弦论小史(4)
2008年2月29日, 星期五

(给《现代物理知识》的稿子,朋友)
早期弦论中最著名的发现,或者毋宁说最让人不快的发现,是时空维度不能任意,特别是,不能等于4。现在最流行的证明是只有当弦论的时空维度等于26(纯粹玻色弦),或者10的时候(超弦),弦论才有狭义相对论的不变性。但最初导致发现玻色弦必须在26维时空中运动的原因与Lorentz不变性无关。Lovelace在研究开弦的单圈图的时候,发现了一个割线奇异点,这和幺正性矛盾,为了将这个割线奇异点变成单极点,时空维度必须是26。这个时候,这个单极点对应于一个闭弦态。所以,在很早的时候,人们就知道了没有一个仅含开弦的理论,因为闭弦态总会作为中间态出现。这个理由当然很形式。一个更加直观的理由是,如果一个开弦可以在中间的任何一点断开形成两个开弦,那么一个开弦的两个端点当然会连接起来形成一个闭弦。
弦论的发展在任何一个时期都充满让后来人觉得难以把握的细节,上面谈到的就是一个例子。西谚说魔鬼在细节里,讲的就是这个意思。后来的教科书总是循着逻辑展开,其实逻辑发展的每一步在真实的历史上都会涉及到曲折的故事。最近流行回忆弦论发展的第一阶段的历史,这很自然,因为40年前对弦论作出贡献的人在那时一般都很年轻,现在则是已经退休或临到退休了,正是适合做回忆的年纪。







