爱因斯坦晚年，英雄迟暮，一统长路，道阻且艰

人类自古就有一个心愿，那就是用一个简洁、优美的公式来描述自然界纷繁复杂的现象。

17世纪，牛顿的万有引力定律问世。从此，满天繁星那看似杂乱无章的运动变得有迹可循。

19世纪，麦克斯韦建立了电磁学，把电学与磁学统一起来。他那精美绝伦的麦克斯韦方程组推导出，光也是一种电磁波。可是随后，麻烦接踵而至。新生的电磁学与牛顿力学矛盾重重。主要体现为，光的速度是一个恒定的值（30万公里/秒），这不满足速度叠加原理。

1905年，爱因斯坦发表了狭义相对论，又经过十年苦思冥想、艰苦创立。他完成了广义相对论。不仅光的矛盾在他的新理论中得以解决，而且大大地拓展了牛顿的时空观。爱因斯坦把“场”的观点引入对宇宙的描述，引力场则被形容为时空的弯曲。

接下来，就是统一电磁场和引力场了。这个看似顺理成章的一统大业，却耗费了这位科学巨匠后半生几乎全部的精力。爱因斯坦晚年，英雄迟暮。他身边的同事都转而研究新兴的量子力学。但他仍在孤独中坚持统一场论。

爱因斯坦为了给统一场论寻找出路，通过增加一个或几个空间维度的方法，进行推演。可是高维时空的计算只能存在于草稿纸上，在现实中根本无法验证。爱因斯坦又转向探索超越黎曼几何的新几何学。可是数学功底本来薄弱的爱因斯坦在后黎曼几何学上，仍没能建立起他的统一场方程。

爱因斯坦用十年的坚持换来了广义相对论的成功。但是这次，这位倔强的老人足足用了三个十年的坚守却没能换来统一场论的曙光。以至于在弥留之际，爱因斯坦对此都耿耿于怀。

看似顺理成章的统一场论，为什么创立会这样的艰难？

首先，当年学界认为力只有两种，即电磁力和引力。爱因斯坦着手建立一统理论囊括这两种力。随后几十年，研究微观世界的量子力学兴起，另外两种基本力，只在微观世界起作用的强力、弱力被发现。但是爱因斯坦对量子力学一直是抵制的态度，不可能接受其观点。

其次，爱因斯坦所选择统一的引力，是最难的。在今天仍无法纳入其它三种力的体系中。这或许就是科学之殇吧。我相信，爱因斯坦要是在当初选择统一其它三种力，他的最后三十年绝对会有很大的建树。

现在，我们已经完成了电磁力、弱力、强力的统一理论。

1954年，杨振宁和米尔斯把电磁作用是由定域规范不变性所决定的观念，推广到不可对易的定域对称群，揭示出规范不变性可能是电磁力和其它力的共同本质。从而开辟了用规范原理来统一各种力的新途径。爱因斯坦的统一场论彻底被规范场论代替。

1968年，格拉肖、温伯格、萨拉姆提出了完善的电弱统一理论。三人还因为这项重大贡献获得了诺贝尔物理学奖。70年代，强力已经发展出成熟的量子色动力学。拉格肖在电弱统一的基础上，将量子色动力学纳入其中，形成三种力的统一理论。科学家由此推导出标准模型理论。但是这还不是大一统理论，引力仍未被囊括其中。

最近几年，弦理论成为最有希望的大一统理论。弦理论认为，自然界的基本单位不是电子、光子、夸克等点状粒子，而是很小很小的线状“弦”。弦的振动产生出各种不同的基本粒子。弦理论不仅可以解释电磁力、弱力、强力，最为重要的是它可以导出引力子。完成四种力的大一统。

爱因斯坦把后半生都奉献给了大一统理论。虽然未有重大成果，但他埋下的那颗种子，正在茁壮成长，离开花结果不远了。

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