1、研究領域介紹弦論String Theory,賀培銘,大綱,1. 什麼是近代物理？什麼是高能物理？什麼是弦論？2. 為什麼要研究弦論？弦論是正確的嗎？3. 弦論和其他科學有什麼關係？4. 弦論之後是什麼？,1. 什麼是近代物理？什麼是高能物理？什麼是弦論？,什麼是近代物理？量子力學（包含量子場論）相對論（包含狹義與廣義相對論）我們需要量子力學來描述小尺度的世界。,小尺度的世界,參考資料：http:/www.pbs.org/wgbh/nova/elegant/優雅的宇宙 B. Greene (Nova/PBS),測不準原理,測不準原理（海森堡）：x p hx = 一個粒子的空間座標的不準度p =
2、一個粒子的動量大小的不準度h = 普郎克常數,測不準原理：x p h,p = mv實驗 N 次結果為 x(1), x(2), , x(N),平均值 = x(i) / N x = x(i) - 2 / N若 x 0，則 p 要研究較小尺度的物理現象，需要較大的能量 “高能物理”,警察：你知道你開得多快嗎？海森堡：不，但我知道我在哪裡!,什麼是高能物理？高能物理 = 小尺度世界的物理高能物理的理論基礎是量子場論及狹義相對論。廣義相對論是一個場論的例子，但是不容易被量子化。（大尺度的物理）一般的高能物理理論假設基本的物質組成元素是粒子。,標準模型 Standard Model是一個量子場論模型被驗證
3、到非常高的精確度電子，夸克等光子，膠子，W，Z等只有希格斯(Higgs)還沒被觀察到,什麼是弦論？粒子由弦取代。量子力學不變。自洽性(self-consistency)決定一切。其他維度的物體：粒子(0)，膜(2, 3, 4, )，都可能自然出現。可能是一個基本理論。,2. 為什麼要研究弦論？弦論是正確的嗎？,標準模型無法回答的問題很多，例如無法描述重力作用。標準模型不是一個基本理論。弦論”預測”重力作用（廣義相對論）。弦論中沒有外加參數。弦論預測時空維度。迄今沒有實驗驗證。,弦論是二十一世紀的物理意外地掉進了二十世紀。雖然我們知道如何做一些計算，但不了解全貌。弦論是最基本物理理論研究的代名詞。,3. 弦論和其他科學有什麼關係？,高能物理、（量子）場論宇宙學數學凝態物理、,4. 弦論之後是什麼？,4. 弦論之後是什麼？,
