第十六章大统 一论【１2７】

一切照着搬过来就备，只欠寻求引力波存在的这个东风，来证实引力场理论了；就此连引力也可以纳入量子理论这个范畴了。可是引力子的能量比光子小得多，一对电子之间的电磁力是引力的1042倍，如此弱的万有引力探测十分困难，因而就此搁浅。科学家在确认引力波存在的问题上，采取着十分谨慎的态度，正在设计能发射引力波的装置，继续从各方面探测引力波。而引力波是否存在是一个极其重大的理论与实验问题。它关系到进一步认识物质的结构和本性，是量子力学急待解决的问题。

大统一理论（GUT）是一种统一电磁、强和弱力的理论；实际上它并不是单一的一个理论，而是合并了几个主要类似理论的综合统称；它们也并没有取得多大进展。说到它的时候须注意，大统一理论并不包括引力，它是一类不包括引力在内的统一理论。这也就是这个理论不能令人满意的地方。这主要是由于引力并不属于量子理论，而引力仅仅是属于广义相对论的“经典理论”的。它的解释是几何性质的，因而并不具有量子特征，特别要注意的是“引力”的创造者，爱因斯坦是决不会将引力与量子理论的核心原则“不确定性原理”混在一起的。而试图将引力场量子化的工作又无实质性的进展。现在对大统一理论没有包含引力的主要解释还是引力太微弱了。应该说这先天不足并不包括引力的理论，称作大统一理论本身就不是名副其实的。

在大统一理论（GUT）研究中，还需要有巨大的所谓“大统一能量”，它是指一旦达到了比它更大的能量后，电磁力、弱力和强力之间的差别就消失了。也就意味着这三者真正统一了。那么大统一能量具体到底有多大呢？答案是太大了。至少大到目前想象中都制造不出来的程度。大统一能量的具体数值还并不很清楚，可能至少要在1千万亿吉电子伏（1015ve）。而当代的粒子加速器也就只能产生10吉电子伏，就拿下一代来说也就只能产生100吉电子伏。这对于研究萨拉姆——温伯格理论的电磁力和弱力统一的能量，也就是被称作“弱电统一能量”的，即：可使电磁力和弱力之间的差别消失至少需要的能量，来说够用了。但却远远低于大统一能量。估计能将粒子加速到大统一能量的加速器，它的体积至少要和太阳系一样大，因而根本无法直接在实验室中证实大统一理论。现代大统一理论预言：在大约100吉电子伏的弱电统一理论中和大约1千万亿吉电子伏的大统一能量之间，不会有什么本质上新的现象发生。人们正试图如同弱电统一理论中那样，设法在低能量下检测它的推论。

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