四种基本力的媒介粒子有几种？一篇文章讲清楚引力和其它力的区别

从爱因斯坦步入晚年起，物理学家们便怀揣着梦想，要用一个公式把宇宙当中所有的力都解释清楚，然而直至如今，这依旧是物理学领域里最为前沿，同时也是最为艰巨的挑战中的一个。

统一理论的思想源头

物理学家怀揣着对宇宙简洁本质的信念，从而去追求统一，在二十世纪初的时候，爱因斯坦的广义相对论借助几何语言成功地描述了引力，然而他后半生都在努力把电磁力也纳入到这一框架当中，虽然他没有取得成功，可是这种统一思想对后人起到了激励作用，现代物理学持有这样的看法，在宇宙诞生的极早期阶段，所有的力或许原本是一体的，随着宇宙冷却以后才慢慢分化开来，而这一观点给统一理论提供了最为根本的动机以及方向。

四种基本力的分野

宇宙目前已知存在四种基本力，引力作用于所有具备质量的物体且支配星系运行，电磁力在带电粒子之间发挥作用并构成化学与生命的基石，强核力把质子和中子束缚于原子核内，弱核力主导放射性衰变等过程，它们在作用范围、强度以及作用对象方面截然不同，而巨大差异是统一之路上的主要障碍。

传递力的粒子机制

現代粒子物理认定，力的实质是粒子互换，举例来说，电磁力借由交换光子来传导、引力在理论上依靠“引力子”来传导，弱核力借助W和Z玻色子来传导，強核力却是由胶子来传导，这般“规范理论”成功描绘了除去引力之外的三种力。传输力粒子的特性，像其质量是不是为零，干脆决策了该力是长程力还是短程力 。

电弱统一的成功范例

二十世纪六十年代的时候，涌现出了格拉肖、温伯格以及萨拉姆，他们提出了电弱统一理论，这个理论明确表示，在那种可谓极高的能量状况之下，像是宇宙大爆炸刚刚发生后的那短暂瞬间，电磁力跟弱核力是那种没办法区分开来的单一的力，随着能量不断降低，对称性出现了自发破缺的情况，W、Z玻色子得到了质量，两种力才显现出了差异，这一理论所做出的成功预言被实验给证实了，给更大范围的统一带来了希望。

大统一理论的尝试与困境

电弱统一成功之后，物理学家试着去把强核力也统一进去 ，进而构建“大统一理论” ，这类理论预言有新的超重粒子 ，并且暗示质子也许不稳定 ，然而 ，验证这些预言所需的能量大幅度超过目前加速器的能力 ，另外 ，怎样把引力 ，也就是由广义相对论所描述的引力 ，用量子场论的语言进行统一 ，这是最大的难题 ，弦论等候选理论依旧处在探索之中 。

未来探索与实验挑战

寻找大统一理论的证据，要多方面采用不同方式。大型强子对撞机等进行的高能实验，在直直地探索新粒子。宇宙学观测，像对宇宙早期遗迹做的测量，能够以间接的方式检验极高能标下面的物理。并且呀，对质子衰变展开的精密探测，是检验好多大统一模型的关键所在。这些探索把实验物理推往了能量以及精度的极限之处，这是检验人类对于宇宙最终极理解的根本途径呢。

您觉得，于探索宇宙终极理论这条路途中，到底是类似对撞机这般的高能实验更为关键呢，还是针对宇宙深空的精密观测更能够带来突破呢？