物理学家是如何看待弦理论的？它被认真对待了吗？

我认为这是一个美丽的学科，它确实告诉了我们很多有价值的话题，包括在纯数学中的应用。也许最值得注意的(在我自己看来)是，弦理论激发了AdS/CFT的一致性，这是我们所谓的全息原理最纯粹的表现。

对一些人来说，这个结果立即出现在弦的背景下，这在某种程度上证实了弦理论家的希望。对我来说，我也发现这是一个真正了不起的结果。

另一个美妙的结果来自Strominger和Vafa的工作，他们证明了黑洞的熵可以用弦的微观状态来解释。现在这个想法听起来非常混乱;霍金等人证明了黑洞会辐射，特别是它们有熵。

在热力学中，热力学熵源于这样一个事实，即描述一个具有许多许多微观自由度的系统(比如一杯咖啡中的所有原子)。回到黑洞熵的问题上，这个幼稚的问题是:黑洞熵来自于微观自由度吗?换句话说，黑洞熵真的是真正的热力学熵吗?根据弦理论，答案显然是肯定的!

同样，从理解量子引力的角度来看，这个结果是非常令人鼓舞的。因此，能够解释黑洞的熵应该是任何量子引力理论都必须满足的连续条件(顺便说一下，这使得霍金的结果在这方面非常强大)。

但底线是，我们想要的是一个一致的，引人注目的，有预见性的量子引力物理理论。

弦理论能做到吗?

我们清楚的是，弦理论是一种量子引力理论。粗略地说，量子版本的弦激发包含一个激发态子集，这些激发态与引力场的量子力学量子*具有完全相同的性质。

另一个非常迷人的事实是，弦理论有可能统一自然界中所有的(已知的)相互作用。这是因为弦的量子激发，除了引力子，还包含了看起来像标准模型中所谓的力携带粒子的粒子。这里有个问题，因为虽然在自然界中相互作用的基本组成部分(根据粒子物理学的标准模型)是以这些激发的形式存在的，但我们不知道如何确切地看到标准模型是从弦理论中出现的。原则上，我们知道如何做到这一点，但目前没有人确切知道如何做到;这是当前研究的热门话题!

所以弦理论有可能描述量子引力，它有可能统一在自然界中看到的所有相互作用，它可以提供黑洞熵的微观描述它启发了AdS/CFT对应，这是我们尝试理解量子引力的一个非常强大的工具。

但是它的缺点呢?

弦理论带有一套概念上的包袱，有些人(包括我自己)还没有准备好接受。两个相关的例子是，正如你所说的问题，弦理论需要额外的维度，其次弦理论需要超对称。现在，在我写这篇文章的时候，我不知道我们已经看到了任何证据，这些都是很大的“如果”。

粗略地说，如果存在额外维度(比我们观察到的4个还要多)，那么这些额外维度肯定是被有效地“隐藏”了，这样我们就可以理解为什么我们没有观察到它们。这在弦理论中是完全可行的;你所要做的就是用适当的小半径对紧化的额外维度进行总结(或者更正式地，紧化)(记住，我们需要对多个维度进行总结)。这在理论上是可以的，但它仍然是存在额外维度的一个大假设。在某种程度上，这是好是坏只是一个观点。一些研究人员发现多重维度的结果令人信服;这可以解释为什么一些相互作用比其他的强/弱，例如，这里的想法是，一些相互作用的强度可能，非常粗略地说，“泄漏到额外的维度”，使它们比其他的弱。

在我看来，弦理论更困难的问题是超对称。超对称要求标准模型中的每一个粒子都有一个超拟态对应物，称为超伴子。我们在自然界中没有观察到超对称性;如果我们这样做这些对应的粒子就会和其他粒子一起被观察到因为它们的质量是一样的。要使这成为事实，超对称必须在自然界中被同时打破，以这样一种方式，超级伙伴粒子有足够的质量来解释我们尚未观测到它们的事实。然而，粒子物理学家多年来一直在反复告诉我们，观测到超级伴星只是时间问题，但迄今为止，欧洲核子研究中心的大型强子对撞机还没有出现这样的结果。在我看来，超对称的情况似乎越来越令人绝望。从理论上讲，超级伴星质量太大而无法被观测到，这一点仍有争议，但可行的超对称理论的范围正在缩小。就我个人而言，如果它根本不在那里，我不会感到惊讶。

弦理论需要超对称，就像量子场论需要费米子来描述自然一样:为了描述物质的粒子。标准模型不仅描述了带力的玻色子粒子，比如光子和胶子，还描述了组成物质的粒子，比如夸克和费米子中的电子。如果弦理论中没有超对称，你所能得到的就是对玻色子的描述;要在弦理论中描述费米子，你需要超对称。关于时空超对称是否至关重要，有一个问题，但就我所知，它是至关重要的(在这种情况下，这一段都适用)，但我可能是错的，我很高兴发现我错了!

可以说，弦理论与我们所期望的量子引力理论相去甚远。最相关的事实是弦理论缺乏一个与背景相关的表述。这意味着，与爱因斯坦的相对论不同，弦理论目前需要对背景时空进行选择。在这种程度上，弦理论可以说陷入了与普通量子场论相同的形式中。鉴于当代理论物理学传统上是如何从原则性的方法取得巨大进步的，这种新原则的缺乏构成了我自己对该领域很大一部分的怀疑。我只是觉得我们需要一些超越现有框架的东西。

我的观点是，尽管微扰量子场论在描述微观物理方面取得了巨大的成功，但为了纳入引力，我们必须继续研究一种独立的背景形式。这似乎是由爱因斯坦的等效原理在我们理解重力的中心作用所暗示的。

弦理论可能是我们正在寻找的答案，它当然有足够引人注目的方面吸引了理论界更广泛的关注，我能理解为什么，但它被许多开放的问题所困扰。当然，如果超对称没有被发现，这很可能是对弦理论的致命打击。