弦論最基本的觀念是，基本粒子並非點狀，而是無限細的一維物體，也就是弦。在基本粒子的龐大家族中，每種粒子皆有它自己的特質，這反映在一條弦許多可能的振動模式上。這樣一個簡單的理論，怎麼能夠描述粒子與作用力的複雜世界呢？答案可以在我們所說的量子弦魔術中找到。一旦把量子力學套用在振動的弦（和小提琴弦沒兩樣，只不過其上的振動以光速傳播）上頭，嶄新的性質便出現了。對粒子物理和宇宙學來說，所有這些性質都有著深奧的啟示。

首先，量子弦的大小有限。若不考慮量子效應，一條小提琴弦可以對切、對切，再對切，如此一直下去，終究會變成一些無質量的點狀粒子。可是海森堡測不準原理最後會介入，防止最輕的弦被切到10-34公尺以下。這個不能再分割的長度量子，記做ls，是弦論引進的全新自然常數，和光速c與普朗克常數h並列。它幾乎在弦論中的每個面向，都扮演著決定性的角色，為可能會跑到零或是無限大的物理量，設定了上、下限。

其次，就算沒有質量的量子弦，也可以有角動量。在古典物理中，角動量是物體以某個軸旋轉所具有的性質。角動量的公式是速度、質量以及物體到轉軸距離三者的乘積；因此一個無質量的物體是沒有角動量的。可是量子漲落改變了情況。一條微小的弦，可以在沒有質量的狀況下，取得至多兩個h單位的角動量。這項特色是很受人歡迎的，因為它精確地吻合所有已知基本作用力載體（如傳播電磁力的光子以及重力的重力子）的性質。歷史上，角動量正是讓物理學家注意到弦論中含有量子重力的關鍵。

第三，量子弦要求在尋常的三維空間之上，還要有額外維度的存在。古典的提琴弦不管時空的性質如何都可振動，但量子弦可就挑剔多了。除非在時空高度彎曲（與觀測結果矛盾），或是含有六個額外的空間維度下，描述振動的方程式才不會有矛盾之處。

第四，物理常數（出現在物理方程式中，並決定大自然的性質，如牛頓常數與庫侖常數）不再具有任意選定的固定值。它們在弦論中以場的形式產生，就像是電磁場一類，可以動態地調整它們的數值。這些場可能會在不同的宇宙時期，或是在空間中相隔甚遠的區域，具有不同的值；甚至到了今天，這些常數也可能還會有微量的變化。要是觀察到任何這類變化的話，可就是弦論的一大進展了（編按：相關文章即將登場）。

「縮放子」（dilaton）便是這種場，對弦論來說是主要的關鍵；它決定了所有作用力的總強度。縮放子也讓弦論學家著迷，因為它的量值可以重新解釋為一個額外空間維度的大小，而給出一個11維時空。

【意猶未盡嗎？欲閱讀完整全文，請參閱科學人2004年6月號〈時間有沒有起點？〉】

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