引言

加來道雄撰寫本書的想法應(yīng)追溯到20世紀(jì)50年代，那時，他還是一個在加利福尼亞成長的孩子，第一次聽到統(tǒng)一場論。

加來道雄在小學(xué)4年級時，聽到一位名為阿爾伯特·愛因斯坦的偉大科學(xué)家去世的消息。他知道，愛因斯坦一生中發(fā)現(xiàn)了很多偉大的東西使他獲得了世界贊譽(yù)，但直至死前也仍未能完成他的偉大著作。加來道雄被這個故事迷住了。

這個孩子推理，如果愛因斯坦果真如此偉大，那么，他未完成的工作一定很棒——那一定是他杰出的職業(yè)生涯中的最高成就。

加來道雄出于好奇，梳理了帕洛阿爾托圖書館，試圖發(fā)現(xiàn)更多與統(tǒng)一場論相關(guān)的信息，但他未找到任何書籍或者關(guān)于這個主題的文章。他找到了一些與量子力學(xué)相關(guān)的大學(xué)課本，但8歲的加來道雄幾乎不能理解。此外，那些課本也并未提及統(tǒng)一場論。

于是，加來道雄找了他的老師，老師并未給他答案。后來，他遇到物理學(xué)家，當(dāng)他問及愛因斯坦最后的這個理論時，對方也只是聳聳肩膀。多數(shù)物理學(xué)家認(rèn)為，相信那個人能聯(lián)合宇宙中的四種力還為時過早，或者是自以為是。

幾年后，當(dāng)加來道雄研究弦理論時（作為一種強(qiáng)相互作用理論提出），他也心存疑慮，認(rèn)為對統(tǒng)一場論的探索也許只是一場瘋狂的追逐。20世紀(jì)70年代，物理學(xué)家約翰·施瓦茨（John Schwarz）和喬爾·舍爾克（Joel Scherk）提出這種弦理論的一個復(fù)雜版本也許是傳說中的愛因斯坦和其他物理學(xué)家未曾想到的統(tǒng)一場論的觀點(diǎn)時，沒有一位物理學(xué)家認(rèn)真考慮。

最后，1984年，該理論似乎取得了戲劇性的突破，似乎解決了問題。就像施瓦茨和舍爾克早在幾年前的預(yù)測，“超弦”似乎是統(tǒng)一場論最合適的（也是唯一的）候選理論。

盡管該理論的細(xì)節(jié)仍在研究中，但很明顯這個發(fā)現(xiàn)將動搖物理世界。加來道雄和詹妮弗·湯普森已合著了《核能：兩個方面》一書，雙方的再次合作似乎很自然，并回答了30年前就讓加來道雄著迷的問題——什么是統(tǒng)一場論？

我們共同努力撰寫本書，作為對好奇外行的一個指南。我們想寫一本涵蓋“超弦革命”的書，其洞察力和范圍通常只有內(nèi)行人士才能提供，并以生動的和富有有益信息的方式呈現(xiàn)主題。我們認(rèn)為，一個理論物理學(xué)家與一名作家的綜合經(jīng)驗(yàn)，將使這方面做得更好。

我們想提供物理學(xué)世界更全面的信息，在過去300年的科學(xué)背景下展示超弦理論。許多書論述了現(xiàn)代物理學(xué)的一個方面（無論是相對論、量子力學(xué)還是宇宙學(xué)），但卻忽略了更大范圍的物理學(xué)。《超弦論》則不同，我們關(guān)注的絕非孤立的研究領(lǐng)域，而是物理的整個范圍，指出每個特定的理論在整個物理學(xué)的位置。統(tǒng)一場論與量子力學(xué)有什么關(guān)系？牛頓的引力理論如何用于超弦理論？你可以在《超弦論》一書找到這些問題的答案。

本書，我們強(qiáng)調(diào)了超弦理論如何給出一個物質(zhì)的統(tǒng)一描述。我們重點(diǎn)關(guān)注亞原子粒子性質(zhì)的多樣性，如夸克、輕子、楊-米爾斯粒子、膠子……以及它們怎樣被視為超弦的不同振動。加來道雄在另外一本作品《超空間》中還談及空間和時間的性質(zhì)，特別是平行宇宙、時間扭曲的可能性和第十維度。

我們?yōu)槲锢韺W(xué)的新突破而激動，我們希望《超弦論》既權(quán)威又有趣。簡言之，希望它成為加來道雄年輕時就喜歡讀的一本書。

加來道雄，紐約，紐約州
詹妮弗·湯普森，威廉斯敦，馬薩諸塞州