理论物理是探索宇宙真理的重要学科。现代物理学的两大支柱理论是相对论和量子力学,但并不统一,甚至有矛盾。
物理学家一直在寻找更先进的理论,帮助物理学统一相对论和量子力学,甚至找到一个普适的“统一理论”。

宇宙的统一理论;
物理学家的主要目标是用理论统一宇宙中的物理现象。
牛顿曾提出牛顿经典力学,几乎可以解释地球上所有的物理现象。但是,随着物理学的发展,牛顿的经典力学开始有了局限性。
物理学家用牛顿的经典力学去检验宇宙,总会有细微的误差。然而,没有人能解释为什么会存在这些错误。直到爱因斯坦提出相对论,科学家才意识到空可以弯曲,时间流逝的速度可以改变。
相对论作为现代物理学的支柱,仍然占据着主导地位。然而,随着微观世界的发现,相对论有其局限性。

为了让相对论适应微观世界,物理学家通过相对论扩展量子力学,两种理论在不同的场合发挥作用,共同解释这个宇宙的物理规律。
但理论物理学家想要的不是一个由许多物理理论组成的复杂世界,而是一个从理论上解释所有基本力的“统一理论”。
弦理论有机会成为统一理论吗?
前沿理论物理学家一直在寻找能够解释整个宇宙的统一理论,其中弦理论被认为是最有可能成为统一理论的主导理论。

弦理论进一步将微观粒子分解成弦,因为弦可以产生不同方向的振动,从而在我们的世界中形成不同的粒子。但是单根弦至少需要在十个维度空中振动才能形成一种非常复杂的粒子,所以弦理论也暗示宇宙是十个维度空。
弦理论是非常高级的理论,几乎所有的结论都无法被现代科学验证,所以很多理论物理学家称弦理论为机会主义。
虽然弦理论很先进,但从理论上讲,弦理论确实统一了相对论和量子力学,所以弦理论是目前最接近统一理论的物理理论。
除了弦理论,相对论和量子力学也一直在发展。相对论可以利用空之间完美解释的万有引力,但却成了量子力学理论的瓶颈。科学家们一直在通过强子撞击实验,希望找到能够产生引力的粒子。
理论物理学家不断寻找的统一理论,需要对物理学的创新思维。统一理论可能永远找不到,可能在不久的将来统一物理学。


