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弦 (物理學)

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世界線、世界面、世界体積即為四維時空中的路徑(三維空間中的一個空間維度無法表示,已省略)

物理學中,弦論與相關理論中的物理實體。不同於零維或點狀的基本粒子,弦是一維的實體。以弦為基礎實體的理論會自動產生許多基礎理論中成立的特性。更特別的是:依照量子力學規則演化與交互作用的弦自動包括了量子重力的描述。

弦論中,弦可以是開弦(形成有兩端點的線段)或閉弦(形成一個環),並可擁有其他特性。在1995年之前,共有五種能含有超對稱概念的弦理論,彼此間的差異在於弦的類別以及其他面向考量。而今這些弦理論被視為一個單一理論的極限情形,此單一理論稱作M理論

在以弦論為基礎的粒子物理中,理論的特徵長度為普朗克長度;在這尺度下,據信量子重力效應會變得顯著。在比較大的尺度比如實驗室尺度,弦與點粒子就無法明顯區分,而弦的振動狀態則變成粒子的類別。弦有時也出現在核物理領域,被用來建構流量管的模型。

當弦在時空中穿越時,弦行經而掃出的二維表面稱為世界面,類比於點粒子所掃出的世界線。弦物理可由與世界面相關的二維共形場論來描述;在弦理論以外,二維共形場論也應用在凝態物理純數學部份領域。