愛因斯坦晚年致力於探索大統一理論，但直到他生命結束，也未在此領域取得重大突破。
從今天的科學角度來看，愛因斯坦未能成功的根本原因在於其研究方向有偏差。
在我之前的物理學烏雲系列文章中提到，解決這些「烏雲」問題的核心在於實作物理學的統一，直至形成一個包羅萬象的理論。
這種統一實際上涉及到了四種基本作用力的統一。
在這四種力中，強作用力和弱作用力是最後被發現的，也是相對不那麽熟悉的兩種力。
百年前，我們認為自然界主要受到重力和電磁力的支配，因為這兩種力的影響範圍幾乎是無限的，在宏觀世界中非常容易觀測到。
在愛因斯坦的晚年，盡管弱作用力已被發現，但它尚未被學界廣泛接受。
那時的大統一理論主要聚焦於重力與電磁力的統一。弱作用力尚未廣為人知，而強作用力還未被發現。
如今討論的大統一理論是嘗試將電磁力、弱力和強力統一在一個理論框架內。
這並不是對愛因斯坦時代理論的延伸，而是一種全新的理論探索。
如今愛因斯坦的大統一理論已被淘汰，主要是因為重力非常難以與其他力統一，通常認為應該最後考慮統一重力。正確的方法是先統一電磁力與弱力，然後是強力，最後再考慮重力。
這種方法之所以得到普遍認可，是因為電弱理論的成功和大爆炸理論的推論所支持。
理論上，如果我們將物質加熱，它會分解成氣態的分子和原子。
如果溫度繼續上升，原子會分解為電子、中子和質子。溫度進一步升高，則中子和質子會分解為誇克和微中子這樣的基本粒子。
若溫度達到普朗克溫度，則所有基本粒子會融合成一個整體，此時四種基本相互作用力也會合而為一。
在量子力學中，保證物理規律有效的最小時間尺度不低於普朗克時間，大約為10^-43秒，即任何低於普朗克時間的變化都沒有物理意義。因此，在物理理論中，時間的最小刻度是普朗克時間，空間的最小尺度是普朗克長度。
大爆炸理論預測，宇宙中的所有粒子和作用力都起源於宇宙初始的奇異點。
在宇宙大爆炸的最初瞬間，即第一個普朗克時間內，宇宙的溫度達到了普朗克溫度，所有力和物質都是一體的。
當宇宙年齡超過第一個普朗克時間後，溫度降至10^31攝氏度，時間為10^-35秒，物理法則開始生效，此時重力率先從其他三種力中分離出來。
當時間到達10^-32秒，溫度降至10^26攝氏度，強力開始獨立出來。
當時間到達10^-12秒，溫度降至10^15攝氏度，能量達到100Gev時，弱力和電磁力分離。至此，四大基本作用力徹底獨立。
宇宙大爆炸後，隨著溫度的逐漸降低，重力、強力、弱力和電磁力相繼分離。
逆向推理，我們可以透過在粒子對撞機中提高粒子碰撞的能量和溫度來觀察到電磁力首先與弱力合並，隨後與強力合並，最終與重力合並。
然而，目前的實驗條件只能夠觀察到弱力和電磁力的合並，還無法達到合並強力和重力的條件。
因此，目前我們只能實作弱力和電磁力的統一，即電弱理論。
未來，電弱理論將嘗試與強力統一，最終實作大統一理論。
但要實作重力的統一，需要接近普朗克溫度的人工溫度，這在實驗上幾乎是不可能實作的。因此，統一重力的理論需要避開這種難以實作的實驗條件，尋找新的方式來嘗試統一重力，如量子重力理論和超弦理論。
因此，重力是最復雜也最應後期考慮統一的力。
愛因斯坦的大統一嘗試直接將電磁力與重力結合，這種方法本身就有錯誤。
接下來我們再來看看四大基本作用力的作用範圍。
我之前已經多次強調過，力的作用是透過不斷交換傳播子來實作的，沒有傳播子，力就無法發生作用，尤其是重力。
電磁力的傳播子是光子，其靜止質素為0。
強力的傳播子是膠子，其靜止質素也為0。
重力的理論傳播子是重力子，其靜止質素同樣為0。
弱力的傳播子是W玻色子和Z玻色子。
W玻色子的靜止質素為80.399 ± 0.023 GeV，而Z玻色子的靜止質素為91.1876 ± 0.0021 GeV。
根據不確定性原理的公式，傳播子的存在時間Δt與其質素M成反比。
由於光子、重力子和膠子的靜止質素為0，它們的存在時間趨近於無限長，因此電磁力和重力的作用範圍可以趨近無限遠。
而由於W和Z玻色子具有較大的靜止質素，它們的存在時間極短，由此可推算出W和Z玻色子的作用範圍在10^-18米左右，大約是一個質子寬度的千分之一。
從理論上來看，膠子雖然質素為0，其代表的強力作用範圍理應無限遠，但實際上強力的作用範圍局限於原子核內。
這主要是由於膠子與誇克相連形成的強力包含了誇克禁閉效應。
因此，膠子很難脫離誇克。但只要能量足夠大，膠子還是可以從誇克中釋放出來。
一旦膠子脫離誇克，其釋放的能量會形成正—反誇克對，即介子，介子實際上是遊離在質子和中子之間的殘余強力，也就是核力。核力負責維持原子核的穩定。
質子帶正電，如果沒有核力的存在，質子之間會在電磁力的作用下相互排斥，正是因為核力強於電磁力，質子才能聚合在一起形成穩定的原子核。
在四種基本作用力中，其傳播子的靜止質素為0，傳播子的壽命趨近無限長，且傳播速度達到光速。
光子以光速傳播電磁力，重力子以光速傳播重力（尚待證實），膠子以光速在誇克之間傳播強力。
由於誇克禁閉效應，膠子無法脫離誇克，因此強力被局限在原子核內。
而W和Z玻色子由於具有靜止質素，其壽命極短，因此弱力也被局限在原子核內。
而光子和重力子沒有這樣的限制，可以輕松突破微觀世界的界限，達到宏觀世界。
因此，在宏觀世界，大多數物理現象都是由重力和電磁力主導的。
強力和弱力之所以被晚發現，是因為它們的作用範圍僅限於原子核內，在人類發現原子核並完善量子力學之後，這兩種力才被逐漸理解。
在愛因斯坦還活著的時候，量子力學正在發展階段，因此那時的大統一理論未能涵蓋強力和弱力，這也註定了愛因斯坦的大統一理論難以成功。
