大统一理论（grand unified theories，GUTs）

标准模型描述了三种力——强、弱、电磁——但它实际上是把它们当作三家各自独立的“买卖”来经营的，各有各的规则手册、各有各的强度。大统一理论提出：如果你放大到足够高的能量，这三者会显露为同一种力，就像冰、水、蒸汽在不同温度下看其实是同一种物质。这里的“大”，不过是说它比已经很成功的弱—电磁合并更为宏阔而已。

技术上讲，标准模型的三种力各自遵循一种自己的对称性；大统一理论把这三者都嵌进一个更大的对称性之中，而这个大对称性随着宇宙冷却而破裂，分成我们今天看到的三种。一个惊人的额外好处是：在许多大统一理论里，夸克和轻子坐在同一个家族位置上，于是理论能够解释为什么质子的电荷恰好是电子电荷大小的三倍——这是个精确事实，标准模型只是把它当作给定条件接受下来。历史上最简单的例子叫 SU(5)，它把每一代物质都利落地装进仅仅两束之中。

大统一引人入胜却尚未被证实，而它给出了一个出名地可检验的预言：因为它把夸克和轻子混在一起，它允许质子非常缓慢地衰变成更轻的粒子。巨大的地下探测器多年来盯着巨型水槽，从未见过一个质子死去，这已经排除了 SU(5) 的最简单版本。所以大统一仍是统一之梦中的领跑者，而至今只设下限制、尚未做出发现的实验，让这个梦保持着诚实。