弦论新解

【美国《科学日报》网站7月4日文章】题：开放弦理论的新洞见
理论物理学家伦内特·赫伊斯佐恩在全国核物理和高能物理研究所进行的研究中描述了一个新的“弦”家族。他研究了所谓的开放弦，这种弦可以描述有强烈相互作用的基本粒子。
物理学家正设法利用弦理论，构建一套关于重力和量子力学的统一理论。这套理论描述了像大爆炸后的宇宙或黑洞等极重或极小的物体。弦理论认为，我们的宇宙有十个维度：三个空间维度，一个时间维度和六个可能卷成圆柱体的其他维度。
弦理论的一个问题是：它竟然存在五种不同的版本！其中四个版本有关“封闭弦”：这可以用在时空中移动的橡皮筋形象化。第五种理论有关开放弦，可以用切断的橡皮筋来形象化。在弦理论中，物理学仅限于弦的断裂和接合。这是基本粒子之间的相互作用。分支越多，粒子之间的相互作用就越强。为了让计算可行，弦理论家只检查了较弱的相互作用，换句话说就是分支极少的弦。
自1994年以来，人们就已经知道，一种强相互作用的封闭弦理论和弱相互作用的开放弦理论完全相同。通过对开放弦理论的研究，强相互作用就无需用数不清的复杂运算来描述。许多研究力争把各种弦理论联系起来。据认为，这些理论都是同一种理论的不同变体。
对开放弦理论的深入研究，特别集中于弦边缘（切开的橡皮筋的起点和终点）可运动的空间。伦内特·赫伊斯佐恩对这些边缘空间展开了数学研究。这些空间根据数学家狄利克雷（Dirichlet）命名为D—brane.为了证明这一点，必须发现具有宇宙一切特性的D—brane:即四维时空相对较平的结构和各种有正确的电荷、自旋性和质量的基本粒子。