M理论的基本概念
在围棋游戏中,只有围与不围这样很少的几条规则,加上黑白两色棋子,却可以弈出千变万化的对局。与此相似,现代科学认为,自然界由很少的几条规则支配,而存在着无限多种这些支配规律容许的状态和结构。任何尚未发现的力,必将是极微弱的,或其效应将受到强烈的限制。这些效应,要么被限制在极短的距离内,要么只对极其特殊的客体起作用。科学家非常自信地认为,他们发现了所有的力,并没有什么遗漏。但是,在描述这些力的规律时,他们却缺乏同样的自信。20世纪科学的两大支柱——量子力学和广义相对论——居然是不相容的。广义相对论在微观尺度上违背了量子力学的规则;而黑洞则在另一极端尺度上向量子力学自身的基础挑战。面对这一困境,与其说物理学不再辉煌,还不如说这预示着一场新的革命。萨拉姆(A.Salam)和温伯格(S.Weinberg)的弱电统一理论,把分别描述电磁力和弱力的两条规律,简化为一条规律。而M理论的最终目标,是要用一条规律来描述已知的所有力(电磁力、弱力、强力、引力)。当前,有利于M理论的证据与日俱增,已取得令人振奋的进展。M理论成功的标志,在于让量子力学与广义相对论在新的理论框架中相容起来。 同弦论一样,M理论的关键概念是超对称性。所谓超对称性,是指玻色子和费米子之间的对称性。玻色子是以印度加尔各答大学物理学家玻色(S.N.Bose)的名字命名的;费米子是以建议实施曼哈顿工程的物理学家费米(E.Fermi)的名字命名的。玻色子具有整数自旋,而费米子具有半整数自旋。相对论性量子理论预言,粒子自旋与其统计性质之间存在某种联系,这一预言已在自然界中得到令人惊叹的证实。在超对称物理中,所有粒子都有自己的超对称伙伴。它们有与原来粒子完全相同的量子数(色、电荷、重子数、轻子数等)。玻色子的超伙伴必定是费米子;费米子的超伙伴必定是玻色子。尽管尚未找到超对称伙伴存在的确切证据,但理论家仍坚信它的存在。他们认为,由于超对称是自发破缺的,超伙伴粒子的质量必定比原来粒子的大很多,所以才无法在现有的加速器中探测到它的存在。局部超对称性,还提供将引力也纳入物理统一理论的新途径。爱因斯坦广义相对论,是根据广义时空坐标变换下的某些要求导出来的。在超对称时空坐标变换下,局部超对称性则预言存在“超引力”。在超引力理论中,引力相互作用由一种自旋为2的玻色子(引力子)来传递;而引力子的超伙伴,是自旋为3/2的费米子(引力微子),它传递一种短程的相互作用。时间的定义在M理论体系中,时间分为两种,一种是我们世俗意义上的时间(即现行宇宙对人类意义上的时间)。还有一种被定义为“虚时间”,虚时间没有所谓的开端和终结,而是一直存在的时间,是用于描述超弦的一条无矢坐标轴。引力与其他力的统一M理论认为能量在自身维度下不守恒,能量会在自身绮翘中逃逸到其他膜,而弦分为开弦和闭弦,引力子弦与另三种弦不同,是一个自旋为2的玻色子,理论中被定义为自由的闭弦,可以被传播到宇宙膜外的高维空间以及其它宇宙膜,故能量场在自身维度(现行宇宙空间)下逃逸了更多。宇宙的定义在M理论中存在无数平行的是膜,膜相互作用碰撞导致产生四种基本力子,产生电磁波和物种(宇宙大爆炸的原因)。
什么是M理论的主要内容
M理论就是 膜理论。
具体的:——引用百度百科
膜理论:20世纪90年代,理论物理学界在10维空间弦理论的基础上提出了11维空间的膜(M)理论。膜理论认为人们直接观测所及的好似无边的宇宙是十维时空中的一个四维超曲面,就象薄薄的一层膜。膜理论使一些原本难以计算的东西可以用弦论工具来做严格的计算了。膜理论是弦理论的扩充,膜理论揭示了弦理论的第10维空间方向,其最大维度是11维。
是为“物理的终极理论”而提出的。
希望对你有帮助。至于目前关于他的内容还是不详尽。
M-理论的M理论
M理论好比一张拼图,外围的图片非常好拼,而里边的一些图片就比较难拼了,因为缺口太多了。M理论就是这样,现在还非常不完善,而且概括一切科学内容以也太难了。霍金所指的M-理论英国著名物理学家斯蒂芬·霍金在自己的新书《大设计》中表示,宇宙并非上帝所造,现代科学可以解释宇宙的起源,宇宙是在物理定律“M-理论”的作用下,引发大爆炸而形成。 霍金所指的“M-理论”(一种弦理论)是物理学家试图通过一连串物理定律解释宇宙万物的“物理终极理论”,这一理论尚在艰难的完善过程中。霍金表示,“M-理论”就是爱因斯坦一直梦寐以求的统一场论。霍金在《大设计》中指出:“由于万有引力等定律的存在,宇宙能够而且也必定是无中生有,自我创造,无须祈求上帝之手让宇宙运转,自我创造是宇宙、人类存在的原因。”霍金的此番言论推翻了他早年发表的上帝创造宇宙的思想。1988年,霍金在《时间简史》中认为,创造万物的上帝与科学理解宇宙可以并存。他说:“我们若能发现一套完美的理论,这将是人类理性的终极胜利,因为,届时我们应会理解上帝的心意。”新言论也对牛顿的理念提出了质疑,牛顿认为,宇宙由上帝所创造,因为宇宙无法自然地从混沌中产生。在新书中,霍金以1992年发现的一颗行星为例,作为推翻牛顿理念的依据。该行星围绕另一颗恒星而不是太阳运行。霍金在书中写到:“这与我们所处的星球环境非常类似:一个太阳、地球与太阳之间的距离以及太阳的质量都恰到好处,这表明,我们所处的星球环境并非如此特别,因此,地球是被上帝精心设计来讨好人类的这一观点也站不住脚。”他还据此认为,其他行星上也可能存在生命,也可能有另外的宇宙存在,这就是他所谓的“多重宇宙”观念。有些基督教科学家对霍金的观点做出了回应,他们声称,霍金对上帝的理解存在误区,上帝可以解释目前宇宙中很多无法解释的问题。科学和宗教国际社会组织的主席乔治·埃利斯表示,霍金的最新言论把公众带入了一个两难处境:只能在宗教和科学之中选择其一。《大设计》将于9月9日面世,同《时间简史》一样,该书也由霍金与美国物理学家罗纳德·姆罗迪诺联袂撰写。去年,霍金辞去了英国剑桥大学卢卡斯数学教授的职务,这是科学界最为崇高的教职之一,牛顿是第二任,在位33年,而霍金在位也达30年之久。