在經(jīng)歷了無數(shù)的血雨腥風的驗證求實之后异逐，這一次量子論面對了它的終極挑戰(zhàn)仇让，如何統(tǒng)一或者說兼容廣義相對論？
標準的薛定諤方程是非相對論的悼沿，在它之中并沒有考慮到光速的上限。而狄拉克等人嘗試彌補修復后骚灸，完成的量子場論實際上是量子力學和狹義相對論的聯(lián)合產(chǎn)物显沈。當我們僅僅考慮電磁場的時候，我們得到的是量子電動力學逢唤，它可以處理電磁力的作用拉讯，同性相斥，異性相吸鳖藕。量子電動力學認為魔慷，這個力本質(zhì)上是兩個粒子之間不停地交換光子的結(jié)果。兩個電子互相靠近并最終因為電磁力而彈開著恩。
但是當處理到原子核內(nèi)部的事務(wù)時院尔，我們面對的就不再是電磁作用力了。比如一個氦原子核喉誊，它由兩個質(zhì)子核兩個中子組成邀摆，中子不帶電，可兩個質(zhì)子卻都帶著正電伍茄。如果說同性相斥栋盹，那么它門應(yīng)該互相彈開，但由于它門之間有一種更為強大的核力敷矫，比電磁力更強大例获，才可以把它們拉在一起不分開汉额。既然有“強”相互作用力，必定的還有一種“弱”相互作用力榨汤。事實上蠕搜，弱相互作用力就是造成很多不穩(wěn)定的粒子衰變的原因。
所以收壕，物理學研究的終極奧義就是要統(tǒng)一這4種力：引力妓灌、電磁力、強相互作用力蜜宪、弱相互作用力旬渠。電磁力被描述為交換光子的結(jié)果，而在強相互作用力種端壳，被交換的不是光子而是“介子”，而弱相互作用力中交換的是“中間玻色子”枪蘑。這三種力實質(zhì)上是同一種力损谦，只不過在不同的環(huán)境下顯得非常的不同而已≡榔模“大統(tǒng)一理論”GUT（Grand Unified Theory）統(tǒng)一了弱相互作用力照捡、強相互作用力核電磁力3種力。
在統(tǒng)一廣義相對論和量子論的歷史上话侧，產(chǎn)生了不少量子引力理論栗精，這里簡單的描述最聲名遠揚的一個——超弦理論 Superstring Theory。在弦論最慘淡的日子里瞻鹏，只有加州理工大學的施瓦茨和謝爾克兩個人還在堅持悲立，他們把原來二十六維弦論簡化為只需要十維。這里面初步引入了所謂“超對稱”的思想新博，每一個玻色子都對應(yīng)一個相應(yīng)的費米子薪夕。【玻色子是自旋為整數(shù)的粒子赫悄，如光子原献。而費米子是自旋為半數(shù)的粒子，如電子埂淮。粗略地說姑隅，費米子是構(gòu)成物質(zhì)的粒子，而玻色子是承載作用力的粒子】
在老的弦理論完成一次脫胎換骨的全新升級之后倔撞，新生的就是威力無比的“超弦理論”：任何粒子其實都不是傳統(tǒng)意義上的點讲仰，而是開放或者閉合的弦，當它們以不同的方式振動時痪蝇，就分別對應(yīng)于自然界中不同的粒子叮盘，如電子秩贰、光子...包括引力子（自旋2質(zhì)量0）。我們?nèi)陨钤谝粋€十維的空間里柔吼，但是有六個維度是僅僅蜷縮起來的毒费，所以我們平時察覺不到它。想象一根水管愈魏，如果你從很遠的地方看它觅玻，它細的像一條線，只有一維的結(jié)構(gòu)培漏。但是你把它放大來看溪厘，它是有橫截面的！在超弦的圖像里牌柄，我們的世界也是如此畸悬，由六個維度由于某種原因收縮的非常緊，以致粗看上去我們的世界僅是四維的珊佣，三維空間和一維時間蹋宦。但如果把時空放大到普朗克尺度上，10-33cm咒锻，這時候我們會發(fā)現(xiàn)冷冗，原本只是時空中一個點的東西，竟然是一個六維的小球惑艇。這六個綣縮的維度不停的擾動蒿辙，從而造成了全部的量子不確定性！
