《什么是万物理论？》（《科学美国人》）(超链接怎么用)

万物理论是一个理论框架，它描述宇宙中的所有基本力以及物质的基本成分。这些基本力包括引力、电磁力、强力和弱力。基本成分包括夸克、轻子以及组成宇宙的大尺度结构的暗物质和暗能量。

万物理理论旨在解释宇宙是如何从大爆炸开始形成的，以及它如何演化至今的状态。它必须能够解释我们观测到的各种物理现象，从原子核中的强力作用到星系团中引力的作用。一个成功的万物理论还必须能够做出可被实验验证的预测。

构建一个万物理论是一个巨大的挑战。物理学家已经提出了许多不同的理论，但目前还没有一个理论能够完全解释所有已知的物理现象。一些最有前途的理论包括弦理论、循环量子引力和超对称理论。

弦理论

弦理论认为，宇宙中最基本的组成部分不是点状粒子，而是称为弦的一维物体。弦可以振动，不同的振动模式产生了不同的基本粒子。弦理论有可能将引力与其他基本力统一起来，因为它将引力描述为弦在时空中传播的波。

弦理论也存在一些挑战。例如，它需要额外维度，这些维度超出了我们目前的技术能力。弦理论还没有提出任何可被实验验证的预测。

循环量子引力

循环量子引力是一种将引力描述为时空织物中量子环圈的理论。这些环圈被称为自旋网络，它们连接在一起形成三维空间。循环量子引力有可能解决广义相对论中的一些奇点，这些奇点是时空中的点，物质被压缩到无限小的体积。

循环量子引力也面临着一些挑战。例如，它还没有提出一个完整的理论，将所有基本力统一起来。循环量子引力的一些预测非常难以验证。

超对称理论

超对称理论是一种将基本粒子分为玻色子和费米子的对称理论。玻色子携带力，而费米子组成物质。超对称理论预测，每种玻色子都对应着一种费米子合作伙伴，称为超对称粒子。这些超对称粒子还没有被发现，但它们的存在将有助于解决粒子物理学的一些未决问题。

超对称理论也存在一些挑战。例如，它需要额外的维度，这些维度超出了我们目前的技术能力。超对称理论还没有提出任何可被实验验证的预测。

结论

万物理论是一个雄心勃勃的目标，物理学家们一直在努力实现这个目标数十年。目前，还没有一个理论能够完全解释所有已知的物理现象。弦理论、循环量子引力和超对称理论是有希望的领先候选者。

随着我们对宇宙的了解不断加深，我们离一个成功的万物理论应该越来越近。这个理论将彻底改变我们对宇宙的理解，并为我们提供一个关于我们自己和我们在其中的位置的最终答案。

（《科学美国人》原文链接）