弦理论能否发展到解释世间万物？
来自凯斯西储大学（1975）的物理学博士弗雷德里克·理查福德，和来自伦敦大学玛丽皇后学院，摩根士丹利科学院物理学专业的普莱提斯·拉维支持如下观点：
图解：环绕水星的“信使”号。图源：wiki
实验已经表明弦理论至少部分是有误的，环绕水星轨道数年的探测器“信使”号已经获得了受人瞩目的测量数据。我们可以首先设想一个理想中的实验，假如太阳的质量变化了，那它本身又会发生一种什么样的改变呢？
图解：太阳是一个巨大的核反应堆。图源：baidu。
我们现在能够了解的是，太阳是一个热核反应堆，随着氢元素被转化为氦元素，质量也就转变成为能量，这意味着太阳的质量在不断流失，而且是平均每一秒就流失了约四百万吨的巨额质量，不过鉴于太阳的总质量是以10^30千克为单位来计算，如此的质量损失当然只是微乎其微，但它的质量确实还是产生了流失。一方面，太阳是通过辐射来减少质量的，另一方面，太阳本身具有太阳风暴，它还会通过表面放射等离子体减少质量，这意味着太阳和水星之间的引力系统必然随着时间变化，因此，我们需要一个极其精确的测量装置来测量该引力场的变化。
图解：太阳风暴。图源：sina
人们需要能够极其精确衡量这些细微变化的测量仪器，而且测量结果要与理论相符。如果太阳的质量发生变化，那么水星的轨道也也必定会发生改变，我们对此深信不疑，而这正是“信使”号存在的意义。这种轨道的变化，以及太阳内部的核聚变过程，都与一个常数——重力常数G息息相关。根据统一场理论，例如超弦理论，既然G是一个常数，那么它应该会随时间改变。“信使”号借助广义相对论作为工具，广义相对论预测的结果是，只要是质量所在的地方，时空应是弯曲的，穿过这个时空表面的电磁辐射必然会进入一个时空凹陷并从中穿出，假如根本没有质量，时空就是平坦的，同时电磁辐射的路径会更短。
图解：广义相对论中所谈到的时空凹陷。图源：kepuchina
因此我们可以得到时间运动的变化：质量的存在会造成时间流动的延迟。“信使”号本身是一个不断发送信号的数字发射器，我们可以在地球上记录这些信号，并从时间的延迟中得到类似于透视图的数据，可以以此观测太阳系中时空的变化规律。比如，我们可以从中发现，太阳质量的损失导致地球每年都会远离太阳1.5厘米，这个变化很惊人，不是吗？
图解：地球正在缓慢远离太阳。图源：vcg
“信使”号已经持续观测了7年，在水星轨道旁进行的不可思议的精确测量下，所观测到的结论就是，它测量到的重力常数在这7年里很明显没有发生变化。
图解：“信使”号所拍摄到的水星照片。图源：sina
迄今为止，还没有仪器能像“信使”号那样准确地测量出引力常数。当然，目前我们也许可以解释说，7年并不算很长，然而，在已经持续七年的精确测量下，我们可以往后推断出更长时间里的变化。结果很明显，自然常数，也就是所谓的引力常数（常用G来表示），它的波动范围非常非常小。我们必须承认，那些检验自然常数是否为常数的实验，结果都明显表明所有的自然常数实际上都是常数。
这是怎么做到的呢?假设是“信使”号，或是你自己凝望太空时，你正看向非常遥远的物体，同时你也正看向来自久远过去的放射物。从这些放射物的特性来看，我们可以探讨一些有关于彼时原子内部的放射过程是如何成为我们今天所测量到的放射物的问题。在不同变量存在的情况下，所有的实验都表明，自然常数在我们的测量范围内是恒定的。甚至在实验室里，精准也能验证这一点。现在，用激光可以非常精确地测量放射光谱，自然常数也是近似绝对恒定的。这个结果对于那些曾预测自然常数具有不稳定性的理论来说也许是一个灾难。但很遗憾，我们必须承认且时刻提醒自己，光凭理论是不行的，只有实验才是证明一切问题的最佳手段。
参考资料
1.维基百科全书
2.天文学名词
3. 诺诺- Toni Sementana
如有相关内容侵权，请于三十日以内联系作者删除
转载还请取得授权，并注意保持完整性和注明出处
