大統一理論（grand unified theories，GUTs）

標準模型描述了三種力——強、弱、電磁——但它實際上是把它們當作三家各自獨立的「買賣」來經營的，各有各的規則手冊、各有各的強度。大統一理論提出：如果你放大到足夠高的能量，這三者會顯露為同一種力，就像冰、水、蒸汽在不同溫度下看其實是同一種物質。這裡的「大」，不過是說它比已經很成功的弱—電磁合併更為宏闊而已。

技術上講，標準模型的三種力各自遵循一種自己的對稱性；大統一理論把這三者都嵌進一個更大的對稱性之中，而這個大對稱性隨著宇宙冷卻而破裂，分成我們今天看到的三種。一個驚人的額外好處是：在許多大統一理論裡，夸克和輕子坐在同一個家族位置上，於是理論能夠解釋為什麼質子的電荷恰好是電子電荷大小的三倍——這是個精確事實，標準模型只是把它當作給定條件接受下來。歷史上最簡單的例子叫 SU(5)，它把每一代物質都俐落地裝進僅僅兩束之中。

大統一引人入勝卻尚未被證實，而它給出了一個出名地可檢驗的預言：因為它把夸克和輕子混在一起，它允許質子非常緩慢地衰變成更輕的粒子。巨大的地下探測器多年來盯著巨型水槽，從未見過一個質子死去，這已經排除了 SU(5) 的最簡單版本。所以大統一仍是統一之夢中的領跑者，而至今只設下限制、尚未做出發現的實驗，讓這個夢保持著誠實。