認(rèn)為這二者的聯(lián)系就是愛因斯坦說的那樣�！　「窳郑耗阏f的沒錯(cuò)。但是我們并沒有把二者完全分割開來。鏡像對(duì)稱只是告訴你遺漏了事情的另一半。幾何學(xué)和物理定律是緊密相連的，但它就像是一副對(duì)折開的地圖。我們不應(yīng)該使用物理定律和幾何學(xué)這個(gè)說法。真正的應(yīng)該是物理定律與幾何-幾何，至于你愿意使用哪一種幾何是你自己的事情。有時(shí)候使用某一種幾何能讓你看到更多深入的東西。這里我們又一次看到，可以用不同的方式來看同一個(gè)物理系統(tǒng)：兩套幾何學(xué)對(duì)應(yīng)同一套物理定律。對(duì)于某些物理和幾何系統(tǒng)來說，人們已經(jīng)發(fā)現(xiàn)只使用一種幾何學(xué)無法回答很多數(shù)學(xué)上的問題。在引入鏡像對(duì)稱之后，我們突然發(fā)現(xiàn)，那些深?yuàn)W無比的問題一下子變得很簡(jiǎn)單了。理論上可以導(dǎo)出許多不同的宇宙，其中我們的宇宙似乎是唯一適合我們生存的�！　�SA：弦論以及一般的現(xiàn)代物理學(xué)，似乎逼近一個(gè)非如此不可的邏輯結(jié)構(gòu)；理論如此發(fā)展是因?yàn)樵贌o他路可走。一方面，這與“人擇”的方向相反；但是另一方面，理論還是有彈性引導(dǎo)你到“人擇”的方向。　　格林：這種彈性是否存在還不好說。它可能是我們?nèi)狈θ�面理解而人為造成的假像。不過以我目前所了解的來推斷，弦論確實(shí)可以導(dǎo)出許多不同的宇宙。我們的宇宙可能只是其中之一，而且不見得有多么特殊。因此，你說得沒錯(cuò)，這與追求一個(gè)絕對(duì)的、沒有商量余地的目標(biāo)是有矛盾的。置身于弦宇宙，時(shí)空可能像這樣：另有6維卷曲在所謂的“卡拉比-丘空間”內(nèi)。　　SA：如果有研究生還在摸索，你如何在方向上引導(dǎo)他們？　　格林：嗯，我想大的問題就是我們剛才談到的那些。我們是否能窮究時(shí)間和空間的來源？我們能否搞清楚弦論或M理論的基本思想？我們能否證明這個(gè)基本思想能導(dǎo)出一個(gè)獨(dú)特的理論？這個(gè)獨(dú)特理論的獨(dú)特解，也就是我們所知的這個(gè)世界？有沒有可能借助天文觀測(cè)或加速器實(shí)驗(yàn)來驗(yàn)證這些思想？甚至，我們能不能回過頭來，了解為什么量子力學(xué)必然是我們所知世界不可或缺的一部分？任何可能成功的理論在其深層都得依賴一些東西：比如時(shí)間、空間、量子力學(xué)等，這其中有哪些是真正關(guān)鍵的，有哪些是可以省略掉仍能導(dǎo)出與我們世界相類似的結(jié)果？　　物理學(xué)是否有可能走另一條路，雖然面貌完全不同，但卻能夠解釋所有的實(shí)驗(yàn)？我不知道，但是我覺得這是個(gè)很有意思的問題。從數(shù)據(jù)和數(shù)學(xué)邏輯出發(fā)，有多少我們認(rèn)為基本的東西是唯一可能的結(jié)論？又有多少可以有其他可能性，而我們不過是恰恰發(fā)現(xiàn)了其中之一而已？在別的星球上的生物會(huì)不會(huì)有與我們完全不同的物理定律，而那里的物理學(xué)與我們一樣成功？

“四方上下曰宇，古往今來曰宙”，宇宙是時(shí)空的連續(xù)系統(tǒng)，其中充滿了物質(zhì)和能量。但物質(zhì)和能量是怎么處于時(shí)空中的呢？布賴恩解釋說，超弦理論認(rèn)為構(gòu)成萬事萬物的基本成分是以不同頻率振動(dòng)的弦，不同振動(dòng)能量弦構(gòu)成了不同的粒子，從而產(chǎn)生不同的物質(zhì)和能量。這猶如琴弦以不同方式振動(dòng)產(chǎn)生各種音符，進(jìn)而構(gòu)成不同的樂曲。

其中，物體之間通過“力”相互作用。牛頓發(fā)現(xiàn)了萬有引力定律，但引力從何而來？愛因斯坦認(rèn)為“扭曲的空間”導(dǎo)致了引力的產(chǎn)生。試想沒有物質(zhì)的空間是一塊細(xì)致扁平的布，加入物質(zhì)如太陽后，空間發(fā)生類似織布的扭曲，于是，地球就圍繞著太陽造成的曲面旋轉(zhuǎn)。德國(guó)的數(shù)學(xué)家西奧多·卡魯扎（Theodor Kaluza）在此基礎(chǔ)上也用“扭曲”來描述電磁力。由于愛因斯坦已用三維空間為模型構(gòu)建的方程式組描述了重力，卡魯扎就加入一個(gè)新維度，來解釋電磁力。那么，空間的額外維度在哪里？ 瑞典物理學(xué)家奧斯卡·克萊因（Oskar Klein），維度有大小之分。我們能很容易地感知大維度，但對(duì)于卷曲在我們周圍的小維度則很難被感知。

維度和超弦理論有什么關(guān)系呢？超弦理論中的方程式在三維空間上不成立，四維上也不成立，只有在十個(gè)空間維度和一個(gè)時(shí)間維度上，超弦理論才能被解釋。要合理地描述這個(gè)世界，只憑我們能感知的三維空間是不行的，需要加入有著錯(cuò)綜復(fù)雜幾何形狀的額外維度。

如何證明這些額外維度的存在呢？在歐洲大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)（Large Hadron Collider，LHC）中相撞的粒子，如果撞擊的能量夠大，可能會(huì)使部分殘骸進(jìn)入額外維度，在我們這個(gè)維度中的能量就會(huì)減少，從而證明額外維度的存在。

布賴恩說，為了將重力、量子力學(xué)、電磁力學(xué)統(tǒng)一起來，宇宙中必須擁有更多的維度，而在他有生之年，這些額外維度有可能就被證實(shí)，這是多么偉大的時(shí)刻和機(jī)遇。

科幻中，平行世界、鏡像宇宙和時(shí)間旅行等總讓我們充滿遐想，但似乎現(xiàn)實(shí)更加科幻。想像一下，我們每時(shí)每刻都會(huì)穿越超小的額外維度，卻如同呼吸空氣一樣，渾然不覺。不過，為什么額外維度為什么是小維度？我們就能感知所有的大維度嗎？不存在更多的維度嗎？我們所處的世界真是妙不可言。

日本科學(xué)家使用搭載在“伊卡洛斯”號(hào)太陽帆船上伽馬射線暴偏光儀器，對(duì)來自爆發(fā)中的高能伽馬光子進(jìn)行最精細(xì)的測(cè)量，并沒有發(fā)現(xiàn)光子的任何偏振改變。

伽馬射線暴（GRB）釋放的高能光子能夠?qū)λ�謂“萬有理論”建立設(shè)定嚴(yán)格限制，這種理論試圖統(tǒng)一自然界中的所有四種相互作用（目前來看，“超弦理論”是“萬有理論”的最佳候選者）。

日本大阪大學(xué)的科學(xué)家說：“這個(gè)結(jié)果對(duì)量子引力理論施加了基本的限制，量子引力是試圖統(tǒng)一愛因斯坦廣義相對(duì)論和量子理論的一種理論。”

根據(jù)目前的物理學(xué)，如果把粒子換成其所對(duì)應(yīng)的反粒子，然后再讓時(shí)間反演（CPT聯(lián)合操作)，那么世界看起來應(yīng)該是完全相同的，假如發(fā)現(xiàn)了任何不同（CPT對(duì)稱破缺），那么將會(huì)對(duì)超弦理論(super-string theory )提供實(shí)驗(yàn)支持。

美國(guó)賓夕法尼亞大學(xué)的物理學(xué)家說：“如果CPT聯(lián)合操作被任何物理過程所破壞，哪怕是即使在非常細(xì)微的水平上，也將會(huì)從根本上改變目前所追尋的構(gòu)建萬有理論的方向�！�

尋找CPT對(duì)稱破缺的證據(jù)非常具有挑戰(zhàn)性，因?yàn)榱孔咏Y(jié)構(gòu)太小，很難使用現(xiàn)有的技術(shù)在地球上實(shí)現(xiàn)，必須要使用太空探測(cè)器。

根據(jù)目前的觀測(cè)來看，伽馬射線暴（GRB）所發(fā)出光子的偏振并沒有旋轉(zhuǎn)。如果偏振發(fā)生旋轉(zhuǎn)，就表明CPT有對(duì)稱破缺的跡象。

科學(xué)家通過對(duì)三次伽馬射線暴的精細(xì)研究，并沒有發(fā)現(xiàn)伽馬光子的任何偏振的改變，該觀測(cè)表明：CPT對(duì)稱至少在千萬分之一精度上也是成立的。

什么是超弦理論？

弦論的一個(gè)基本觀點(diǎn)是，自然界的基本單元不是電子、光子、中微子和夸克之類的點(diǎn)狀粒子，而是很小很小的線狀的“弦”（包括有端點(diǎn)的“開弦”和圈狀的“閉弦”或閉合弦）。弦的不同振動(dòng)和運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生出各種不同的基本粒子。弦論中的弦尺度非常小，但操控它們性質(zhì)的基本原理預(yù)言，存在著幾種尺度較大的薄膜狀物體，后者被簡(jiǎn)稱為“膜”。直觀的說，我們所處的宇宙空間可能是9+1維時(shí)空中的D3膜。弦論是現(xiàn)在最有希望將自然界的基本粒子和四種相互作用力統(tǒng)一起來的理論。

雖然歷史上，弦理論是物理學(xué)的分支之一，但仍有一些人主張，弦理論目前不可實(shí)驗(yàn)的情況，意味著它 弦理論

應(yīng)該（嚴(yán)格地說）被更多地歸為一個(gè)數(shù)學(xué)框架而非科學(xué)。一個(gè)有效的理論，必須通過實(shí)驗(yàn)與觀察，并被經(jīng)驗(yàn)地證明。不少物理學(xué)家們主張要通過一些實(shí)驗(yàn)途徑去證實(shí)弦理論。一些科學(xué)家希望借助歐洲核子研究組織（CERN）的大型強(qiáng)子對(duì)撞機(jī)，以獲得相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)——盡管許多人相信，任何關(guān)于量子引力的理論都需要更高數(shù)量級(jí)的能量來直接探查。此外，弦理論雖然被普遍認(rèn)同，但它擁有非常多的等可能性的解決方案。因此，一些科學(xué)家主張弦理論或許不是可證偽的，并且沒有預(yù)言的力量。

由于任何弦理論所作出的那些與其他理論都不同的預(yù)測(cè)都未經(jīng)實(shí)驗(yàn)證實(shí)的，該理論的正確與否尚待驗(yàn)證。為了看清微粒中弦的本性所需要的能量級(jí)，要比目前實(shí)驗(yàn)可達(dá)到的高出許多。弦理論具有很多數(shù)學(xué)興趣的特性（features of mathematical interest）并自然地包含了標(biāo)準(zhǔn)模型的大多數(shù)特性，比如非阿貝爾群與手性費(fèi)米子因?yàn)橄依碚撛诳深A(yù)知的未來可能難以被實(shí)驗(yàn)證明，一些科學(xué)家問，弦理論甚至是否應(yīng)該被叫做一個(gè)科學(xué)理論。它現(xiàn)在還不能在波普爾的意識(shí)（the sense of Karl Popper）中被證偽。但這也暗示了弦理論更多地被看做建設(shè)模型的框架。在同樣的形式中，量子場(chǎng)論是一個(gè)框架。