torus，环199—200，200
as Calabi-Yau space（shape），作为卡-丘空间（形态）的～216—218，216，255
and conifold transition，～和锥形变换326—327，327
trinary star systems，三星系统290
two-branes，2-膜324，324，330
Type I string theory，Ⅰ型弦理论182，284，286，287，304，305，306，313，314，405—406
Type IIA string theory, IIA型弦理论182，284，286，287，308，310—311，313，313，315—316，405—406
Type IIB string theory, IIB型弦理论182，284，286，287，305—306，308，313，313，405—406
ultimate theory，终极理论，见theory of everything
ultraviolet light，紫外光94
uncertainty principle，不确定性原理112—116，118—120，127，150，154，341
particle measurements in，～下的粒子测量113—114，115—116，118，154—155
unified field theory：统一场论；
Einstein and，爱因斯坦和～4—5，15，283
uniform vibration，均匀振动240，242—246
universe，宇宙3—5
critical density of，～的临界密度234—235
dimensions of，～的维，见dimensions expansion and contraction of，～的膨胀和收缩，见big bang；big crunch
limits of comprehensibility of，～的可理解极限384—386
microscopic properties of，～的微观性质，见scale, in quantum mechan-ics；scale, in string theory
multiverse and，多重宇宙和～366—370
originating as point，源于一点的～83 origin of，～的起源345—370
size of，～的大小248，252
stability of，～的稳定性168
strong force symmetry of，～的强力对称性126
timeline of，～的历史356
two-dimensional，2维的～，见Gar-den-hose universe
wormholes and U-shaped universe，虫洞和U形宇宙264—265，264
unwound strings，未缠绕弦，见unwrapped strings
unwrapped strings，未缠绕弦359
wrapped strings vs.，缠绕弦与～238—239，238，249—250
up-quarks，上夸克7，9，10，15
uranium，铀51
vibration number，振动数243
virtual string pairs，虚弦对291—294，292，293，381
water, waves of，水，～波99—100，100，109
wave amplitude，波幅89，90，90，144
of electromagnetic waves，电磁波的～89，89，90
wave functions，波函数，见probability waves
wavelength，波长89，90，144
of matter waves，物质波的～105
wave-particle duality，波粒二象性121
light and，光和～97—103
matter and，物质和～103—105，106 waves：波：
frequency，频率89，92—93，94—95，102，103，104
light，光～，见electromagnetic waves matter，物质～103—105，106
peaks and troughs of，～峰和～谷89，90，99—100，104，143，149
probability，几率～105—108，106，109，115，118，342
sound，声～90，90，93，143，145
of water，水～99—100，100，109
W boson, W玻色子174
参见weak gauge bosons
weak force，弱力10—11，12，15，199，374
in early universe，早期宇宙的～350—352
messenger particle of，～的信使粒子123—124
weak gauge bosons，弱规范玻色子11
spin of，～的自旋172
superpartners, of，～的超伙伴174
as weak force messenger particle，作为弱力信使粒子的～123—124
winding energy of strings，弦的缠绕能239—246
winding mode，缠绕模式237—239，238，252
winding number，缠绕数242
winos, W微子174
Witten, Edward，惠藤，E.19，140，165，183，203—204，207，210—211，213，215—217，224，256，270，324，364，374，379，382
and duality，～和对偶性298—306
and flop transitions in string theory，～和弦理论的翻转变换270，275—276，278—281
M-theory and, M理论和～309—312，319
productivity of，～的丰硕成果274
world-sheet，世界叶160，161—163，162
as protective barrier in spatial tears，作为空间破裂保护屏障的～279—280
wormholes，虫洞264—265，264
wound strings，缠绕弦，见wrapped strings wrapped strings，缠绕弦237，238，252
and dimensional expansion，～和维的展开359—360
energy of，～的能量239—247，244，245
and geometrical properties of wrapped di-mensions，～和卷缩维的几何性质237，239
mass of，～的质量238—239
unwrapped strings vs.，未缠绕弦与～238—239，238，249—250
X rays, X射线81，94
Z boson, Z玻色子174
参见weak gauge bosons
zero-branes，0-膜379
zinos, Z微子174
人名索引
Abbott, Edwin，192
Albrecht, Andreas，355
Alpher, Ralph，348
Amaldi, Ugo，178
Amati, Daniele，19
Ampère, André-Marie，171
Ashtekar, Abhay，397
Aspect, Alain，114
Aspinwall, Paul，269，271—281，328
Bach, Johann Sebastian，174
Banks, Tom，312，379
Bardeen, James，336
Batyrev, Victor，270—271，272，275
Bckenstein, Jacob，334—336
Bell, John，114
Bogomol'nyi, E.，303
Bohr, Niels，7，88，103，105，112
Bolyai, Janos，232
Born, Max，105，106，109
Bose, Satyendra，175
Brandenberger, Robert，249—250，254，358—361
Bronowski, Jacob，387
Calabi, Eugenio，207
Callan, Curtis，409
Candelas, Philip，207，215—217，258—259，261—262，270，275，325
Carter, Brandon，320，336
Chadwick, James，7
Christodoulou, Demetrios，320
Clemens, Herb，325
Coleman, Sidney，170
Connes, Alain，379—380
Cowan, Clyde，8
Cremmer, Eugene，307
Crommelin, Andrew，77
Davidson, Charles，77
Davisson, Clinton，104，105
de Boer, Wim，178
de Broglie, Louis，103—104，105，106，109
de Sitter, Willem，32—33
Dicke, Robert，348
Dimopoulos, Savas，400
Dirac, Paul，120，157，165，341
Dixon, Lance，255—258
Dyson, Frank，77
Dyson, Freeman，120
Eddington, Arthur，77，78，166
Einstein, Albert，3，20，62，88，94—97，104，114，272，387
Ellingsrud, Geir，261—262
Euler, Leonhard，137
Faraday, Michael，23
Fermi, Enrico，175
Ferrara, Sergio，307
Feynman, Richard，86—87，97，102，120，157，212—213
Fischler, Willy，312，379
Flatland，195，359
Freedman, Daniel，307
Friedman, Robert，325
Friedmann, Alexander，82，346
Fürstenau, Hermann，178
Galileo，30
Gamow, George，94，348
Gasperini, Maurizio，362
Gauss, Carl Friedrich，232
Gell-Mann, Murray，7，14，213
Georgi, Howard，175—178，213，214，402
Gepner, Doron，257
Germer, Lester，104，105
Ginsparg, Paul，212
Givental, Alexander，262
Glashow, Sheldon，122，175—176，212，213—214，340，352
Gliozzi, Ferdinando，181
Goudsmit, Samuel，171
Green, Michael，135—136，138—139，325
Green, Paul，261
Greene, Brian，256—259，61，269—281，325—329，331，332
Gross, David，155，177，214
Guth, Alan，354—356
Hartle, James，366
Harvey, Jeffrey，256，406
Hawking, Stephen，108，117，320，335—338，341—342，366
Heisenberg, Werner，112—116，118—120，157，165
Hermann, Robert，348
rHo ava, Petr，309
Hertz, Heinrich，94
Hooft, Gerard't，411
Horowitz, Gary，207，215—217，316，330
Hubble, Edwin，82，34，346，368
Hübsch, Tristan，325
Hull, Chris，203，298，305
Huygens, Christian，97
Israel, Werner，320
Julia, Bernard，307
Kaluza, Theodor，185，187，197
Katz, Sheldon，270
Kepler, Johannes，54
Kerr, Roy，320
Kikkawa, Keiji，239
Kinoshita, Toichiro，121—122
Klebanov, Igor，411
Klein, Oskar，188
Kontsevich, Maxim，262
Laplace, Pierre-Simon de，340—342
Leibniz, Gottfried，377
Lerche, Wolfang，255—258
Lewis, Gilbert，96
Li, Jun，262
Linde, Andrei，355，366—369
Liu, Kefeng，262
Lobachevsky, Nikolai，232
Lorentz, Hendrik，166
Lütken, Andy，269
Lykken, Joseph，389，400
Lynker, Monika，259
Mach, Ernst，377
Maldacena, Juan，411
Mandula, Jeffrey，170
Manin, Yuri，262
Maxwell, James Clerk，5，101，380
Mende, Paul，155
Mills, Robert，126
Minkowski, Hermann，49，66
Morrison, David，270，271—281，325—329，331，332
Nambu, Yoichiro，137
Nappi, Chiara，274
Neveu, André，181
Newton, Isaac，5—6，53—57，377，380—381
Nielsen, Holger，137
Nussinov, Shmuel，215
Olive, David，181
Ossa, Xenia de la，261
Parkes, Linda，261
Pauli, Wolfgang，8，120，157，226
Peebles, Jim，348
Penrose, Roger，265，320，397
Penzias, Arno，348—349
Planck, Max，23，86，104，114
Plesser, Ronen，256—259，261，269—271，329
Polchinski, Joe，304，316
Politzer, David，177
Polyakov, Alexander，399，411
Prasad, Manoj，303
Preskill, John，343
Price, Richard，320
Quinn, Helen，176—178
Rabi, Isidor Isaac，8，9，174
Ramond, Pierre，181
Reid, Miles，325
Reines, Frederick，8
Riemann, Georg Bernhard，81，231—234
Roan, Shi-Shyr，271
Robertson, Howard，346
Robinson, David，320
Ross Graham，258，269
Rutherford, Ernest，7，203
Salam, Abdus，122，175，352
Scherk, Joёl，138，148，150，172，181，307
Schimmrigk, Rolf，259
Schrödinger Erwin，105
Schwarz, John，136，137—139，148，150，172，181，222，298
Schwarzschild, Karl，78—81，343
Schwinger, Julian，120
Seiberg, Nathan，301—302，324
Sen, Ashok，298，338
Shenker, Stephen，312，379
Smolin, Lee，369—370
Sommerfeld, Arnold，62
Sommerfield, Charles，303
Steinhardt, Paul，355
Strominger, Andrew，207，215—217，316，324—325，327，328，329—330，331，332，338—340，343
StrOmme, Stein Atrild，261—262
Susskind, Leonard，137，312，338，379，411
Thomson, J. J.，7
Thorne, Kip，343
Tian, Gang，262，266—269
Tomonaga, Sin-Itiro，120
Townsend, Paul，203，298，305，317
Uhlenbeck, George，171
Vafa, Cumrun，213，249—250，254，255—258，274，338—340，343，358—361，382
Van Nieuwenhuizen, Peter，307
Veneziano, Cabriele，136—137，180，362，375
Walker, Arthur，346
Warner, Nicholas，255—258，274
Weinberg, Steven，16—17，122，175—178，352
Wess, Julius，181
Weyl, Hermann，126
Wheeler, John，72，79，127，321，334
Wilczek, Frank，177
Wilson, Robert，348—349
Witten, Edward，19，140，165，183，203—204，207，210—211，213，215—217，224，256，270，324，364，374，379，382
Yamasaki, Masami，239
Yang, Chen-Ning，126
Yau, Shing-Tung，207，258，262，266—269
Young, Thomas，97，101
Zumino, Bruno，181
译后记
近来，物理学家发现我们真的处在一个很特别的时代，宇宙的三个不同意义的物质密度竟然好像是相等的，它们的巧遇仿佛在告诉我们，我们不能凭自己的知识来决定我们所在的宇宙的命运。这应该是科学大戏最有人情味的结果，它在保留宇宙的自由时，也尊重了科学的自由。奥古斯丁在《忏悔录》里说过，上帝为那些胆敢对宇宙起源说三道四的家伙准备了地狱。而我们今天感觉，大自然是慷慨地任人去评说她的生死的，一点儿不在意，似乎也不屑来否定或者肯定她的儿女好不容易形成的思想。大自然是宽容的，喜欢自我否定的是物理学和物理学家自己。
这本书写的，从某种意义上说就是物理学家自我否定的最新历程。关于宇宙、物质和时空的基本问题，它都问尽了。一个包罗万象的理论，实际上就是问一切似乎不是问题的问题；过去理所当然的一切，现在都成了问题。从前问这些问题，像屈原问天一样，满怀着激情。（尽管现在也能从中发掘某些接近科学的东西，但发问的人那时并不知道。）现在我们问类似的问题，不是因为谁想起了什么古老的歌谣，而是理论容不得那些问题占有那样当然的地位。过去的问题通常是，“事物为什么这样？”而今天我们还要问，“事物为什么不是那样？”物理学家从前以为，即使所有基本的一切都不再基本了，我们还能留下时空的拓扑结构，现在看来，这一点也难留下来了。借作者的话说，超弦理论讲的，就是自爱因斯坦以来的空间和时间的故事。物理学家要从零开始问出需要的东西。惠勒在20多年前的一次演说里讲过一个有趣的故事，可以帮助我们理解这一点：我们来做一个提问游戏，每个人心里原来没有任何预先想到的东西，各自提出任何可以想到的问题，只要它们的回答不相互矛盾，每一次回答将引出新的问题，这样一直把游戏进行下去，看最后能得到什么确定的东西。
过去我们爱问宇宙的外面是什么。看过这本书以后，我们大概会问，如果“终极理论”找到了，还会有什么问题吗？实际上，这就是那个问题。也许，一切物理问题最终都要回到人类自身来的，因为宇宙的琴弦是我们拨动的。
本书原来的题目很抽象，The Elegant Universe，我不知该用哪个词来形容宇宙，特别是书里描写的那个宇宙。因此，我不得不换一个书名，幸运的是有个现成的名字在那儿：宇宙的琴弦；其实关于弦理论的好多书都会讲这个比喻（本书当然也没例外）；这个名字的另一点意义是把科学与艺术自然地联系起来了。李可染先生为李政道先生画过一幅画，是由线条构成的，题目就是“超弦生万象”。借宗白华先生论素描的话说，“抽象的线条，不存于物，不存于心，却能以它的匀整、流动、回环、曲折，表达万物的体积、形态与生命；更能凭借它的节奏、速度、刚柔、明暗，有如弦上的音、舞中的态，写出心情的灵境而探入物体的诗魂。”那说的不就是我们的弦吗？大雕塑家罗丹（A.Rodin）说得更干脆：“一个规定的线贯通着大宇宙，赋予了一切被创造物……”
这大概是第一本系统讲述弦理论的科普读物，在翻译中自然遇到些困难，特别是不知道某些专门的名词该怎么说（译者没读过几篇有关的中文文献，不知它们有没有约定的译法）。如Heterotic，有说“奇异”的，也有说“杂优”的，前一个说法不太确切，后一个说法意思很准确（原文借生物学名词Heterosis，杂种优势），但不太好听。我以为说“杂化”就蛮好（当然不能说“杂种”喽）。一些数学味道极浓的词，如Conifold, Orbifold, Flop Transition等，我在读过原始论文后还是没能想到直观的表达方式。我请教过作者，怎么用一个普通的词来表达那些空间变换过程。作者的回答跟他在书里讲的一样具体，例如，他建议用Glue-fold来说Orbifold，这在英文里当然是通俗一点儿了，可惜中文没有这样造词的。最后，译者大胆杜撰了几个自以为不那么佶屈聱牙的说法。好在原文都附在后面，读者自能鉴别。实际上，我以为离开了数学背景，许多概念是不大可能说明白的。甚至，直观和通俗有时竟能成为误会的根源。不过作者讲得很巧妙，读者不会迷失方向的。请读者找那些数学来看看，真的很有趣。
另外，作者为不同文字的译者——可见这书在世界各地都受欢迎——提供了一些他写作时涉及的美国现实生活的背景材料，我在相应的地方注明了，也许能为本书增添几点花絮。
原书只有一个索引，我把其中的人名分出来另列一个，为的是更加醒目，也为着突出今天活跃在弦舞台上的演员们。这些名字绝大多数只能在专业期刊上见到，还没有约定的中文译名，所以都保留原文，如果翻译过来，恐怕熟悉他们的读者会感到陌生，想走近他们的人也不知该去找谁了。（正文里的译名有的很勉强，可能不符合中文译名的通例。根据读音还原的几个中国和日本名字可能也不准确，我向他们和读者说声对不起。）
我曾想把重要的原始文献都列举出来，但那要费很多工夫，而且也超出了一本普及读物的范围。更何况，这是一门开放的学问，就在我译这本书的几个月里，大概又出现了近千篇的文章——遗憾的是在我们身边很难听到超弦的声音，在国内最重要的科学刊物上也少见它的踪影。不知这本书能吸引多少未来的流水高山的知音？
译者
昆明东川，银河影下
2001年7月28日
重印后记
本书最后一章关于全息图像的注释，在作者今年出版的一本新书里（The Fabric of the Cosmos：Space, Time, and the Texture of Reality, New York：Alfred A.Knopf，2004），仍然是最后几页讨论的问题：“宇宙是全息图吗？”这似乎有点儿奇怪；我觉得，续写“琴弦”，似乎可以从宇宙全息开始写起——具体说，可以从霍金的黑洞信息的丢失写起，或者从Juan Maldacena的一篇文章写起。当然，那新书并不是“续篇”，而是重新整理了我们对时空的一些基本观念，当然主要还是弦带来的。不管怎么说，在过去的几年，弦理论有了些可以宣扬的东西，“对偶性”又添了许多新内容。夸张一点说，对偶无处不在。它们的代表是所谓“AdS/CFT对应”，不明白意思的同学，不妨先把它当作跟TCL、KFC一样的品牌记住，有关的普及读物，也许很快就能看到。
不过，对偶更像天堂的因缘，什么时候能下落凡间，还不知道。而且，80年代对弦理论的批评（如作者在第9章引用的那些），今天依然可以听到。我们引一段最近的颇有感情色彩的评论（Carlo Rovelli, Int.J.Mod.Phys.，D12（2003）：1509-1528）：
我认为弦理论是一个精彩的理论。我对能构筑起这样一个理论的人深感敬佩。然而，一个理论尽管可能令人敬畏，但它在物理上仍然可能是错的。科学史上有许多美妙的思想最终还是错了。我们不能让炫目的数学模糊了双眼。不论弦理论家们无比的才情，激进的革命，还是动人的宣传，这么多年过去了，也没给我们带来什么物理。所有关键的问题依然存在，理论与现实的联系也越来越遥远。从那个理论导出的所有物理学预言都跟实验相矛盾。将超弦理论看作成功的量子引力理论的老观念我想不再站得住脚了。今天，太多的理论家去拨弄那弦，实在是很大的冒险，无数的心力、一代人的智慧，也许都将浪费在一个美丽虚幻的梦想。
同样的内容，弦学家自己也经常说，不过口气当然不同；似乎弦理论家得意的地方，也是遭反对者批评最多的地方——这大概也是弱势的其他理论家（如圈引力的小圈子中的人）感觉不平衡的地方。我们不知道这样的话还要说到什么时候。
重印前，花几天工夫“匆匆地”重读了一遍，发现了不少或明或暗的错误、遗漏的字句以及排印的失误，尽管多数不会妨碍对主要意思的理解，但总是犯了错误！还有些模糊的、读来费解的地方，严格说来也是错的；对翻译来说，模糊与错误几乎就是同义词。不过这些问题，往往改几个字就能表达清楚。
借改错的机会也改了很多表达方式。例如，删除多余的虚字和过分的形容词，抹去个人发挥的色彩，改变词句的声韵和语调，调整句子的结构和顺序……总之是为了读起来更流畅、更简洁、更好听。老话说，校书如扫落叶，旋扫旋生，永远没有扫干净的时候，既说了事实，也不妨堂皇地拿来做“错误在所难免”的借口。
译者
2004年7月14日
[1]原书的注释在书后。为了方便，我们把简单的说明（如出处）直接当脚注，而把补充性的注释分别放在每一章的后面。有注的地方在右上角以不加圈的数字标记。——译者
[2]前面说过盖尔曼给“夸克”取的名字来自乔伊斯（J.A.Joyce）的《芬尼根守夜者》。在《夸克与美洲豹》（第13章）（《第一推动丛书》第二辑）里，盖尔曼回忆了他是如何想到这个名字的。——译者
[3]希腊神话：Phrygia王Gordius将他的马车献给朱比特（Jupiter），但把轭打了死结，没人解得开。后来亚历山大（Alexander）用剑把结打开了，成了东方的统治者。——译者
[4]爱因斯坦1942年给朋友的信，引自Tony Hey和Patrick Walters的《爱因斯坦的镜子》（Einstein’s Mirror, Cambridge, Eng.：Cambridge University Press，1997）。
[5]例如，P.C.W.Davis, J.R.Brown根据BBC广播节目编辑的一本关于超弦的科普读物就叫Superstrings：A Theory of Everything？（中译本《超弦：一个包罗万象的理论？》廖力、章人杰译，中国对外翻译出版公司，1994年）——译者
[6]Steven Weinberg, Dreams of a Final Theory（New York：Pantheon，1992），p.52。（中译本《终极理论之梦》也收在《第一推动丛书》第三辑中。——译者）
[7]1998年5月11日对E·惠藤的访问。（E·惠藤因为对超弦理论的贡献于1990年获菲尔兹数学奖。——译者）
[8]Van de Graaf（1901～1967）发明了一种静电发生器，办法是在一个绝缘空心金属球上聚集电荷。1931年他在普林斯顿建造了第一台发生器。后来他在麻省理工学院将高压发生器发展为粒子加速器。——译者
[9]据作者说，乔治（George）和格蕾茜（Gracie）的名字来自美国著名的George Burns-Gracie Allen喜剧组合，而前面的斯里姆（Slim）和吉姆（Jim）兄弟则没有什么典故。——译者
[10]读者一定要记住，这是许多相对论读物关于“我们看到的”洛伦兹收缩的“传统”错误说法，作者在后面的注释中已经作了补充说明。更具体的讨论可以参考本丛书《时间、空间和万物》的有关章节。——译者
[11]Isaac Newton, Sir Isacc Newton’s Mathematical Principle of Natural Philosophy and His System of the World, trans.A.Motte and Florian Cajori（Berkeley：University of Chi-cago Press，1962），Vol.I, p.634.
[12]引自Albrecht Fölsing, Albert Einstein（New York：Viking，1997），p.315。
[13]John Stachel，“Einstein and the Rigidly Rotating Disk”（爱因斯坦与刚性转盘），in General Relativity and Gravitation（《广义相对论与引力》），ed.A.Held（New York：Plenum，1980），p.1。
[14]引自Fölsing, Albert Einstein, p.189。
[15]1998年1月27日惠勒的谈话。
[16]Robert P.Crease and Charles C.Mann, The Second Creation（New Brunswick, N.J.：Rutgers University Press，1996），p.39.
[17]不过，更令人惊讶的是，最近关于宇宙膨胀速率的详细研究表明，宇宙可能真的藏着一个宇宙学常数，虽然很小，却不是零。——译者
[18]Richard Feynman, The Character of Physical Law（Cambridge, Mass：MIT Press，1965），p.129.
[19]这个比喻源自《圣经·旧约·传道书（10:1）》，原话说，“死苍蝇使做香的油膏发出臭气；这样，一点愚昧也能败坏智慧和尊荣。”——译者
[20]普朗克常数为1.05×10-27克·厘米2/秒或1.05×10-34焦耳·秒。
[21]“量子酒吧”原文是H-Bar，是很巧妙的双关语。Bar既是酒吧，也有“棍”的意思，普朗克常数（h/2π，h上加根棍）在英文里就读h-bar。——译者h
[22]Timothy Ferris, Coming of Age in the Milky Way（New York：Anchor，1989），p.286.
[23]霍金1997年6月21日在阿姆斯特丹“引力黑洞和弦理论”学术会议上的演讲。
[24]Richard Feynman, QED：The Strange Theory of Light and Matter（Princeton：Prin-ceton University Press，1988）.（费曼这本小书的中译本是“商务新知译丛”里的一种，《QED：光与物质的奇异理论》，张钟静译，商务印书馆，1996。——译者）
[25]Stephan Hawking, A Brief History of Time（New York：Bantan Books，1988）.p.175.（霍金的《时间简史》也是我们这套《第一推动丛书》中的一本。——译者）
