旁白80年代，不少一流物理学家认为他们已瞥见了他们的“终点线”——他们相信他们正很快接近一个终极的、包罗万象的理论（all-encompassing theory），这个理论将决定物理学的基本框架。他们甚至走得如此之远，竟谈论起“万物至理”（theory of everything）来。但现在，像碰过壁的马拉松运动员一样，他们在此努力的影响下沮丧不已——假使是数学难对付——他们不知道“终点线”实际上是否纯属幻想。
8年前，物理学家们展望它时，这个“终点线”由超弦——据说是构成一切用传统物理学识别出的各种粒子和力的单个基本实体——组成。由于把世界预想成由这些超弦组成，科学家们想把实体扎成一个雅致的包裹。但自那以后，他们接连碰了几个大钉子。圣巴巴拉的加利福尼亚大学（UCSB）理论家——
A.斯托明格诸多方程有负众望。
旁白目前，物理学家们继续研究超弦时，他们降低了他们的期望。提到“万物至理”一词，你会看到物理学家节节退缩。普林斯顿的物理学家——
F.威尔泽克我不喜欢那个词。它太傲慢，太误人，特别是在我们的万物之理还不成其为“万物至理”的时候。
旁白超弦理论的奠基人之一，伦敦王后玛丽学院的M · 格林亦有同感。
M ·格林我讨厌那种叫法。
旁白在物理学家眼里，“万物”囊括宇宙的基石——组成物质的无数粒子和使之相结合的四种力，万物至理，必须名副其实地为观测到的粒子之糊——电子及其大量对应物，一把夸克，几类中子，等等——和为像约束原子核的强力与约束星系中恒星的引力那样不同的诸力，得供单一的、自洽的解释。
直到1985年，物理学家对宇宙的最佳描述似乎仍为不可跨越的鸿沟所分隔，一边是量子力学（极小之理），它把原子尺度上的粒子和力描述为各种场中的波动。另一边是爱因斯坦的广义相对论，它描述受极大质量作用的引力。当物理学家试图通过把描述引力的方程和描述量子力学的方程结合到一起，来调和这两个理论时，结果毫无意义。
在物理学家看来，每个理论都只揭示了看不见的大象一一一个更深的、由比熟知的粒子和力更为基本的某种基石构建的实体——的一部分。1984年，在加利福尼亚理工学院的格林和施瓦茨鼓吹下，超弦成为该基石的最佳候选者。格林和施瓦茨预想的弦刚当选一类，格林指出，沿其单一维测得每根弦长均小于10-35厘米。亚原子粒子的所有质量、电荷及其他性质以不同频率产生这些超弦的振动——演奏不同音调的谐音的小提琴齐奏，载力弦保持使原子团结和使地球沿其轨道回转的联系。
这一图景并非格林和施瓦茨的发明；早在1970年代就有几个物理学家同弦打过交道。但那工作同数学名副其实，因为最初提出的弦有作出无意义的预言—如否决现存在粒子的可能性——的弊端。
格林和施瓦茨的突破在于，把弦理论与超对称性相结合，后者是这样一种思想，它假定现存的粒子中有新的数学对称性，并用假定的“超对称”伴侣与每一个已知的粒子配对。在超对称性的参与下，弦洗刷掉了最难看的污垢。如今所谓的超弦，虽然尚未预言什么可检验的东西，但它们不再作出令人难堪的预言。
然而，使物理学家对超弦着迷的原因是，他们终于把亚原子力与引力维系在一起了。除对所有亚原子粒子和力给出普遍描述之外，超弦理论还预言引力——以广义相对论的形式。
格林没有我们，广义相对论照样会提出它想追究的问题。
旁白普林斯顿高等研究院的——
E.威特恩要是爱因斯坦不曾发现这一理论，弦理论家们也会发现它，研究它，是我最大的智慧颤栗。
旁白此等功用在物理学家中激起巨大的美感。格林回忆当时的感觉，“该理论是如此之优美，它必正确无疑”。那时候，物理学家们——激动之下，开始侃侃而谈万物至理——CERN的超弦研究人员J. 埃利斯应为这个词承担责任。
但是8年后，物理学家听到不同的声音。
斯托明格有些大问题。许多人在退却。
格林这一思想产生太多的骗局，它是个未结束的故事。超弦是对某种东西的近似，我们还不知道它究竟是什么。
旁白撇开格林在为该思想创立基础中的作用不论，他赞同超弦有缺陷。他和其他研究人员相信，超弦仍然能为他们以为攥在他们手心中的包罗万象理论提供奠基石。
格林我真难相信超弦与此无关。
旁白但他和他的同事现在意识到，大多数根基并未发觉。找到它，将很可能需要想象力的飞跃。
威特恩我认为有一个特大的概念缺口。要是在未对（物质和力的本质）产生更完整的基本认识的情况下，我们达到了目的，我会惊讶的。
旁白某种东西未发觉的一个信号是，超弦不能提供单一的物理学图景。
格林该理论取无数种版本，每一种预言不同的实体。它确实是有太多解的一组方程。
威尔泽克有的解看上去颇似现实世界，可又徒添“身外之物”，如未被发现的粒子和很大的维数。
旁白即使人们偶然发现了一个绝妙描述实体的解，物理学家还会留有疑虑：这种符合乃因碰运气所致。
格林我们想知道为什么大自然给我们这样一组特殊的解。
旁白许多科学家决定不问解的冗余，而只管向前，挑一个看来不错的版本，解方程，看看它的预言与实体符合得好不好。倘若偶然发现一个有希望的变体，他们会力图逆向揣测何以它比数以百万计的别的选择运作得更好。那便是CERN的埃利斯和德克萨斯A&M的D. 纳诺鲍乐斯采取的策略，他们发现了一个漂亮的版本，叫做掷出来的SU（5），通过方程表明，它预言了某种类似现实世界粒子的东西。他们称此过程为建立弦模型，埃利斯希望更多的物理学家来做。他和纳诺鲍乐斯哀叹该领域的其余人分成两大阵营——所谓的唯象学家埋头观测现实世界，而理论学家则在超弦所处的抽象数学王国里劳作。
纳诺鲍乐斯那就是我们正试图跨越的缺口。我不知道人们是疏懒还是衰老，反正把他们拉到一块还需要时间。
旁白但别的人说架桥工作为时尚早——纳诺鲍乐斯和埃利斯不过在把猜测当作洞悉。德克萨斯大学的一一
J.布尔金斯基那跟抽彩中奖没什么两样。
旁白纳诺鲍乐斯说他花了很多时间来估算瞄准SU（5）之前的各种可能性。但即使超弦不能“解释”所有客观实在，研究人员（包括UCSB的斯托明格）仍然发现，超弦有助于他们应付较受限制的问题——比如黑洞的内部在发生些什么。斯托明格认为，黑洞提出的大谜之一，是它们从宇宙吸收信息的能力一在描述任何系统的组织结构所需的数据量的意义上。
斯托明格在像宇宙这样的封闭系统里，你期望信息总量守恒。尽管信息会改变形式，其总和应保持不变。
旁白但在黑洞里，宇宙看来产生了漏缝。在剑桥大学天文物理学家S. 霍金提出的方案里，黑洞会痛发成携带信息的雾茫茫的离群粒子。
斯托明格你的计算机会陷入一个黑洞，这个黑洞会蒸发，所有信息统统一去不复返。弦理论会通过戏剧性地简化描述黑洞的方程那难解的乱麻，闯出一条出路。
旁白他和同事们尚未搞清楚黑洞蒸发时所有信息逃逸的地方，但简化后的方程有助于他们寻找答案。
斯托明格当一位黑洞专家——而不是弦理论家——在一次会议上告诉我这是他头一遭发现弦理论有用时，我很快慰。
旁白威特恩和格林两人则着手一项更艰巨的任务。他们正在修补该理论的数学框架，争取实现超弦的最初愿望。
格林目前许多人正在探索超弦的数学意义。
旁白格林在组织把本领域的物理学家和数学家都汇聚一堂的会议，来推进这一趋势。
对有些物理学家来说，超弦从候选的“万物至理”变换为抽象数学研究，是该理论不切实际的一个征象。但格林认为超弦数学中的突破恰恰是物理学家孜孜以求的。
威特恩就像广义相对论——它的实际意义不存在争论——的大部分既可视为数学问题、也可视为物理学问题一样，超弦亦然。
旁白列于格林和威特恩数学任务清单之首的，是决定空一时（space time）的理论描述。格林认为，当你在小尺度——超弦的尺度（也叫普朗克尺度）——上审视时，空 - 时变得很怪。在这一尺度上，空间不光滑、不空荡荡，而是“泡沫样的”：精微的黑洞跳进跳出存在，归于量子力学和广义相对论的“拼盘”。
格林那不是弦的理想环境。在较大的尺度上，想象在一张皱皱巴巴、布满洞眼的纸上画线。你怎样把经过空。时运动的粒子或弦的思想，同空－时在普朗克尺度上闪烁、冒泡的思想统一起来？我们必须发展新的思维方式，以便空 - 时与粒子在定性意义上得到统一。我深信那将是打开构成超弦的基础的深层理论的钥匙。
旁由但如果超弦真的为现存物理学开辟了通向单一框架——“万物至理”——的道路，物理学家们会使那个词复活吗？多数回答是否定的；物理学家防范任何他们的领域不久将走到头的暗示。芝加哥大学的理论学家——
J.哈维我不打算提早退休。
旁白他和他的同事都对上次物理学家们在上个世纪末叶认为他们的工作完了而记忆犹新。当时，物理学家A. 迈克尔逊（Albert Michelson）狂放地宣称：“最根本的原理已经确立……物理学的未来真理要到小数点第六位那去找，”正如所发生的，随后30年证明是物理学史的鼎盛期，发现了亚原子粒子，发展了量子力学和相对论。
连“万物至理”这一用语的始作俑者、CERN的J. 埃利斯，都认为这个宣告物理学终结的概念“不过是吹牛。不过是因为你找到了有条理的原理——它并不意味若你已穷尽了一切问题，”
斯托明格天晓得将出现什么新问题。人们总以为我们接近完结，但我肯定总存在我们尚未翻越的障碍。就算弦理论得到证实，还会有它解释不了的别的层次存在。
[Science年6月12日]
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①《著名物理学家谈超弦》系列文章载《现代物理知识》89年第5、6期，90年第2、3、4期。——编译者注