黑胚：M理論的卓越成就
　　當(dāng)其他類(lèi)型的力不存在時(shí)，所有受引力作用的系統(tǒng)都會(huì)坍縮成黑洞。地球之所以沒(méi)有被它自身的重量壓垮，是因?yàn)闃?gòu)成它的物質(zhì)很硬，這硬度來(lái)源于電磁力。同樣，太陽(yáng)之所以沒(méi)有坍縮，也只是因?yàn)樘?yáng)內(nèi)部的核反應(yīng)產(chǎn)生了巨大的外向力。假如地球和太陽(yáng)失去這些力，就會(huì)在短短的幾分鐘之內(nèi)收縮，且越縮越快。隨著收縮，引力會(huì)增加，收縮的速度也隨之加快，從而將它們吞沒(méi)在逐步上升的時(shí)空彎曲里，變成黑洞。從外部看黑洞，那里的時(shí)間好像停止了，不會(huì)看到進(jìn)一步的變化。黑洞所代表的，就是受引力作用系統(tǒng)的最終平衡態(tài)，該態(tài)相當(dāng)于最大的熵。盡管目前對(duì)一般的量子引力尚不明了，霍金(StephenHawking)卻利用量子論，成功地對(duì)黑洞提出了一個(gè)熵的公式。這個(gè)事實(shí)，有時(shí)被叫做黑洞悖論。
　　在廿多歲就解決規(guī)范場(chǎng)量子化問(wèn)題的荷蘭理論物理學(xué)家胡夫特(G.t'Hooft)，曾向弦學(xué)者提出關(guān)于弦論為何沒(méi)能解決黑洞問(wèn)題的質(zhì)詢。當(dāng)時(shí)人們并不明白，這究竟是詰難，還是鼓勵(lì)？然而，在弦論演化成M理論之際，所有的疑問(wèn)很快消散了。胡夫特這位物理感覺(jué)十分敏銳的天才，在山雨欲來(lái)之際聽(tīng)到了雷聲，但他也沒(méi)能預(yù)見(jiàn)到，來(lái)的是何等樣一場(chǎng)風(fēng)暴！
　　在某些情形下，Dp胚可以解釋成為黑洞，或者更恰當(dāng)?shù)卣f(shuō)是黑胚，即是任何物質(zhì)(包括光在內(nèi))都不能從中逃逸的客體。于是，開(kāi)弦可以看成是有一部分隱藏在黑胚之中的閉弦?？梢詫⒑诙纯闯墒怯?個(gè)緊致維的黑胚構(gòu)成的,從而M理論將為解決黑洞悖論提供途徑?；艚鹫J(rèn)為黑洞并不是完全黑的，它可以輻射出能量。黑洞有熵，熵是用量子態(tài)數(shù)目來(lái)衡量的一個(gè)系統(tǒng)的無(wú)序程度。在M理論之前，如何清點(diǎn)黑洞量子態(tài)數(shù)目，人們束手無(wú)策。斯特龍明格(AndrewStrominger)和瓦法(CumrunVafa)利用Dp胚方法，計(jì)算了黑胚中的量子態(tài)數(shù)目。他們發(fā)現(xiàn)，計(jì)算所得的熵與霍金預(yù)言的完全一致。這無(wú)疑是M理論取得的又一項(xiàng)卓越成就。
　　10維弦論緊致化到4維的方式有成千上萬(wàn)種，不同方式產(chǎn)生出4維世界中不同的運(yùn)行機(jī)制。于是，不信弦的人認(rèn)為，這根本就沒(méi)作預(yù)測(cè)。然而，在M理論中，黑胚有望解決這一難題?，F(xiàn)已證明，當(dāng)黑胚包繞著一個(gè)洞收縮時(shí)，黑胚的質(zhì)量將會(huì)消失。這一性質(zhì)將對(duì)時(shí)空本身產(chǎn)生絕妙的影響，它將改變經(jīng)典拓?fù)鋵W(xué)的法則，使得時(shí)空拓?fù)浒l(fā)生變化。一個(gè)帶有若乾洞的時(shí)空，可以想象成一塊滬上的早點(diǎn)——蜂糕。在黑胚作用下，它變成了另一塊蜂糕，即變成了另一帶有不同數(shù)目洞的時(shí)空。利用這一方法，可以把所有不同的時(shí)空聯(lián)系起來(lái)。這樣，對(duì)弦緊致問(wèn)題的詰難，就容易解決了。M理論最終將依照某種極值原理，選擇一個(gè)穩(wěn)定的時(shí)空，弦就在這個(gè)時(shí)空中生存下來(lái)。接下來(lái)便是，振動(dòng)著的弦將產(chǎn)生人類(lèi)已知的粒子和力，也就是產(chǎn)生出人類(lèi)所處的現(xiàn)實(shí)世界。

仍然是個(gè)未決問(wèn)題

　　盡管M理論已取得累累碩果，然而種種跡象表明，已經(jīng)窺見(jiàn)的不過(guò)是些“雪泥鴻爪”而已，最深層的奧秘尚待揭示，什么是M理論的真面貌，仍然是一個(gè)未決問(wèn)題。盡管M理論的成功，使弦論學(xué)家擺脫了昔日的困境，但他們必將以“往日崎嶇還記否？路長(zhǎng)人困蹇驢嘶?！眮?lái)勉勵(lì)自己3，希望在今后幾年中發(fā)現(xiàn)M理論的真面目。
　　美國(guó)學(xué)者蘇什金(LeonardSusskind)等人，進(jìn)行了一次新嘗試，他們稱M理論為矩陣?yán)碚?英語(yǔ)中矩陣一詞，也是以M開(kāi)頭的)。試圖給M理論下一個(gè)嚴(yán)格的定義。矩陣?yán)碚摰幕A(chǔ)是無(wú)窮多個(gè)0胚(也就是粒子)，這些粒子的坐標(biāo)(即時(shí)空位置)不再是通常的數(shù)，而是相互之間不能對(duì)易的矩陣。在矩陣?yán)碚撝?，時(shí)空本身成了一個(gè)模糊的概念，這一方法使物理學(xué)家大為振奮。施瓦茨呼吁大家關(guān)心這些研究，同時(shí)指出矩陣?yán)碚摵幸粋€(gè)重要的未決問(wèn)題：“當(dāng)多個(gè)空間緊致維數(shù)出現(xiàn)時(shí)，在矩陣?yán)碚撝杏铆h(huán)面Tn緊致化將會(huì)遇到困難，或許會(huì)找到更好的緊致化方法，否則新的研究是必要的?！?
　　愛(ài)因斯坦說(shuō)：“關(guān)于這個(gè)世界，最不可理解的是，這個(gè)世界是可以理解的。”今天，對(duì)于M理論，最不可理解的是，它居然已經(jīng)把理解世界推進(jìn)了一大步。