弦理论

是理论物理的一个分支学科。弦论的一个基本观点是，自然界的基本单元不是电子、光子、中微子和夸克之类的点状粒子，而是很小很小的线状的“弦”（包括有端点的“开弦”和圈状的“闭弦”或闭合弦）。弦的不同振动和运动就产生出各种不同的基本粒子。弦论中的弦尺度非常小，但操控它们性质的基本原理预言，存在着几种尺度较大的薄膜状物体，后者被简称为“膜”。直观的说，我们所处的宇宙空间可能是9+1维时空中的D3膜。弦论是现在最有希望将自然界的基本粒子和四种相互作用力统一起来的理论。

现代物理学认为，宇宙存在并且只存在四种自然基本力，它们是万有引力、电磁相互作用力、强相互作用力和弱相互作用力，大自然万物都是由这四种自然力构建起来的

引力

引力是一种既能将星系结合起来，又能引起一根针下落的力，是四种基本力中最弱的力。两个物体的质量越大、相互越靠近，它们之间的吸引力就越强。许多科学家认为，引力是由一种叫做重力子的粒子携带的，但至今没有人在任何实验中找到它们。

电磁力

电磁力是四种基本力中第二强的力，作用于电子等所有带电荷的粒子之间。作用于固体原子和分子之间的电磁力使固体具有硬度，这种力也具有磁性和发光的特性。携带电磁力的粒子叫光子，它也是产生光线的粒子。

强核力

强核力是四种基本力中最强的力。它存在于一个原子的原子核（核）内，把原子内的中子和带正电荷的质子结合在一起（质子经常试图互相推开，如果没有强核力，它们将相互飞开）。载有强核力的粒子叫做胶子。

弱核力

弱核力是四种基本力中第二弱的力。它引起放射性衰变（原子的原子核破裂），称为贝塔衰变。放射性的原子不稳定，是因为它的原子核容纳了太多的中子，当贝塔衰变发生时，一个中子变成一个质子，释放出电子（这种情况下称为β粒子）。弱相互作用是由W粒子和Z粒子传递的。

超弦理论

“弦理论”这一用词所指的原本包含了26度空间的玻色弦理论，和加入了超对称性的超弦理论。在近日的物理界，“弦理论”一般是专指“超弦理论”，而为了方便区分，较早的“玻色弦理论”则以全名称呼。1990年代，爱德华·维顿提出了一个具有11 度空间的M理论，他和其他学者找到强力的证据，证明了当时许多不同版本的超弦理论其实是M理论的不同极限设定条件下的结果，这些发现带动了第二次超弦理论革新

大一统

弦理论会吸引这么多注意，大部分的原因是因为它很有可能会成为终极理论。目前，描述微观世界的量子力学与描述宏观引力的广义相对论在根本上有冲突，广义相对论的平滑时空与微观下时空剧烈的量子涨落相矛盾，这意味着二者不可能都正确，它们不能完整地描述世界。而除了引力之外，量子力学很自然的成功描述了其他三种基本作用力：电磁力、强力和弱力。弦理论也可能是量子引力的解决方案之一。超弦理论还包含了组成物质的基本粒子之一的费米子。至于弦理论能不能成功的解释基于目前物理界已知的所有作用力和物质所组成的宇宙以及应用到“黑洞”、“宇宙大爆炸”等需要同时用到量子力学与广义相对论的极端情况，这还是未知数。

额外维

额外维是相对于“四维时空”而提出的一个概念，一般泛指的是理论在四维时空基础上扩展出来的其它维度。爱因斯坦提出宇宙是空间加时间组成的“四维时空”。1926年，德国数学物理学家西奥多·卡鲁扎在四维时空上再添加一个空间维，也就是添加一个第五维，把爱因斯坦的相对论方程加以改写，改写后的方程可以把当时已知的两种基本力即“电磁力”和“引力”很自然地统一在同一个方程中。至此，理论中存在额外添加的维度统称为“额外维”。

D-膜

由于超弦理论的时空维数为10维，所以很自然的可以认为有6个额外的维度需要被紧化。当对闭弦紧化时，可以发现所谓的T-对偶；而对开弦紧化则可以发现开弦的端点是停留在这些超曲面上的，并且满足Dirichlet边界条件，所以这些超曲面一般被称为“D膜”。研究员称D膜的动力学为“矩阵理论”（M理论)，是为“M”字之一来源。