現在大部分科技成果背后的科學理論, 都來自于19世紀甚至是18世紀。
愛因斯坦在20世紀初提出的相對論和量子力學,目前只有極少一部分被應用在了人造衛星和芯片以及天文觀測上,剩下的大部分都屬于理論允許但目前做不到的階段,比如引力波通訊, 比如蟲洞的生成與運維。
由以上例子可知,人類文明對理論物理學是大幅度領先于實際應用的,現階段的我們其實連現有理論的百分之一的潛力都沒發揮出來,而現階段的理論物理 譬如弦理論,更是被稱為23世紀的物理學,完全看不到實際應用的苗頭。
物理學家可以從時間上劃分為經典物理學和現代物理學,19世紀末期到20世紀初期之前,都是經典物理學的時代,從牛頓的萬有引力定律到麥克斯韋的電磁學都屬于 經典物理學的成果,而今天的火箭發射用的還是牛頓的理論,生活的方方面面也都離不開麥克斯韋的電磁學。
19世紀末到20世紀初,以愛因斯坦和玻爾等人為代表的現代物理學橫空出世,它主要由相對論和量子力學這兩根支柱組成,前者負責解釋巨觀和近光速運動狀態下的一切, 基本上可以說是萬有引力定律的迭代版本。
而量子力學則聚焦于微觀世界,是研究亞原子粒子們的,量子指的是一系列具備波粒二象性的粒子們,而不是單個的粒子,然而從這兩個理論出現開始,它們的矛盾也就出現了。
愛因斯坦的廣義相對論認為引力是由質量扭曲時空帶來的幾何跌落,而量子力學認為引力是由引力子的交換, 這個矛盾導致物理學家在巨觀和微觀上遲遲無法統一,也就是無法用一個理論囊括從微觀到巨觀的一切現象。
在這種情況下,弦理論就出現了,它主張宇宙中的所有粒子都不是點,而是像小提琴上的弦一樣的一維線,這些弦在多個維度中振動,每一種振動都對應一個粒子,這意味著,我們所知道的所有粒子, 從光子到夸克,都是由這些弦的不同振動模式產生的。
這個理論的美麗之處在于它試圖將相對論和量子力學統一到一起,或者說是在一種新的詮釋框架下把它們框到一起, 由此延伸出的超弦理論甚至認為宇宙有幾十個維度,但也正因它的晦澀和復雜,不少物理學家們都認為弦理論違背了理論物理學的簡潔與美,不太可能是一個正確的理論。
然而由于目前的對撞機功率遠不足以驗證弦理論的正確性,所以它目前仍是理論物理學最前沿的理論之一。
弦理論為我們提供了一個全新的視角來看待宇宙,它挑戰了我們對現實的傳統理解,盡管它仍然是一個未完成的理論,但它的潛力無疑是巨大的,如果弦理論未來得到驗證并投入實際應用的話, 對人類而言就掌握了前往其他維度甚至是其他宇宙的能力,屆時人類文明也許就成了宇宙中最先進的文明。