這幾天，我的科普文章得到了大家的認可，看來大家還是喜歡這種擬人化的表述形式。
為了保持一貫的通俗文筆，我會繼續保持「如無必要，勿增公式」的寫作方式。
我們都知道，到目前為止，人類依舊沒有找到自然界的萬有理論。即便超弦理論是最理想的候選者，但卻淪為數學上的伎倆，很難被實驗證實！我強調一下：有的科學家認為大一統理論就是可以用單一現象解釋引力以外的所有力學現象。而大一統理論和引力的融合才被稱為萬有理論。
從愛因斯坦青年時期開始，大一統理論就被科學家提上議程，愛因斯坦後半生為了大一統理論也算是鞠躬盡瘁了。可很遺憾，直到目前為止，我們都未實現愛因斯坦的夙願。當然在愛因斯坦那個年代，大一統理論也就是萬有理論，因為那時候還沒發現強和弱相互作用力。
毫無疑問，大一統理論最大的阻力就是引力。人類最早發現，也看似最簡單的引力卻無比特殊。
自然界的四大基本作用力，包括強力，電磁力，弱力都被標準模型完美解釋。標準模型這個大家庭早就歡聚一堂，其樂融融了。就唯獨引力這個「遊子」還不願回歸家庭的溫馨港灣。
故事的開端從場論開始
牛頓提出萬有引力不久，就發現一個亟待解決的問題，那就是超距作用。他老人家也表示，自己是不願意相信物體之間沒有介質而隔空作用的。
可是牛頓那個年代並沒有明確的場概念，於是牛頓引入以太來解決這個問題。在牛頓眼中，以太絕對靜止，並均勻填充在宇宙中。引力正是通過以太來傳播相互作用的，並且是瞬時的。
牛頓死後，人們發現了電磁力。在一塊磁鐵周圍放許多小磁屑，會發現磁屑呈現出一種曲線形式，這也是磁力線的啟發來源。
法拉第解釋到，這表明在磁鐵周圍的空間存在一種均勻分布的場，磁鐵對磁屑的作用正是通過這種場作用的。
這就是場論的最早思想。直到麥克斯韋提出電磁理論後，場論才得到科學界的重視。
當然，這時候的科學家還都認為場是均勻彌散在空間中的。其空間某點的場強度隨著與場源距離的拉大而減弱。
以上都是經典的場論思想。直到愛因斯坦，經典場理論才過渡到量子場論。
經典場論和量子場論的根本區別在於：量子場論並不認為場是均勻分布的，而場是不連續的，其數值取分立值。比如，經典場論描述連續空間的場強度可以表示為1、1.00...1、100...2，其數值就是實數的連續表達。
而量子場論卻只能在量子的基礎上取分立值。如果量子用2表示，那麼場的表達就是2、4、6...等。因為能量的不連續決定了場的不連續。
量子場論又經歷了兩次大落和一次困境。
量子場論的兩次大落已經被解決，而現在的最大困境就是無法解釋引力
在愛因斯坦中年之前，科學家們僅知道自然界存在兩種力，一種是引力，另一種是電磁力。
當時科學家第一次用量子場論解釋電磁場。認為光子是電磁力的傳播子，而光子就是被電磁場激發出來的。
我們現在已經知道，四大作用力都對應一種場，而每種力還都有一種傳遞力的介質粒子，也就是傳播子。每種力的傳播子是在該力的場中激發出來的。
在1920年的時候，科學家還沒有發現強弱相互力。那時候科學家僅想著統一引力和電磁力就行。在愛因斯坦眼中，引力的傳播速度已經被廣義相對論預言了，那就是光速。引力和電磁力的速度都是光速，而電磁力有電磁場，傳播子有光子。引力也有引力場(引力場是時空曲率的表徵形式)，但怎麼就找不到引力子？引力子和光子有什麼內在聯繫？愛因斯坦深信既然引力和電磁力對應統一的光速，那麼它們之間勢必存在內在聯繫。可是這個問題直到他離世都沒有解決。
這個問題就一直擱淺著。
量子場論一開始就是為了解釋電子與光子的相互作用而提出的，而光子的吸收和激發都是一份一份的量子形式進行的，所以電子和光子的場論也必須在量子力學的框架中統一起來。
不確定性原理告訴我們：電子總是在不斷的運動。運動的電子就造成了電磁場的存在。而電子總是會自發輻射出能量，這個能量通過質能方程轉化成光子。就這樣，科學家很好地將光子，電子，電磁場統一結合起來。
直到20世紀六七十年代，科學陸續發現了強弱相互作用力。
為了使量子場論自洽，科學家建立起來規範場論，不僅解釋了強力和弱力，還把電磁力拉了進來。值得一提的是，楊振寧在建立規範場論時做出了決定性貢獻。
根據規範場論，我們知道夸克之間的強力靠膠子傳播。電磁力靠光子傳播，弱力靠W和Z玻色子傳播。不管是膠子還是光子還是W和Z都屬於玻色子。
按照量子場論的標準模型，既然大家都是力，憑什麼你引力就搞特殊。其他三種力的相互作用，傳播子都被標準模型完美解釋，那引力沒必要還藏著掖著的。
於是科學家預言了引力子的存在，並且它屬於玻色子的一種。
到現在，科學家才認為引力子或許和希格斯場有關
希格斯場是一種能量場，這種場的振動產生了希格斯玻色子，也就是上帝粒子。有些粒子本來不具有質量，正是由於希格斯場的存在，才讓某些粒子獲得了能量，這種能量又轉化成粒子的質量。比如傳遞弱力的W和Z玻色子的質量就來源於希格斯場。隨著我們對希格斯場和上帝粒子的進一步研究，或者就能搞清引力子的本質。
有的讀者會說，既然引力在廣義相對論中被解釋為時空彎曲是完美的，為什麼還需要融合到量子力學中呢？把引力歸相對論管，把其他三種力歸量子力學管，井水不犯河水就行。
其實大一統理論不僅是人類的美好預期，其中還可能潛藏著巨大的秘密。縱觀物理學史，對立的事物總是隱含著統一。如果當年牛頓當年把行星的橢圓軌道和蘋果落地看成是兩個獨立的事情，那麼萬有引力理論還會被發現嗎？電與磁曾經也被當做是兩個獨立的自然現象，最後也不是被認為同一種事物的兩種表達形式。
其實，弱相互作用和電磁力也是統一的，這就是電弱理論。能量低的情況下，電磁力和弱力差異很大。可如果在高能量情況下，電磁力和弱力就統一成電弱相互作用力。
物理學的每一個分裂必然蘊藏著更大的統一
量子力學和相對論並肩為現代物理學。而引力無法被納入到量子力學中，這也導致現代物理學無法自洽。這個問題的解決必然導致物理學在更高層次上的統一。