弦論（string theory）

如果自然中最基本的東西不是微小的點，而是微小的、振動的能量環與線，小到在我們看來就像點呢？以不同方式撥動這樣一根弦，它就以不同的模態共振，而每一種振動模態在我們看來都是一種不同的粒子，這裡是電子、那裡是光子、在另一處又是重力子。這就是弦論大膽的核心意象：一種物件，奏出粒子譜中的每一個音，為整個物理學提供單一的框架。

弦論用一維的延展物件——弦——取代量子場論中零維的點粒子，弦的長度約在普朗克尺度，約 10^-35 公尺。弦的振動模態對應到具有確定質量與自旋的粒子，而值得注意的是，總有一個模態是無質量、自旋為 2 的粒子，其性質恰與重力子相符，因此弦論自動包含了量子重力。數學上的自洽（免於反常）迫使理論必須包含超對稱，並生存在十維時空中；那多出的六個維度被想像成蜷曲起來，即緊緻化，小到看不見。

弦論最大的吸引力在於它是一套統一、有限的量子重力理論的候選，它用平滑、鋪展開來的弦交互作用，取代了使重力不可重整化的點狀交互作用。它最大的困難在於可檢驗性：其自然的能量尺度是普朗克尺度，完全在實驗可及範圍之外，而多餘維度蜷曲的方式並不唯一，給出一片龐大的可能宇宙地景，卻沒有已知的原理能挑出我們這個。它是優美而深具影響力的數學，但誠實地說，它作為物理的地位仍未被證實。