簡單就為美，愛因斯坦就推崇這種簡單美。它的質能方程就是如此的簡單，體現了一種獨特的公式美。

過去，在微觀領域，我們認為構成物質最基礎的單位就是原子了。這就是一種簡單的美，只需要原子就能構造整個世界。然而隨著越來越多基本粒子的發現，這一簡單美被破壞了。

自原子對撞機和粒子加速器問世以來，現在已發現數以百計的亞原子粒子，如：中微子、夸克、介子、輕子、強子、W玻色子等等。顯然對於如此繁多的亞原子粒子，我們很應當懷疑是否有更基礎的單元來構成我們整個世界。

而現在最有可能統一這些繁多的基本粒子的終極理論是——弦理論。

微觀領域的弦

根據弦理論，我們的宇宙是由一個個振動的弦來組成，在粒子的波粒二象性方面，它更體現了波動的優點。

閉合的弦一般是普朗克長度(1.6×10^-33cm)的尺度，大約是原子核的一萬億分之一。

像琴絃的不同振動模式奏響不同音樂那樣，一根基本弦的不同振動模式生成了不同的品質和力荷。一個“基本”粒子的性質是由它內部的弦產生的精確的共振模式決定。

弦的振動模式的能量取決於它的振幅和波長。振幅大的和波長小的，能量較大。狹義相對論告訴我們，大能量意味著大品質，大品質也就是大能量。

所以，這就能讓科學家們通過一個假想的弦，然後運用數學方式自由描述其他“基本”粒子了。

吉他琴絃

弦理論的誕生，最初是來自歐洲核子研究中心維尼齊亞諾，在研究粒子內部強核作用力時他突然發現，尤拉函式非常符合他研究的資料，可以用來描述強核作用力的各種性質，但他不知道為什麼？

隨後被其他科研人員發現背後的物理學祕密，如果用小小的一維的振動的弦來模擬基本粒子，那麼它們的核相互作用就能精確地用尤拉函式來描述。

閉合的弦振動

同簡單美一樣，對稱也是一種美。物理學家們相信，既然大自然大多數方面都遵循一種對稱美，沒道理在基本粒子領域不遵循這種規律。他們猜測，每一種亞原子粒子都應該有它的超對稱粒子，儘管眾多亞原子粒子的超對稱粒子至今還未被發現過。

但這種對稱理論，不僅統一了大自然的力，也統一了物質的基本組成，具有最大可能的對稱性，因為這一點，它們被稱為超對稱。

同樣對於更小的弦，物理學家們也把超對稱性包含進來了，所以現在弦理論也被稱為“超弦理論”。

然而，物理學家們發現，超對稱性（那時已成為弦理論結構的核心元素）實際上可以通過5種不同的方式進入弦理論。這就有點不符合前面提到的簡單美了，或者說物理學們說的大統一。

捲曲的弦的額外維

在愛因斯坦的相對論中，我們知道空間和時間是相對的，空間和時間是對稱關係，時間也是另一種空間。所以可以用四維空間（三維空間維，一維時間維）描述我們的世界。

由於物理界諸多理論的不統一，有學者卡魯扎就想盡辦法通過增加一個維度，來統一愛因斯坦的相對論和麥克斯韋的電磁理論，並提出宇宙的空間結構可能不只有我們尋常感覺的三維。

類似的，滿足終極理論——弦理論需要9維空間和一個時間維，其中另外6維空間（卡拉比-丘成桐空間）像吸管一樣捲縮在一起，所以我們看不到。所以，也許有些讀者聽別人說過，我們的宇宙有可能是10維空間。

捲曲的吸管

​然而，有5種方式描述超弦理論，這5種方式不可能都是對的，所以物理學家愛德華·威滕提出了更進一步的理論——M理論。

該理論又增加了一個維度，認為上述5種超弦理論都是對的，只不過是11維空間的一個特殊解。

對此，我們也可以持懷疑態度，畢竟弦理論目前也只能在數學上進行論證。但物理學家們靠弦的振動描述整個宇宙，真的很有創意。有人可能會問，還有比弦更小的物質嗎？小編個人認為是沒有的，畢竟弦是融合物質和能量的臨界線。假如真的還有更小的物質的話，像俄羅斯套娃一樣，那也不錯，那代表我們對宇宙的認識也更加深了一步。