引言

加來道雄撰寫本書的想法應追溯到20世紀50年代，那時，他還是一個在加利福尼亞成長的孩子，第一次聽到統一場論。

加來道雄在小學4年級時，聽到一位名為阿爾伯特·愛因斯坦的偉大科學家去世的消息。他知道，愛因斯坦一生中發現了很多偉大的東西使他獲得了世界贊譽，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，試圖發現更多與統一場論相關的信息，但他未找到任何書籍或者關于這個主題的文章。他找到了一些與量子力學相關的大學課本，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，他遇到物理學家，當他問及愛因斯坦最后的這個理論時，對方也只是聳聳肩膀。多數物理學家認為，相信那個人能聯合宇宙中的四種力還為時過早，或者是自以為是。

幾年后，當加來道雄研究弦理論時（作為一種強相互作用理論提出），他也心存疑慮，認為對統一場論的探索也許只是一場瘋狂的追逐。20世紀70年代，物理學家約翰·施瓦茨（John Schwarz）和喬爾·舍爾克（Joel Scherk）提出這種弦理論的一個復雜版本也許是傳說中的愛因斯坦和其他物理學家未曾想到的統一場論的觀點時，沒有一位物理學家認真考慮。

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測，“超弦”似乎是統一場論最合適的（也是唯一的）候選理論。

盡管該理論的細節仍在研究中，但很明顯這個發現將動搖物理世界。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行人士才能提供，并以生動的和富有有益信息的方式呈現主題。我們認為，一個理論物理學家與一名作家的綜合經驗，將使這方面做得更好。

我們想提供物理學世界更全面的信息，在過去300年的科學背景下展示超弦理論。許多書論述了現代物理學的一個方面（無論是相對論、量子力學還是宇宙學），但卻忽略了更大范圍的物理學。《超弦論》則不同，我們關注的絕非孤立的研究領域，而是物理的整個范圍，指出每個特定的理論在整個物理學的位置。統一場論與量子力學有什么關系？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，我們強調了超弦理論如何給出一個物質的統一描述。我們重點關注亞原子粒子性質的多樣性，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，特別是平行宇宙、時間扭曲的可能性和第十維度。

我們為物理學的新突破而激動，我們希望《超弦論》既權威又有趣。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