力統一的夢想

物理學對一個念頭有著長久的迷戀：那些看上去不同的東西，私底下其實是同一個東西。電與磁後來被證明是同一個電磁現象的兩副面孔。接著，電磁力與弱交互作用又被證明會在足夠高的能量下融合成單一的電弱力。力統一的夢想，就是把這一規律大膽地外推：電磁力、弱交互作用和強交互作用——自然界四種力中的三種——其實是同一個母力崩裂出來的碎片，之所以分了家，僅僅是因為宇宙冷了下來。

把這個夢當真是有具體理由的。每一種力的強度都不是固定的；它會隨交互作用的能量緩慢變化，這種行為叫做「跑動」。當物理學家把這三個實測的強度往極高的能量上外推時，它們幾乎在同一個點相會——彷彿這三種力在一個「大統一能標」上有著共同的取值，那個能標大約比任何對撞機能夠企及的高出一兆倍。實現這一圖景的理論，叫做大統一理論，它們把夸克和輕子捆進共同的家族，並預言這些力會合為一體。某些版本還預言：通常堅如磐石的質子，應當極其罕見地發生衰變。

這個夢之所以仍是夢，是因為決定性的檢驗難得殘酷。統一能標遠在直接可及的範圍之外，所以最乾淨、可供檢驗的預言是質子衰變——可儘管人們盯著一個個巨大的水箱看了幾十年，卻從未見過一個質子死去，這已經排除了最簡單的那些模型。在樸素的標準模型裡，三個力的強度也並不真正相會；如果超對稱存在，它們會更整齊地碰頭，這正是這兩個想法常被放在一起討論的原因之一。力統一是一幅美麗而催人前行的圖景，但至今沒有任何實驗確認——它是一座路標，而不是一個已被確立的事實。