012隨師參會 　　經過20天的學習，至4118年11月15日張沖誌已將威滕的教授安排的課程學完，還學了許多新知識，具有了參與課題研究的能力。 　　早晨張沖誌來到高級研究院，發現威滕沒有外出。 　　進門後，他看到約翰師兄在，教授正在看一份物理刊物，雖然接近七十歲，可還擔任著幾家高級刊物的審稿工作，報酬不高，隻為學術盡一份力量。 　　看到張沖誌進來，威滕教授示意他先一坐，他還需幾分鐘看完一篇論文。 　　張沖誌剛坐下，約翰馬上端著一杯咖啡遞過說：“張沖誌你太厲害了，這幾天許多美麗的女生向我詢問你的情況，都叫你‘軒轅國之龍’！” 　　張沖誌接過咖啡打趣道:“你就以我大師兄的名義都收了行了，我沒興趣。” 　　約翰忙說:“這可不行，她們不會答應的，我可沒有你那麼厲害。” 　　威滕教授已看完論文，聽了笑著說：“哈哈，約翰你這腦子隻適合研究數學!” 　　約翰摸了摸頭發，有點不太明白地說:“我喜歡物理。” 　　威滕沒再理他，對張沖誌說“學得怎樣?決定好了嗎？” 　　張沖誌點點頭說:“你所列的知識我都學了，決定加入你的課題，好向老師多學習一些知識，你同意嗎?” 　　威滕拍了拍他的肩膀說:“你會在我的課題上大有作為，接下來談談我們的課題。” 　　威滕開始介紹起自己的研究課題： 　　他現在有兩個課題，都是長期目標: 　　第一個是關於宇宙的起源，最新研究理論說在138億年前，在大爆炸後不到10的負35次方秒的時間裡，宇宙以指數速度急劇膨脹，即所謂“暴脹過程”。為研究這個暴脹時期的物理過程，需要研究原初引力波。 　　第二個課題就是繼續研究超弦論，進而發現神秘的M理論，爭取將強相互作用、弱相互作用、電磁力和萬有引力統一起來。 　　這兩個課題互相促進，互相影響，都需要高深的數學知識為基礎，而張沖誌正具有這種水平，所以他的加入讓威滕老先生很高興。 　　張沖誌說:“老師，你的這兩個課題都是意義重大，雖說難以通過現在的實驗驗證，但也不可能證偽，而且在研究過程中卻可以讓我們進一步加深對自然的認識。” 　　威滕聲音溫柔但很感興趣地說:“能說說你的看法嗎?” 　　張沖誌想了一下說:“宇宙的暴脹我隻是看一些資料，沒有太大的感觸。但對於超弦理論有點看法，請老師指導一下。 　　超弦理論是從弦理發展起來的，超弦的理論緯度是十維，這裡麵充滿“弦”和“膜”，超弦這個超是指超對稱，這種對稱可以通過S對偶和T對偶來實現。 　　S對偶就象兩個跳交誼舞的男女舞者，可以通過對女方舞步的觀察，推斷出男方的舞步，這可以將ⅡA型弦論聯係起來。 　　也就是說弦和膜可以替換，具體就是弦可以用D1膜替換，D5膜可以用孤子5膜替換，D3膜在對偶下不變。 　　而T對偶是把ⅡA型(是偶數弦和膜，D0、D2、D4、D6等）和ⅡB型（是奇數弦和膜，如D1、D3、D5等）聯係起來。 　　例如可以將一個D2膜沿著圓形的維度卷起來，它看起來就像是一個膜，也可看成一根弦。同理將D3膜卷起來就像是D2膜，將D4膜卷起來就像是D3膜，弦也是這個道理。 　　這樣我們就可以降低研究的難度，用低能理論將超引力和引力以弦對偶的形勢聯係起來，另外，可以將長的、筆直的弦和長的、筆直的膜聯係起來。 　　而老師的M理論就是一種以十一維超引力為低能極限的量子力學理論。它包括兩個黑膜:M2膜和M5膜，M2膜在兩個空間的方向上展開，形成平麵，M5膜在5個空間方向上展開形成五維空間。 　　M理論中還有一種神奇的膜，叫空間截止膜，這種膜是時空的邊緣，它是空間自身結束的地方。這也是M理論超越11維超引力的關鍵途徑之一。 　　我們現在已基本確定有光子、電子、誇克(6種)、膠子、中微子、引力子(未確定)和其他一些粒子，弦論就是要提供一種統一的圖像，在這裡每種粒子都是弦上不同振動的模式。雖然很難，可M理論是人們的希望。” 　　張沖誌說完後，便看向威滕教授，教授高興地點了點頭說:“很好，你抓住了弦論和M理論的精髓，能深入淺出地講出這些，已說明了你的理解很透徹。 　　不過M理論現在隻是可能的萬有理論，它將包括所有的基本粒子，找書苑 www.zhaoshuｙuan．com 所有它們經歷的相互作用和它們所遵從的所有對稱性。” 　　他邊說邊站了起來說：“根據量子色動力學的規範對稱，該理論是采用紅色、綠色和藍色描述誇克和膠子。 　　實際最少應該有五種顏色來描述我們所知的五種粒子，它們是誇克、膠子、電子、中微子和一種未知粒子，這個未知的東西可能與一個希格斯玻色子類似，也可能是其他。 　　而存在於四維空間的引力，也是我們理論的關健，廣義相對論對它有完美的描述。 　　既然M理論是被稱為‘萬有理論’，就必須將引力在理論中包含進來，這需要通過基礎物理的理論框架將它們正確的構造出來。 　　這種理論一旦建立起來，那麼我們需要做的僅僅是求解這個理論的方程並預言粒子物理學中每一個可以測量的量，從電子的質量到膠子間相互作用的強度。 　　我們的理論是在11維中，但我們是生活在四維時空中，其它維度是如何卷曲起來起來，我們不太明白，可能正是由於它們的卷曲導致了三維空間會隨時間膨脹。 　　由天文觀測我們可以得出結論，大部分宇宙河係都在遠離我們，而這種現象被解釋為空間本身的膨脹。” 　　威滕教授輕輕搖了搖頭，好像覺得這個問題現在他也難以理清。 　　他接著對張沖誌安排道:“兩天後有個關於宇宙膨脹的天文學研究會議召開，你隨我去吧，這兩天你注意將這方麵的知識補充一下。” 　　張沖誌點頭同意，又說了幾句話就告辭離開，回去認真做準備了。