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是啊，一定存在那样一个终极理论，它可以描述所有的4种力，进而可以描述宇宙中所有的物理现象。这是上帝最后的秘密，如果我们能把它揭示出来的话，无疑就最终掌握了万物运作的本质。这是怎样壮观的一个景象啊，那时候，整个自然、整个物理就归于一个单一的理论之中。它的光辉普照，洒遍每一寸土地，再没有不可知的阴暗角落，哪个物理学家能够抗拒这伟大的目标呢？现在，戎马已备，戈矛已修，我们浩浩荡荡的大军就要出发了，去追寻那个失落已久的统一之梦。
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如前所述，我们的第一个战略目标已经达成：弱作用力和电磁力如今已经被合并了。接下来，我们要进军强相互作用力，这块地域到目前为止被“量子色动力学”（QCD）统治着。大家已经知道，强相互作用力本质上是交换介子的结果，那些能够感受强力的核子也因此被称为“强子”（比如质子、中子等）。1964年，我们的盖尔曼提出了一个如今家喻户晓的模型：每一个强子都可以进一步被分割为称为“夸克”（quark）的东西，它们通过交换“胶子”（gluon）来维持相互的作用力！稀奇的是，每种夸克既有不同的“味道”，更有不同的“颜色”，这成了“量子色动力学”名称的由来。到目前为止，这个理论被证明是相当有效和准确的，要推翻其位而吞并其土，似乎不是一件太容易的事情。
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幸运的是，虽然兵锋指处形势紧张严峻，大战一触即发，但两国的君主却多少有点血缘关系，这给和平统一留下了余地：它们都是在量子场论的统一框架下完成的。早在1954年，杨振宁和米尔斯就建立了规范场论，吸取了对称性破缺的思想之后，这使得理论中的某些没有质量的粒子可以自发地获得质量。正因为如此，中间玻色子和光子才得以被格拉肖等人包含在同一个框架内，从而统一了弱电两种力。而反观量子色动力学，它本身就是模仿量子电动力学所建立的，连名字都模仿自后者！所不同的是光子不带电荷，但胶子却带着“颜色”荷，但如果充分地考虑自发对称破缺的规范场，将理论扩充为更大的单群，把胶子也拉进统一中来也并非不可能。或许，我们不必诉诸武力，只要在宪政制度上做一些松动和妥协，就可以建立起一个包容3种力的理论来。
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这样的理论被骄傲地称为“大统一理论”（Grand Unified Theory，GUT），自它被第一次提出以来，已经发展出了多个变种。但不管怎样，其目标都是统一弱相互作用力、强相互作用力和电磁力3种力，把它们合并在一起，包含到同一个框架中去。不同的大统一理论预言了一些不同的物理现象，比如质子可能会衰变，比如存在磁单极子，或者奇异弦，等等。但可惜的是，到目前为止这些现象都还没有得到确凿的证实。不过无论如何，大统一理论是非常有前途的理论，很多人相信它的胜利是迟早的事情，我们终将达到3种力统一的目标。
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物理世界的疆域
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可是，虽然号称“大统一”，这样的称号却依旧是名不副实的。就算大统一理论得到了证实，天下却仍未统一，四海仍未一靖。人们怎么可以遗漏了那块辽阔的沃土―引力呢？GUT即使登基，它的权力仍旧是不完整的，对于引力，它仍旧鞭长莫及。天无二日，民无二君，雄心勃勃的物理学家们早就把眼光放到了引力身上，即使他们事实上连强作用力也仍未最终征服。正可谓尚未得陇，便已望蜀。
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引力在宇宙中是一片独一无二的区域，它和其他3种力似乎有着本质的不同。电磁力有时候互相吸引，有时候互相排斥，但引力却总是被吸引的！这使它可以在大尺度上累加起来。当我们考察原子的时候，引力可以忽略不计，但一旦我们的眼光放到恒星、星云、星系这样的尺度上，引力便取代别的力成了主导因素。想要把引力包含进统一的体系中来是格外困难的，如果说电磁力、强作用力和弱作用力还勉强算同文同种，引力则傲然不群，独来独往。更何况，我们并没有资格在它面前咆哮说天兵已至，为何还不服王化云云，因为它的统治者有着同样高贵的血统和深厚的渊源：这里的国王是爱因斯坦伟大的广义相对论，其前身则是煌煌的牛顿力学！
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物理学到了这个地步，只剩下了最后一个分歧，但也很可能是最难以调和和统一的分歧。量子场论虽然争取到了狭义相对论的合作，但它还是难以征服引力：广义相对论拒绝与它联手统治整个世界，它更乐于在引力这片保留地上独立地呼风唤雨。从深层次的角度上说，这里凸显了量子论和相对论的内在矛盾，这两个20世纪的伟大物理理论之间必定要经历一场艰难和痛苦的融合，才能孕育出最后那个众望所归的王者，完成“普天之下，莫非王土”的宏愿。
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物理学家有一个梦想，一个深深植根于整个自然的梦想。他们梦想有一天，深壑弥合，高山夷平，荆棘变沃土，歧路变通衢。他们梦想造物主的光辉最终被揭示，而众生得以一起朝觐这一终极的奥秘。而要实现这个梦想，就需要把量子论和相对论真正地结合到一起，从而创造一个量子引力理论。它可以解释一切力，进而阐释一切物理现象。这样的理论是上帝造物的终极蓝图，它讲述了这个自然最深刻的秘密。只有这样的理论，才真正有资格称得上“大统一”，不过既然大统一的名字已经被GUT所占用了，人们给这种终极理论取了另外一个名字：万能理论（Theory of Everything,TOE）。
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爱因斯坦在他的晚年就曾经试图去实现这个梦想，在普林斯顿的那些日子里，他的主要精力都放在如何去完成统一场论上（虽然他对强力和弱力这两个王国还不太了解）。但是，爱因斯坦的战略思想却是从广义相对论出发去攻打电磁力，这样的进攻被证明是极为艰难而伤亡惨重的：不仅边界上崇山峻岭，有着无法克服的数学困难，而且对方居高临下，地形易守难攻，占尽了便宜。虽然爱因斯坦坚持不懈地一再努力，但整整30年，直到他去世为止，仍然没能获得任何进展。今天看来，这个失败是不可避免的，广义相对论和量子论之间有一条深深的不可逾越的鸿沟，而爱因斯坦的旧式军队是绝无可能跨越这个障碍的。但在另一边，爱因斯坦不喜欢的量子论迅猛地发展起来，正如我们描述的那样，它的力量很快就超出了人们所能想象的极限。这一次，以量子论为主导，统一是否能够被真正完成呢？
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历史上产生了不少量子引力理论，但由于篇幅原因，我只想在史话的最后极为简单地描述其中一个。它就是近来声名大噪，时髦无比的―超弦（Superstring Theory）。
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饭后闲话：霍金打赌
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1999年，霍金在一次演讲中说，他愿意以一赔一，赌一个万能理论会在20年内出现。当然后来，他又一度声称自己放弃了追寻万能理论的努力，不过霍金好打赌是出了名的，咱们顺着这个话题来闲聊几句科学中的打赌。
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我们所知的霍金打得最早的一个赌或许是他和两个幼年时的伙伴所打的：他们赌今后他们之间是不是会有人出人头地。霍金出名后，还常常和当初的伙伴开玩笑说，因为他打赌赢了，所以对方欠他一块糖。
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霍金33岁时，第一次就科学问题打赌，之后便一发不可收拾。今天我们所熟知的有名的几个科学赌局，几乎都与他有关。或者也是因为霍金太出名，太容易被媒体炒作渲染的缘故吧。
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1974年，黑洞的热潮在物理学界内方兴未艾。人们已经不太怀疑黑洞是一个物理真实，但在天文观测上仍没有找到一个确实的实体。不过已经有几个天体非常可疑，其中一个叫作天鹅座X-1，如果你小时候阅读过80年代的一些科普书籍，你会对这个名字耳熟能详。霍金对这个天体的身份表示怀疑，他和加州理工的物理学家基普·索恩（Kip Thorne）立下字据，以1年的《阁楼》（Penthouse ）杂志赌索恩4年的《私家侦探》（Private Eye ）。大家也许会对霍金这样的大科学家竟然下这样的赌注而感到惊奇(4) ，呵呵，不过饮食男女人之大欲，反正他就是这样赌的。今天大家都已经知道，宇宙中的黑洞多如牛毛，天鹅X-1的身份更是不用怀疑。1990年霍金到南加州大学演讲，当时索恩人在莫斯科，于是霍金大张旗鼓地闯入索恩的办公室，把当年的赌据翻出来捺上拇指印表示认输。
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霍金后来真的给索恩订了一年的《阁楼》，索恩家里的女性成员对此有意见。但那倒也不是对《阁楼》有什么反感，在美国这种开放社会这不算什么。反对的原因来自女权主义，她们坚持索恩应该赌一份男女都适合阅读的杂志。当年索恩在另一场打赌中，还曾赢了钱德拉塞卡的《花花公子》，基于同样的理由换成了《听众》。
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霍金输了这个场子很是不甘，一年后便又找上索恩，同时还有索恩的同事，加州理工的另一位物理学家普雷斯基（John Preskill），赌宇宙中不可能存在裸奇点，负者为对方提供能够包裹“裸体”的衣服。这次霍金不到4个月就发现自己还是要输：黑洞在经过霍金蒸发后的确可能保留一个裸奇点！但霍金在文字上耍赖，声称由于量子过程而产生的裸奇点并不是赌约上描述的那个由于广义相对论而形成的裸奇点，而且那个证明也是不严格的，所以不算。
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所谓逃得了初一逃不过十五，1997年得克萨斯大学的科学家用超级计算机证明了，当黑洞坍缩时，在非常特别的条件下裸奇点在理论上是可以存在的！霍金终于认输，给他的对手各买了一件T恤衫。但他还是不服气的，他另立赌约，赌虽然在非常特别的条件下存在裸奇点，但在一般情况下它是被禁止的！而且霍金在T恤上写的字更是不依不饶：大自然讨厌裸露！
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说起这个让霍金几次吃亏的索恩，他最近在公众中也算是名声大噪，红极一时：先是在好莱坞科幻大片《星际穿越》中担任制片人及科学顾问，之后他创立的LIGO项目又因为证实了引力波的存在而登上了全球各大媒体的头版头条，索恩本人也因此获得了2017年的诺贝尔物理学奖。可惜的是，LIGO发现引力波还是太晚了，因为索恩早在1978年就跟意大利物理学家玻耳托蒂（Bruno Bertotti）打赌，夸口引力波将在10年内被发现，最后拖到1992年，只好开口认输。另外，他还曾经和苏联人泽尔多维奇（Zel’dovich）在黑洞辐射的问题上打赌，结果同样惨败，输了一瓶上好的名牌威士忌。
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所以说，其实并不是索恩打赌有多厉害，纯粹是霍金赌运之差前无古人，这才使他连赢两次。可惜索恩自己压根儿就没有意识到这一点，竟然还主动作死，和霍金联手一起，在黑洞蒸发后是否吐出当初吃掉的信息这一问题上去跟普雷斯基打赌。霍金和索恩赌它不会，而普雷斯基赌它会，赌注是“信息”本身——胜利者将得到一套百科全书！然而霍金逢赌必输，索恩跟他搅在一起，自然也难逃厄运：先是2004年年初，俄亥俄州立大学的科学家用弦论分析了一个特殊情况，预言黑洞很可能将吐出信息。然后，到了7月，霍金自己宣布正式修改他长期以来提出的黑洞模型，承认黑洞将在湮灭后把信息重新释放出来，并公开认输，送给普雷斯基一套板球百科全书。这也成为许多报纸的显著标题，闹得轰动一时。
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最后，在本史话首次出版的时候，霍金尚有一个赌局能够支撑场面，就是他跟密歇根大学的凯恩（Gordon Kane）打赌100美元，赌希格斯玻色子不会被发现。不过好景不长，到了2012年，欧洲核子研究委员会（CERN）召开发布会，宣布他们终于找到了这个让人苦苦追寻了数十年的“上帝粒子”。这样一来，霍金就输掉了他参与的所有科学赌局，赌运之衰，前无古人，恐怕比著名的“乌鸦嘴”球王贝利都要有过之而无不及了。
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其实不光是霍金和索恩，在科学问题上打赌的风气由来已久，根据2002年Nature 杂志上的一篇文章，在科学的各个领域内，各种赌局可谓是五花八门(5) 。不过，这也算是科学另一面的趣味和魅力吧？不知将来是否会有人以此为题材，写出又一篇类似《80天环游地球》的精彩小说呢？
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