萬有理論是物理界的終極目標(biāo)。為了尋求對所有自然規(guī)律的統(tǒng)一、連貫的描述。在過去的幾個(gè)世紀(jì)里，物理學(xué)家一直在努力將各種不同的自然現(xiàn)象統(tǒng)一到單一的理論框架中。在大自然中，大到宇宙，小到原子電子，世間的一切自然萬物，拋開現(xiàn)象看本質(zhì)，科學(xué)家們發(fā)現(xiàn)，我們這個(gè)宇宙的所有現(xiàn)象，都可以簡化成四個(gè)基本作用力，引力、電磁力、強(qiáng)核力和弱核力。而萬有理論就是要證明這四種作用力都是同一種力的不同表現(xiàn)形式。為什么要統(tǒng)一四大基本力呢？因?yàn)槲锢韺W(xué)家們相信，統(tǒng)一了四大基本作用力，就能夠解釋這個(gè)宇宙的所有物理奧秘，甚至能成為宇宙的主宰。如何實(shí)現(xiàn)物理學(xué)的終極目標(biāo)。我們得搞明白什么是四大基本作用力。今天我們就一個(gè)一個(gè)來剖析一下這四種力。

說起引力，就得請出牛頓祖師爺。1687年，牛頓在經(jīng)歷多年的思考之后，終于出版了巨著《自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》。他在書中提出了運(yùn)動定律、萬有引力定律，這是一個(gè)雄心勃勃的理論，它試圖預(yù)測未來，重建過去，確定宇宙中每一個(gè)粒子的歷史。牛頓深刻地意識到，使蘋果或其他物體落到地面的物理定律和支配行星繞著太陽旋轉(zhuǎn)的定律是一樣的，從而實(shí)現(xiàn)了天與地的統(tǒng)一。這屬于物理學(xué)的第一次偉大的統(tǒng)一。第二次偉大的統(tǒng)一眾所周知，它來自麥克斯韋。1860年代，麥克斯韋統(tǒng)一了物理學(xué)的三個(gè)領(lǐng)域——電、磁和光。電磁力，是自然界中四種基本力之一。在微觀尺度，電磁力支配著原子和分子的相互作用。它是構(gòu)建元素周期表的基礎(chǔ)，也是使原子結(jié)合成固體和液體的力。在宏觀尺度，從生活中電器的運(yùn)作到高速運(yùn)行的磁懸浮，電磁學(xué)的應(yīng)用無處不在。此外，電磁學(xué)還在統(tǒng)計(jì)力學(xué)的發(fā)展中發(fā)揮了關(guān)鍵作用，為未來量子力學(xué)的發(fā)展鋪平了道路。麥克斯韋對物理學(xué)所作出的貢獻(xiàn)通常被認(rèn)為僅次于牛頓和愛因斯坦。

然而沒過多久，物理學(xué)又迎來了天翻地覆的革命。牛頓力學(xué)對自然進(jìn)行了極好的描述，但它并不是普遍有效的，尤其是當(dāng)我們談?wù)摌O快和極小的世界時(shí)?？梢哉f，牛頓力學(xué)很好地概括了我們對世界的通常認(rèn)知，但跨入20世紀(jì)的物理學(xué)，卻在不斷地打破常識。例如，當(dāng)物體的運(yùn)動得非?？?，甚至接近光的速度時(shí)，牛頓力學(xué)就不再適用，取而代之的理論是愛因斯坦在1905年提出的狹義相對論。到了1907年，愛因斯坦的老師閔可夫斯基重寫了狹義相對論。他在傳統(tǒng)的三維歐幾里得空間中，加上了第4個(gè)維度——時(shí)間。于是愛因斯坦開始重新思考引力。他首先提出了等效原理，該原理指出加速度和引力是等價(jià)的。幾年后，他意識到等效原理意味著引力和幾何之間存在著一種特殊的聯(lián)系。1915年，愛因斯坦發(fā)表了廣義相對論，這個(gè)全新的理論告訴我們引力是時(shí)空彎曲產(chǎn)生的結(jié)果。他將過去獨(dú)立的空間和時(shí)間統(tǒng)一成“時(shí)空”，這又是一次美妙的統(tǒng)一！

這事件促使他對于探索結(jié)合引力與電磁力的統(tǒng)一場論又重新感到興趣。在那時(shí)期，強(qiáng)力與弱力尚未被發(fā)現(xiàn)。愛因斯坦覺得引力與電磁力極具魅力。因此，他開始了三十年探索統(tǒng)一場論的旅程，希望能夠證明這兩種作用力是單獨(dú)一種理論的顯像。但最終未能成功。到了上個(gè)世紀(jì)六十年代，物理學(xué)家發(fā)現(xiàn)了除引力和電磁力外的另外兩種基本力——強(qiáng)核力和弱核力。強(qiáng)核力與弱核力的發(fā)現(xiàn)打斷了對于統(tǒng)一論的探索。這兩種作用力的性質(zhì)跟引力、電磁力大不相同。另外還有一個(gè)必須超越的障礙，物理學(xué)者承認(rèn)，若要獲得一個(gè)可行的萬有理論，則必須從最開始就將量子力學(xué)納入考量，這與愛因斯坦所期望的不同。這里面，就得提一個(gè)牛人，那就是楊振寧。1954年，楊-米爾斯理論的提出為大統(tǒng)一理論指明了方向?；跅?米爾斯理論，物理學(xué)家統(tǒng)一了電磁力和弱核力，創(chuàng)立了電弱統(tǒng)一理論。

在溫度極高的早期宇宙中，電磁力和弱核力是統(tǒng)一的電弱力。以此為基礎(chǔ)，粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型又把強(qiáng)核力統(tǒng)一進(jìn)去。經(jīng)過多年努力，物理學(xué)家成功整合了四種相互作用力里面的三種，強(qiáng)核力、弱核力和電磁力。但是在標(biāo)準(zhǔn)模型里，時(shí)至今日，引力尚未與這些作用力統(tǒng)合，尋求萬有理論尚未成功。為什么引力就這么特別呢？主要是在天文尺度上，用廣義相對論解釋很好使，但是在分子、原子或者亞原子尺度上，用量子力學(xué)解釋就很好使。只不過這兩個(gè)理論去解釋體積很小但是質(zhì)量卻很大的物體的時(shí)候呢，就相互矛盾了，互不兼容，比如黑洞，比如宇宙大爆炸，所以，只有把這兩個(gè)理論合二為一，才有可能真正的去解開這個(gè)宇宙最深處的秘密。

如今，經(jīng)過眾多科學(xué)家正在堅(jiān)持不懈地努力，并且隨著新理論的出現(xiàn)，種

超弦理論有一個(gè)非常有趣的預(yù)言：弦存在于9維空間或10 維空間，只不過空間卷曲成非常小的圓而不能被看到，我們只能看到3 維空間。我們生活的宇宙就像漂浮在多維空間的膜，構(gòu)成物質(zhì)的基本粒子粘在膜上無法脫離，因此不能向多維方向運(yùn)動。只有引力子能夠脫離膜運(yùn)動，也就是說，只有引力才能在多維空間里傳播。但是超弦理論還不完善也還有瑕疵。到目前為止，一切理論都只是假設(shè)性的。我們不知道我們是否可以找到它，即使找到它，實(shí)際上在實(shí)際中是否會有所幫助？沒有人能真正回答?？此品睒s的物理學(xué)，還是籠罩在迷霧之中，但我還是相信，萬有理論是存在的，也能夠被建立起來和完善起來。