來歷：舉世科學

一些物理學家深信“弦論景象”，以為得出的很多的數學上的解，每個解對應的方程能夠描繪一個國際。偶然之間，他們發現在這些解中，有一個與咱們的國際有著相同粒子組成的方程子集。這是一個至少有千萬億解的解集，也是迄今為止在弦論中發現最大的。

在弦論中，一切粒子和根本力都來自細小的弦的振蕩。在數學上，這些弦應該在10維時空中振蕩。但咱們僅僅日子在三維空間和一維時間中，其他的六個維度無法勘探到，被“緊致化”（compactified）到極小的尺度上。

不同的緊致化辦法會導致不同的解。弦論中的每個解代表了一種真空，遭到耦合的愛因斯坦引力理論和量子場論操控。每個解都描繪了一個共同的國際，這個國際里有共同的根本粒子、根本力及其他特點。

一些弦論學家在盡力尋覓弦論與實踐國際特性之間的聯絡，特別它是與粒子物理規范模型之間的聯絡。規范模型描繪了一切已知粒子和除引力之外的一切作用力。

在這些測驗運用的弦論模型中，弦通常是弱耦合的，可是在曩昔二十年間，弦論發展出一個新的分支，稱為F理論（F-theory）。運用這個新理論，科學家能夠處理相互作用較強，或者說強耦合的弦。

“驚喜的是，強耦合下的弦論能夠經過幾許來描繪。”賓夕法尼亞大學的Mirjam Cvetic說。

這意味著弦論學家能夠運用代數幾許剖析F理論中額定維緊致化的辦法以及對應的解。數學家一向在獨登時研討F理論中的幾許方法。“他們為物理學家貢獻了一個巨大的工具包，”同來自賓夕法尼亞大學的Ling Lin說，“正是幾許學為F理論構建了如此強壯的結構。”

現在，Cvetic、Lin、美國東北大學的James Halverson等人現已使用這種辦法找到了一類弦論的解，其間弦的振蕩模式能夠得出與規范模型描繪的粒子類似的費米子譜系（也便是物質粒子），例如，解中的費米子也有三代（在規范模型中，電子、μ子和τ子便是同一類費米子的三代成員）。

Cvetic及搭檔發現的F理論解也有規范模型下的手性粒子，這些解精確重現了規范模型粒子的“手征譜”。例如，解中的夸克、輕子和咱們國際中的相同，分別是左手和右手性的。

這項新作業標明，至少有千萬億個解與規范模型中的粒子有相同的手征譜，比此前找到的解多10個數量級。“這是最大的規范模型解調集，”Cvetic說，“有些意外的是，這樣的解出現在強耦合弦論系統中，是幾許學幫到了咱們。”

千萬億相對于F理論中的景象解（大約1010272000）來說，并不是很大。但它仍然是一個十分巨大的數字，“它能夠協助咱們處理粒子物理中十分重要的問題。咱們應該仔細深化地去研討。” Halverson說。

進一步研討將與實踐國際中的粒子物理學樹立更強的聯絡。研討人員仍需研討F理論下粒子之間的耦合或相互作用，而這又取決于額定維緊致化的幾許細節。

在千萬億解的空間中，某些解的耦合辦法或許會導致質子在可調查的時間尺度內衰變。這明顯與實踐不符，由于暫時沒有試驗能看到任何質子衰變的痕跡。或許，物理學家能夠尋覓既滿意規范模型粒子譜，又保留了一種數學對稱性，也便是R奇偶校驗（R-parity）的解。“這種對稱性制止某些質子衰變進程。從粒子物理的視點來看十分吸引人，但一向沒有出現在現有的模型中。”Lin說。

此外，這項作業的條件是超對稱存在，也便是說一切規范模型粒子都有伴侶粒子。弦論需求這種對稱性來確保解的數學一致性。

可是，為了使超對稱理論與可觀測的國際相吻合，必需要打破對稱性。不然，伴侶粒子將具有與規范模型粒子相同的質量，可是明顯咱們從未在試驗中調查到這樣的粒子。

至關重要的是，大型強子對撞機（LHC）的試驗也證明了，即便超對稱理論是正確的，它在LHC可勘探能量范圍內并沒有被打破，由于LHC沒有發現任何超對稱粒子。

弦論學家以為，超對稱性或許只會在極高的能量下被損壞，并且暫時無法在試驗上到達。“弦論的希望是高能下的超對稱的損壞，這與LHC的數據徹底一致，是徹底有或許的，”Halverson說，“至于能否完成，還需求進一步剖析。”

雖然有不少缺點，但其他弦論學家對這項新作業表明了附和。麻省理工學院的弦論學家華盛頓·泰勒（Washington Taylor）說：“這是在用弦論解說規范模型粒子特性時，十分重要的一步。”

“這是一項十分好的作業，”F理論的始創人，哈佛大學的Cumrun Vafa說，“事實上，經過改動幾許和拓撲結構，不只能夠滿意愛因斯坦方程，還能得到咱們想要的粒子譜。”

但Vafa和Taylor也表明，現在這些解還遠遠不能與規范模型完美匹配，但會是弦論的終極目標之一。Vafa也以為，雖然弦景象解集如此大，總有一個共同的解會有咱們的國際相符合。“我信任會有一個的，”他說。可是，“要證明這點并不簡單。”