FHSST 物理/原子核/自然力
如果問有多少種力的存在，許多人開始用手指計數，當計數超過十個時，他們會回答很多。的確，存在引力、電、磁、彈性、摩擦力，以及風力、膨脹蒸汽力、收縮肌肉力等等。
然而，如果我們分析所有這些力的根本原因，我們可以將其數量減少到幾種基本力（或者像物理學家所說的基本相互作用）。
例如，拉伸的橡皮筋的彈力是由於橡膠組成的分子之間的吸引力。再深入研究，我們會發現分子相互吸引是因為一個分子的電子與另一個分子的原子核之間的電磁吸引力。同樣，如果我們壓下一個橡膠塊，它會抵抗，因為分子由於原子核的電排斥而拒絕彼此過於靠近。因此，橡膠的彈性具有電磁性質。
人類世界中的任何其他力都可以用相同的方式進行分析。在完成分析後，我們會發現我們周圍看到的力（在宏觀世界中），要麼是引力，要麼是電磁力。我們也知道，在微觀世界中，還有其他兩種力的型別：作用於所有強子的強（核）力，以及負責改變夸克味的弱力。
因此，宇宙中所有相互作用都由僅有的四種基本力控制：強力、電磁力、弱力和引力。這些力在強度和範圍方面有很大差異。它們的相對強度在表 15.5 中給出。最強的力是核相互作用。電磁力的強度比它低一百倍。弱力比核力弱九個數量級，而引力比它弱 38 個數量級！令人驚歎的是，這種微妙的相互作用控制著宇宙過程。原因是引力具有長程作用，並且始終具有吸引力。不存在負質量來遮蔽引力場，就像負電子遮蔽正原子核的場一樣。
| 力 | 相對強度 | 範圍 |
| 強力 | 1 | 短程 |
| 電磁力 | 0.0073 | 長程 |
| 弱力 | 超短程 | |
| 引力 | 長程 |
物理學家總是試圖簡化事物。既然只有四種基本力，人們就會忍不住問：“如果只有四種，為什麼不能只有一種呢？”所有相互作用可能只是同一個主力的不同表現形式嗎？
第一個開始尋找統一力的探索者是愛因斯坦。在他完成廣義相對論後，他花了 30 年時間試圖統一電磁力和引力，但始終沒有成功。當時，這似乎是合乎邏輯的，因為它們都具有無限的範圍，並且遵循相同的平方反比定律。愛因斯坦失敗了，因為統一應該基於量子定律，而他試圖使用經典概念來進行統一。
現在已經知道，儘管引力和電磁力的形式相似，但引力將是最後一個屈服於統一的力。電磁力和弱力的統一，儘管看似不太可能，但最終卻成為走向統一相互作用的第一個成功步驟。
1979 年，諾貝爾獎頒發給了溫伯格、薩拉姆和格拉肖，他們提出了電磁力和弱力統一的理論。根據該理論，電磁力和弱力在非常高的碰撞能量下融合為一種電弱相互作用。該理論還預測了重粒子的存在，即 和 （向量玻色子），質量分別約為 80000MeV 和 90000MeV。這些粒子在 1983 年被發現，為這個新理論提供了實驗證據。
下一步是嘗試將電弱理論與強相互作用理論（即夸克理論）結合成一個單一的理論。這項工作被稱為大統一。目前，物理學家正在討論這種理論的版本，該理論預測三種力會在極高的能量MeV 下融合。在這個理論中，夸克和輕子是統一的輕夸克。
大統一不像電弱理論那樣成功。它存在數學一致性問題，並且至少與一個實驗相矛盾。問題在於它預測了質子的衰變，
,
不守恆重子數和輕子數，壽命為年。然而，測量結果表明質子的壽命至少為年。
有些人認為大統一存在著固有的主要缺陷。他們認為，不能一步一步地統一各種力（將引力排除在外），而正確的方法是將所有四種力結合起來，形成所謂的“萬有理論”。
關於如何統一一切，有幾種不同的方法。其中一種方法認為，所有基本粒子（夸克和輕子）只是多維空間中弦環的振動模式。電子是一種以一種方式振動的弦，上夸克是一種以另一種方式振動的弦，等等。另一種方法引入了一種新的基本粒子層級，即“前子”，它們可能是夸克和輕子的組成部分。探索仍在繼續。
人們一致認為，構建萬有理論絕不意味著生物學、地質學、化學，甚至物理學已經解決。宇宙是如此豐富和複雜，即使發現了基本理論，也並不意味著科學的終結。終極的萬有理論將提供一個堅不可摧的連貫支柱，永遠向我們保證宇宙是一個可以理解的地方。