上世紀初,人類的認識逐步深入到原子內部,弱相互作用力及強相互作用力逐漸被人類認識到。再加上之前發現的萬有引力及電磁相互作用力,這樣人類認識到了四種基本的相互作用力。
愛因斯坦在他的後半生中致力於一項工作,那就是想將四種基本的相互作用統一在一起。愛因斯坦當時做這項工作時並不被人看好,很多人甚至根本不理解這麼做有什麼意義。今天我們回首歷史的時候才會清晰地認識到,愛因斯坦要完成的統一併不是物理學中最早的重要統一,在之前還有牛頓將天上的力和地上的力統一了起來;麥克斯韋將電和磁統一了起來。愛因斯坦沒有將幾種相互作用力統一起來,他去世後幾位科學家完成了部分統一,弱相互作用力和電磁相互作用力的統一被視為戰後最偉大的物理成就之一。當初科學家們不看好愛因斯坦的工作,如今科學家們早已認識到,尋找能夠將四種相互作用力統一在一起的理論是物理學的一個偉大目標。愛因斯坦能夠認識到這個問題,或許是因為他對物理學有深入的洞察。
將幾種相互作用力統一在一起,這與粒子物理學存在著緊密的聯繫,這可以說是人類的根本問題,或許正是因此,物理學家要尋找的大統一理論又被稱為萬物之理。這個名字似乎有些耳熟,古代的那些哲學家就研究過世界的本源,古希臘的泰勒斯認為世界的本源是水;古希臘的四大元素指的是土、水、氣、火;古代的中國人認為世間萬物統一於金木水火土。這些其實可以看作是哲學上的大統一理論。
不過哲學上講的不論是四種元素還是五種元素都被科學否定了。科學有自己的研究方法,和哲學的思想完全不一樣。科學上講大統一需要建立數學模型,需要有預言,需要有實驗驗證。哲學不需要數學,不需要實驗,靠想像就可以。科學的嚴謹務實使得尋找大統一理論是一個漫長的過程,而哲學,兩千多年前就將世界統一到了水,或者統一到了四大元素。不過,這樣的統一在今天又有何用?