今天，我們來面對一個統一宇宙的理論，名為“弦理論”。在這個所謂的“萬能”理論當中，一切都可以合理的解釋，那麼它是否真的存在呢？讓我們來探索一下如何檢驗這個可能的“萬物理論”。

我們知道，在弦理論中，微小的弦取代了傳統的亞原子粒子。弦理論希望成為一個萬物統一的理論,變成一個統一的框架來解釋所有物質現象的多樣性和豐富性,從我們看到的宇宙到微小的粒子,從巨集觀到微觀，這是一個強大的理論，如果它被解鎖，將徹底改變我們對物理世界的理解，但它從未被人們測試過。

然而，也有一些方法來探索弦理論的基礎和潛在的結果。雖然這些測試不會直接以這樣或那樣的方式證明弦理論，但它們將有助於支援它的論點。讓我們探索。

驗證弦理論的挑戰

不過，首先，我們必須研究為什麼弦理論如此難以驗證，其實有兩個原因。

首先弦理論的弦小得驚人，它被認為在普朗克尺度附近，只有10-34米寬，普朗克長度，為1.6×10-33釐米，這遠遠小於原子核的尺度。測量任何長度不可能比這個更精確，而且比普朗克長度更短的長度是沒有意義的。同樣，作為時間量子的最小間隔，即普朗克時間，為10-43秒。因此這比我們用最精確的儀器所能探測到的任何東西都要小得多。事實上，弦在我們看來它們是點狀的粒子，比如電子、光子和中子。我們無法直接看到一根弦。

還有一個就是探索弦理論所需要的能量尺度。我們知道在今天，我們有兩種不同的方法來解釋自然的四種力量。一方面，我們有量子場論的技術，它提供了電磁學和兩種核力的微觀描述。另一方面，我們有廣義相對論，它讓我們把重力理解為時空的彎曲和扭曲。

對於我們所有可以直接檢查的所有情況，僅僅使用其中一個就可以了。因為弦理論只有在我們試圖將所有四種力結合成一個描述時才會起作用，而這隻有在最高的能量尺度下才會起作用，它所需要的能量尺度如此之高以至於我們永遠都不可能造出一臺機器來達到如此的高度。

但即使我們可以設計這樣一個強大的粒子對撞機來直接探測量子引力的能量，我們也無法測試弦理論，因為弦理論還不完整。它只是我們的理論，我們只有近似，我們希望接近實際的理論，但我們不知道我們有多正確或錯誤。所以弦理論甚至無法預測，但是我們可以把它和假設實驗做比較。

宇宙弦

儘管我們無法獲得粒子對撞機所需的能量來深入研究弦的潛在世界，但138億年前，我們的整個宇宙是一個基本力的混合世界。也許我們可以通過研究大爆炸的歷史來獲得一些深刻的見解。

因此弦理論家提出的一個建議是另一種理論弦:宇宙弦。宇宙弦是時空中跨越宇宙的缺陷，是大爆炸早期遺留下來的，它們是對那些宇宙時代物理學的一個相當普遍的預測。

儘管如此，搜尋工作仍在進行。如果我們發現了一根宇宙弦，那並不一定證明了弦理論的正確性。在理論和觀測上，我們還需要做更多的工作，才能把弦理論的預測和時空中的裂縫區分開來。

線索：超對稱性

儘管如此，我們可能會發現一些有趣的線索，其中之一就是超對稱性。超對稱性是一種假設的自然對稱性，它將所有費米子(如電子和夸克等構成現實的元素)與玻色子(如膠子和光子等力的載體)連線在一個單一的框架下。

超對稱機制最初是由弦理論學家提出的，後來成為所有高能物理學家利用標準模型解決一些問題和預測新物理學的有趣途徑。在弦理論中，超對稱性讓弦不僅能描述自然力，還能描述基本力，這讓弦理論有了成為萬物理論的力量。因此如果我們找到超對稱性的證據，雖然它不會證明弦理論的存在，但它會是一個重要的線索。然而我們還沒有發現任何超對稱性的證據。

目前地球上的大型強子對撞機(LHC)被明確設計用來探索超對稱性，或者至少是一些最簡單、最容易達到的超對稱性版本，通過尋找該理論預測的新粒子。但是大型強子對撞機已經完全空無一物，甚至沒有一絲新的超對稱粒子的跡象，將所有最簡單的超對稱概念完全從地圖上抹去。

那麼我們有一天會有證據支援弦理論的任何一個基礎理論嗎?這很難說。人們把很多希望寄託在超對稱上，但到目前為止，超對稱還沒有實現。人們仍然質疑，是否值得建造更大的對撞機來更努力地推進超對稱，或者我們是否應該放棄，嘗試其他東西。你認為呢？