在物理學的眾多難題中，重力問題尤為突出。重力是我們每日都能感受到的自然力量，保持我們腳踏實地，維系月球繞地球旋轉，保持太陽系的穩定。盡管重力表現得如此平常和直觀，它仍然是最難以理解和描述的自然力之一。物理學家們已經建立了多種理論來試圖解釋重力的根本性質和起源，然而至今仍無法提供一個完整的解釋。這是為什麽呢？重力究竟有何獨特之處？
已知重力具有兩個顯著特征：一是普遍性，即所有具質素的物體均受重力影響；二是其強度極弱，遠弱於其他三種基本力。重力之弱至何種程度呢？被稱為「級列問題」的這一難題關註的正是四種基本力之間極端的強度差異。例如，電磁力比重力強大約10^36倍，強核力比重力強大約10^38倍，而弱核力也比重力強大約10^25倍。這意味著如果兩個電子相距1米，它們之間的電磁排斥力將比重力大約10^36倍。這種巨大的差異令人難以理解，為何重力如此微弱？如果將四種基本力比喻為自然界的調色盤，為何其中一種顏色顯得如此淡雅？這是否意味著重力具有某些特殊或隱藏的內容？或者，我們對重力的理解是否存在根本的錯誤？
回顧重力的歷史，我們首先要提到17世紀英國的物理學家和數學家牛頓。當他觀察到蘋果從樹上落下時，他構想了一個大膽的假設：也許地球和蘋果之間存在一種力量，使蘋果被拉向地球。並且，這種力量可能不僅作用於地球和蘋果，而且作用於所有具質素的物體之間。牛頓因此提出了萬有重力定律。根據這一定律，重力與兩個物體的質素成正比，與它們之間的距離的平方成反比。這意味著物體質素的增加會加強彼此之間的重力，距離的增加則會減弱這種重力。萬有重力定律成功解釋了行星運動和潮汐等天文現象，並能計算人造衛星及火箭的軌域和速度。這一定律讓人類首次用數學語言描述和預測自然界的規律，認識到存在一種普遍且神秘的力量。
然而，萬有重力定律也存在局限，它無法解釋光線在強重力場中的偏折或水星近日點的進動等現象。牛頓的定律也未能解釋重力的本質和起源。牛頓本人亦承認，他不知道重力如何產生和傳遞，僅僅是描述了其效果。為了解決這些問題以及更深入地探索重力的本質，20世紀初，另一位偉大的物理學家和數學家愛因斯坦提出了革命性的新理論：廣義相對論。這一理論顛覆了傳統觀念，認為重力不是一種力，而是時空的彎曲。
愛因斯坦認為，物質能夠彎曲時空，而彎曲的時空又會引導物質運動。廣義相對論解釋了牛頓理論無法解釋的現象，如光線在強重力場的偏折和水星近日點的進動，同時也預測了一些令人驚奇的現象，如黑洞、重力波、時空奇異點、重力透鏡和重力紅移等。這些現象的實驗和觀測驗證了廣義相對論的準確性。然而，廣義相對論也有其局限，無法與量子力學協調一致，亦無法描述極端情況下的重力現象，如奇異點或微觀粒子的狀態。即便是愛因斯坦，也無法確定他的方程式是否揭示了自然界最深層的真理。為了解決廣義相對論和量子力學之間的矛盾，以及更全面地理解重力在微觀尺度的表現，20世紀的物理學家和數學家開發了量子力學。
量子力學是描述微觀粒子行為的理論，認為粒子具有波動性和粒子性，並存在不確定性原理。這一理論成功解釋了電磁力、強相互作用力和弱相互作用力，這些力都可視為不同類別粒子間的交換作用。電磁力由光子傳遞，強相互作用力由膠子傳遞，弱相互作用力由W和Z玻色子傳遞。關於重力，量子力學假設存在一個傳遞重力的粒子—重力子，這是一種假設的質素為零、自旋為2的玻色子。如果重力子的存在得到證實，我們就能用量子場論統一描述重力與其他三種基本力。這將是物理學家長期追求的量子重力理論。
盡管如此，量子重力理論尚未完成，因為目前還未觀測到重力子的存在，也缺乏一個完整的理論描述重力子與其他粒子的相互作用。那麽，是否可能將廣義相對論與量子力學統一呢？這是物理學家們追求的大統一理論。當前已有幾種候選理論試圖達成這一目標，包括超弦理論、迴圈量子重力理論和扭曲額外維度理論等。這些理論各有優劣，但都尚未在實驗中得到驗證或證偽。物理學發展至此，既有的理論已難以推動人類進入新的知識紀元，我們亟需新的理論突破。你們對此有何看法？
