物理学的著名定律（物理学中的万物理论）

网友：你为什么不能从字面上理解物理术语呢？难道“万物理论”不应该被称为某些事物的理论而非一切么?

答：在物理学上，通常被称为“万物理论”的东西（尽管口语化）就意味着一切事物的理论：所有物理场的统一理论，包括我们通常认为与各种形式的物质相关联的场，以及我们通常认为是力的场，后者包括重力。原则上，如果一个人拥有“万物理论”的方程，那么他能从他们中推导出所有其他自然规律，包括所有物理、化学，甚至分子生物学的定律。这样的话，一切就意味着一切。

万物理论将是大统一理论的一大进步，大统一理论，将所有形式的物质和三个相互作用的“规范”领域统一起来：电磁力、强核力和弱核力，但不包括重力。这种理论将用一些更基本的东西取代粒子物理标准模型中相当不完美的统一，同时也解释了一些标准模型所不能解释的事情，比如观察到费米子质量，或者电子和质子具有相反但在其他方面相同电荷的事实。

尽管如此，这个问题的前半部分的所暗示的断言是相当正确的。在物理学中，确实有很多术语是不能，也不应该按字面意思理解的。例如，我曾提过的规范场论。这个名字来自于规范不变性这个术语，Eichinvarianz在德语中，意思是尺度变化下的不变性；但是后来，它的意思改变了，现在指的是各种抽象连续对称性下的不变性，例如量子波函数复数相位的变化。

说到这个......“量子”这个词怎么样呢？它最初出现的原因是这个羽翼未丰的理论是试图解释为什么原子以固定单位（量子）发射或吸收能量的尝试的一部分。这导致了许多人对量子理论的错误理解：认为这个理论把宏观的东西分割成微观的组成部分。但事实并非如此（尽管经常如此，但实际上它是一种后果）。该理论的基本内容是用不同于数字的数学实体来表示物理自由度。

因此，经常发生的是，随着事情的变化，旧的名字会被赋予新的意义。我认为在这方面物理并不是唯一的。

万物理论，最终理论，极限理论或主理论都是一个假设的单一的，包罗万象的，充分解释和联系宇宙所有物理方面的物理学的连贯理论框架。探索万物理论是物理学中主要的未解决的问题之一。

在过去的几个世纪里，两种理论框架共同发展起来，最接近于万物理论。现代物理学所依赖的这两种理论是广义相对论和量子场论。广义相对论是一个只关注引力的理论框架，用于理解大尺度和高质量区域的宇宙：恒星、星系、星系团等。另一方面，量子场论是一个只关注三种非引力的理论框架，它用来理解小尺度和低质量区域的宇宙：亚原子粒子、原子、分子等。量子场论成功地实现了描述三种非引力的标准模型：强、弱和电磁力。

物理学家已经通过实验证实了这两种理论在其适用性领域所做的每一个预测。根据他们的发现，科学家还了解到，广义相对论和量子场论目前的表述是相互矛盾的——他们不可能都是正确的。由于广义相对论和量子场论的适用范围非常不相同，大多数情况下只需要使用这两种理论中的一种。

事实证明，广义相对论和量子场论的这种不相容性只存在于非常小的尺度（普朗克尺度）中，比如那些存在于黑洞或者宇宙初始阶段（即大爆炸后的瞬间）。为了解决这种不相容性问题，必须找到一个揭示更深层次的潜在的现实理论框架，将引力与其他三种作用统一起来，将广义相对论和量子场论的领域和谐地整合成一个无缝的整体：万物理论是一个单一的理论，原则上，适用于描述宇宙中的所有现象。

参考资料

1.维基百科全书

2.天文学名词

3. forbes-Consumer Tech-初梦

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