如果有人能夠統一四大基本力,他的地位能否超越牛頓、愛因斯坦?

物理學家熱愛統一

我們都知道，牛頓和愛因斯坦是物理學史上最頂級的物理學家。我們會發現，最頂級的幾位物理學家都完成了物理學的部分「統一大業」，比如：

牛頓提出了萬有引力定律和牛頓三定律，讓我們知道物理學定律是具有普適性的，宇宙中的和地球上的都是一致的。

愛因斯坦提出了狹義相對論，統一了時間和空間，他認為空間和時間其實是一回事，應該被並稱為時空，除此之外，愛因斯坦統一了質量和能量，他認為質量和能量其實是一個東西的兩個面，質量裡有能量，能量裡有質量。在廣義相對論中，他提出引力的本質是時空的彎曲。

而麥克斯韋是和牛頓、愛因斯坦平起平坐的物理學，他提出了麥克斯韋方程，統一了電和磁，並預言電磁波的存在以及光就是一種電磁波。

所以，你看，他們三位都是實現了統一理論的物理學家，如果把物理學家分為幾個梯隊，那三位毋庸置疑就是第一梯隊的。其中，牛頓和愛因斯坦都曾經傾盡全力去尋找大一統理論。所以說，對於物理學家來說，最至高無上的成就是完成大一統理論。那什麼是大一統理論呢？

所謂的大一統理論，說白了就是用一個理論解釋全宇宙的所有物理學現象。如今我們要解釋宇宙中的各種現象，需要的是不同的理論來詮釋，所謂的統一，說白了就是從現象中抓到本質，合併一些物理學現象。大一統理論其實就是最終所有現象共同的本質，用一個理論去詮釋。

四大作用力

按照如今的視角來看，大一統理論應該就是統一四大作用力。為什麼這麼說呢？

在上個世紀，物理學發生了劇烈的變化，出現很多超乎物理學家的想像的現象。於是，他們開始進行統一。在這個過程中，他們發現了宇宙中存在著四種基本作用力。

其中，強相互作用力和弱相互作用力是作用在原子核層面的；引力是物質之間的吸引力；強相互作用力和弱相互作用力，引力之外的作用力都是電磁力。它們之間的強度相差甚遠。那我們應該如何「力」或者更嚴謹地說是「作用」的概念呢？

我們可以試想一下，構成宇宙萬物的說白了就是微觀粒子，比如：質子、中子、原子、夸克、電子等等。

但是正常來說，他們應該是一盤沙狀的，而不是像現在這樣構成宇宙的萬物。所以，還存在著「作用」作為「粘合劑」，把這些粒子粘合在一起。

所以，從如今的理論來看，要構建一套大一統理論，就要把這四種作用力統一起來。那現在的進度如何呢？

目前來看，弱相互作用力和電磁力被統一了起來，我們也稱為弱電統一理論，這是溫伯格、格拉肖等人做出來的。而強相互作用力和弱電理論處於半統一狀態，說白了，就是我們可以用一個公式來表達，但並不是完全統一起來。在這個過程中，我們國家的科學家楊振寧做出了極其作用的貢獻。

至於引力，目前的「引力子」理論和實際誤差巨大無比。廣義相對論是解釋引力的主流理論，但廣義相對論和量子力學目前還無法相容，因此，目前來看引力還無法和其他三個力進行統一。

也就是說，雖然大一統理論要求我們統一四個作用力。但實際上，我們距離統一這四個作用力還還遠很遠，但多人寄希望於超弦理論，但目前的實驗做下來，超弦理論也未必可以成為最終的大一統理論。

如果有人可以統一這四個作用力，那完全是可以和牛頓、愛因斯坦、麥克斯韋平起平坐的水平。但是你要說，他就超越了牛頓、愛因斯坦等人，就不太靠譜。原因其實也很簡單，統一四大作用力很可能並不是最終的大一統理論。為什麼這麼說呢？

大一統理論可能未必存在？

其實我們可以想像一下，牛頓時代，牛頓追求的大一統理論應該是和我們現在不同的。因為他根本不知道存在這四種作用力。愛因斯坦也是如此，他的時代，四大作用力還沒有被發現。那我們真的就確定宇宙僅僅只有這四大作用力嗎？

實際上，我們並不能。舉個例子，在這套理論當中其實至少缺少了對於未知物質的補充。我們如今知道，宇宙存在著暗物質和暗能量，它們的佔比遠比我們看到的物質要多，兩者加和達到了95%以上。我們知道的其實是在這5%不到的世界裡的理論，這個理論解釋不了暗物質和暗能量。

所以，縱觀整個科學史，我們會發現，每當我們多知道一些，我們就發現我們不知道的也多了一些。所以，大一統理論實際上是在變化的，不同的時代所認為的「大一統理論」是不同的。因此，即使統一了四大作用力，這個理論也大概率不是最終的大一統理論。也就是說，統一四大作用力也只是部分統一，因此，這個人也就是和牛頓，愛因斯坦平起平坐而已。況且，如今來看，這個統一之路格外艱難，短時間內可能都不可能完成。