第十二章 随师参会
012随师参会
经过20天的学习，至4118年11月15日张冲志已将威滕的教授安排的课程学完，还学了许多新知识，具有了参与课题研究的能力。
早晨张冲志来到高级研究院，发现威滕没有外出。
进门后，他看到约翰师兄在，教授正在看一份物理刊物，虽然接近七十岁，可还担任着几家高级刊物的审稿工作，报酬不高，只为学术尽一份力量。
看到张冲志进来，威滕教授示意他先一坐，他还需几分钟看完一篇论文。
张冲志刚坐下，约翰马上端着一杯咖啡递过说：“张冲志你太厉害了，这几天许多美丽的女生向我询问你的情况，都叫你‘轩辕国之龙’！”
张冲志接过咖啡打趣道:“你就以我大师兄的名义都收了行了，我没兴趣。”
约翰忙说:“这可不行，她们不会答应的，我可没有你那么厉害。”
威滕教授已看完论文，听了笑着说：“哈哈，约翰你这脑子只适合研究数学!”
约翰摸了摸头发，有点不太明白地说:“我喜欢物理。”
威滕没再理他，对张冲志说“学得怎样?决定好了吗？”
张冲志点点头说:“你所列的知识我都学了，决定加入你的课题，好向老师多学习一些知识，你同意吗?”
威滕拍了拍他的肩膀说:“你会在我的课题上大有作为，接下来谈谈我们的课题。”
威滕开始介绍起自己的研究课题：
他现在有两个课题，都是长期目标:
第一个是关于宇宙的起源，最新研究理论说在138亿年前，在大爆炸后不到10的负35次方秒的时间里，宇宙以指数速度急剧膨胀，即所谓“暴胀过程”。为研究这个暴胀时期的物理过程，需要研究原初引力波。
第二个课题就是继续研究超弦论，进而发现神秘的m理论，争取将强相互作用、弱相互作用、电磁力和万有引力统一起来。
这两个课题互相促进，互相影响，都需要高深的数学知识为基础，而张冲志正具有这种水平，所以他的加入让威滕老先生很高兴。
张冲志说:“老师，你的这两个课题都是意义重大，虽说难以通过现在的实验验证，但也不可能证伪，而且在研究过程中却可以让我们进一步加深对自然的认识。”
威滕声音温柔但很感兴趣地说:“能说说你的看法吗?”
张冲志想了一下说:“宇宙的暴胀我只是看一些资料，没有太大的感触。但对于超弦理论有点看法，请老师指导一下。
超弦理论是从弦理发展起来的，超弦的理论纬度是十维，这里面充满“弦”和“膜”，超弦这个超是指超对称，这种对称可以通过S对偶和t对偶来实现。
S对偶就象两个跳交谊舞的男女舞者，可以通过对女方舞步的观察，推断出男方的舞步，这可以将2A型弦论联系起来。
也就是说弦和膜可以替换，具体就是弦可以用d1膜替换，d5膜可以用孤子5膜替换，d3膜在对偶下不变。
而t对偶是把2A型(是偶数弦和膜，d0、d2、d4、d6等）和2b型（是奇数弦和膜，如d1、d3、d5等）联系起来。
例如可以将一个d2膜沿着圆形的维度卷起来，它看起来就像是一个膜，也可看成一根弦。同理将d3膜卷起来就像是d2膜，将d4膜卷起来就像是d3膜，弦也是这个道理。
这样我们就可以降低研究的难度，用低能理论将超引力和引力以弦对偶的形势联系起来，另外，可以将长的、笔直的弦和长的、笔直的膜联系起来。
而老师的m理论就是一种以十一维超引力为低能极限的量子力学理论。它包括两个黑膜:m2膜和m5膜，m2膜在两个空间的方向上展开，形成平面，m5膜在5个空间方向上展开形成五维空间。
m理论中还有一种神奇的膜，叫空间截止膜，这种膜是时空的边缘，它是空间自身结束的地方。这也是m理论超越11维超引力的关键途径之一。
我们现在已基本确定有光子、电子、夸克(6种)、胶子、中微子、引力子(未确定)和其他一些粒子，弦论就是要提供一种统一的图像，在这里每种粒子都是弦上不同振动的模式。虽然很难，可m理论是人们的希望。”
张冲志说完后，便看向威滕教授，教授高兴地点了点头说:“很好，你抓住了弦论和m理论的精髓，能深入浅出地讲出这些，已说明了你的理解很透彻。
不过m理论现在只是可能的万有理论，它将包括所有的基本粒子，所有它们经历的相互作用和它们所遵从的所有对称性。”
他边说边站了起来说：“根据量子色动力学的规范对称，该理论是采用红色、绿色和蓝色描述夸克和胶子。
实际最少应该有五种颜色来描述我们所知的五种粒子，它们是夸克、胶子、电子、中微子和一种未知粒子，这个未知的东西可能与一个希格斯玻色子类似，也可能是其他。
而存在于四维空间的引力，也是我们理论的关健，广义相对论对它有完美的描述。
既然m理论是被称为‘万有理论’，就必须将引力在理论中包含进来，这需要通过基础物理的理论框架将它们正确的构造出来。
这种理论一旦建立起来，那么我们需要做的仅仅是求解这个理论的方程并预言粒子物理学中每一个可以测量的量，从电子的质量到胶子间相互作用的强度。
我们的理论是在11维中，但我们是生活在四维时空中，其它维度是如何卷曲起来起来，我们不太明白，可能正是由于它们的卷曲导致了三维空间会随时间膨胀。
由天文观测我们可以得出结论，大部分宇宙河系都在远离我们，而这种现象被解释为空间本身的膨胀。”
威滕教授轻轻摇了摇头，好像觉得这个问题现在他也难以理清。
他接着对张冲志安排道:“两天后有个关于宇宙膨胀的天文学研究会议召开，你随我去吧，这两天你注意将这方面的知识补充一下。”
张冲志点头同意，又说了几句话就告辞离开，回去认真做准备了。