为什么科学家非要统一相对论和量子力学？没统一会带来哪些结果？

物理学家的统一大业

根据现在主流的科学认识，近代科学起源于文艺再起时期的欧洲，从哥白尼革命开始，伽利略实现的近代实验科学的奠基，第谷和开普勒让天文学和占星术彻底分居，牛顿则是将谁人时代的庞杂的知识举行集大成，确定了科学的范式。

从这时起，科学开始飞速生长，连续至今或许是300多年的时间。在这300多年的时间里，物理学家这个群体一直都有一个夙愿：大一统理论。无论是牛顿还是爱因斯坦都曾努力做出大一统理论，但他们都失败了。

这个大一统理论指的就是仅仅使用一个理论，就可以解释宇宙中所有的物理学现象。反观我们现在的物理学体系，现代物理学有两大支柱：相对论和量子力学。可是两者之间只有狭义相对论和量子力学举行了很有效的联合，由此获得了量子场论。而广义相对论和量子力学至今还格格不入。

根据现在的认知，宇宙中一共存在着四种基本作用力，划分是强相互作用、弱相互作用、电磁相互作用和引力相互作用。物理学家认为只要统一了这四种作用就可以获得大一统理论。

可是一直到现在，弱相互作用和电磁相互作用获得了统一，强力只能委曲算是和弱相互作用、电磁相互作用统一。但实际上这不是弱相互作用、电磁相互作用那样的统一，更不要说引力相作用了。科学家一直是在试图使用“引力子”理论来把引力相互作用也纳入到其中，效果理论和实际现象相距甚远，以至于科学家放弃了这个想法。

虽然“引力子”理论失败了，可是科学家不行能放弃把四种作用力统一在一起。因为科学每一次跃进都是依靠着“统一”，这其实从引力的生长也能看出来。

格格不入的“引力”

最早的引力理论是牛顿的万有引力定律。这个理论认为引力是一种超距作用，换句话说，引力是瞬间完成通报的。如果太阳突然消失了，那牵引地球的引力就会瞬间消失，这时候地球就会沿着轨道的切线偏向飞出去。

牛顿的万有引力定律让我们知道，地球上的物理学定律和宇宙中的天体运动其实是一回事，这其实也是一次物理学理论的统一。

厥后，麦克斯韦提出著名的麦克斯韦方程，这也是一个物理学理论的统一，实现了“电”和“磁”的统一。

再厥后，1905年，爱因斯坦提出了著名的狭义相对论，在狭义相对论当中他实现了“时间”和“空间”的统一，在同年揭晓的质能等价理论当中，他又统一了“质量”和“能量”。

我们会发现，能够跻身物理学前三的物理学家都实现了物理学理论的统一。到了1915年，爱因斯坦提出了著名的广义相对论，这也是如今解释引力的主流科学理论。在这个理论当中，爱因斯坦提出引力现象的发生，事实上这本质上是时空弯曲的效果。

我们来举个例子，月球会绕着地球转，根据广义相对论，是因为地球压弯了时空，而月球绕着时空的“侧地线”在运动，这里的“测地线”是四维时空的“直线”，也就是两点之间的最短距离。

在广义相对论中，爱因斯坦提出了著名的等效原理，把物体受到引力作用与物体在加速度状态下的物理学纪律举行了统一。

科技的“原动力”

物理学大厦的建设，依靠的就是一次次物理学理论的统一。即便现在解释引力的是时空扭曲，可是科学家依然不会去放弃把四种作用力统一在一起。因为放弃这个看法，就相当于放弃了科学的生长。我们也知道，如今世界各国都在大量投入科学经费，就是期盼着类似于牛顿、麦克斯韦、爱因斯坦提出的这种统一理论可以发生在自己的国家，这样可以大幅度推进科学的进步。同时，科学一旦进步了，一定会作用于科技，使得科技突飞猛进的进步。

第一次工业革命就是得益于牛顿力学和热力学的生长；第二次工业革命、第三次工业都是得益于麦克斯韦电磁学的生长；而近代的航天技术和通信技术的生长，得益于相对论和量子力学的生长。

每一次科学的生长所带来的技术爆炸，都带来了整个社会在效率上大幅度的生长，而且带来庞大的经济利益。在这些利益的驱使之下，无论是科学家还是政府都市热衷于把科学理论进一步地生长。而广义相对论和量子力学的统一就是科学理论生长路径上极其重要的一环，因此，人类不会放弃这个想法。