有沒有可能出現一套新的理論或者公式推翻現有的物理學？比如推翻了相對論？

最近為了助眠在FM偶然聽到講相對論，時空，黑洞等的節目，感覺太飄渺了，雖然有些東西雖然開始是通過計算得出但已經得到了驗證並且真實存在，但還是感覺好玄乎。

坐等各路民科來推銷自己的理論

一般人最大的誤解就是物理定律可以被推翻？

並不是的，經過實驗驗證的物理定律你頂多能在這條定律前加個適用範圍的前綴。

所謂推翻原有定律的東西也只不過是比原來定律適用範圍更大或者精度更高而已。

原來的定律在其適用範圍內仍然有效，工作良好。

從地心說到牛頓定律，你認為被推翻的東西依舊在其適用的領域運轉正常。

因為舊的理論是被大量實驗檢驗過是正確的，才最終保留下來放到教科書中去的，所以舊理論不大可能是錯的，只能說是也許適用範圍有限，如果發現了舊理論解釋不了的現象，那麼恭喜物理學，又要獲得一次飛躍了，但是飛躍並不是把舊理論全部拋棄，只是將舊理論做為新理論的一種極限情況包括在其中，那麼舊理論的實驗驗證也成為了新理論的實驗驗證，這纔是理論發展的正途

如果有，新的理論肯定比相對論還要虛幻神祕。

再說，相對論並不虛幻，其實很簡單。

只是總有那麼一些人，喜歡故弄玄虛，把相對論、量子力學說得神鬼不知。

如果你想理解相對論，瞭解一下：

怎麼評價愛因斯坦相對論？?

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只能在當前理論基礎上進行修正

牛頓力學在宏觀低速下的預言和相對論基本相同

但人們發現水星進動牛頓力學解釋不了

而相對論能解釋並給出預言並且還預言出其他符合我們觀測，而牛頓力學卻無法準確預言的事物。

可以說相對論包含了牛頓力學。

真正的好的理論或偉大的理論，並不是它能夠推翻人們先前對這個世界的某些認識，或其多麼晦澀難懂，而是，首先它是完美自洽的並且能夠完美地解釋和預測實驗，其次它是簡潔直觀的。這裡的直觀不是說它一定要符合直覺，而是物理過程是可以直接從該理論中讀出來，比如在狄拉克方程中，反粒子的概念可以直接從方程式中得出來，這就是所謂的直觀。

科學研究由兩個部分組成：範式和論證，所謂範式，即當前假設的一個前提，論證則是邏輯自洽的推理。比如，我們假設地球是宇宙的中心，這樣太陽的東升西落就得到了很好的解釋，一切科學研究可以圍繞這個假設展開，這就足夠了，這就是科學了，我們可以建立數學、物理等等學科，但隨著我們觀察的深入，發現地球中心論並不能完全解釋現實世界，怎麼辦呢？

1，第一種辦法是尋找更好的論證方法，當推理無法進行的時候，我們不能說建立一套新的邏輯，這叫邏輯自恰。比如，不能說存在一個未知的、無法描述的力量幹擾了現象（其實也可以這麼解釋，但在理論上你也要論證其存在的可能性）。邏輯自洽並不是說誰的邏輯水平高低，而是就用你自己的邏輯去推理你的結果。

2，第二種辦法則是直接向範式發起挑戰，即直接論證地球不是宇宙的中心。這個辦法需要對整個科學前提進行論證。

那我們回來看今天的民科們，無論是想研究永動機還是推翻相對論，其實都是在做無用功，壓根你就沒搞清楚科學是什麼，不過是一廂情願的做著英雄夢。如果你覺得永動機可行，首先你應該知道的是當前的科學範式不允許永動機存在的可能。相對論也不存在被推翻的可能，並不是相對論就是終極真理了，而是在當前範式前提下，這個理論已經擁有足夠強的解釋能力了，它是邏輯自洽的，如果你想推翻，你只能從其內部邏輯入手，如果你想證明其解釋力不足，你需要的是找到一個更好解釋的理論。

這就是為什麼民科投稿，人家看你標題就拒絕的原因了，因為看你標題人家就知道你研究方向就是錯的了，並不是官科歧視你，而是你的研究對象一開始就是錯的。你覺得現在的理論都不完美，是的，大家都知道不完美，那你可以努力去找到一個相對完美的，而不是去試圖證明現在的理論是錯的。（科學並不在乎現在的理論是不是終極正確。比如勾三股四弦五完美程度肯定不如a方＋b方＝c方，但這個公式照樣無法解釋無理數與現實的矛盾。我們能說這個公式錯了嗎？我們知道他不完美，但目前條件下，它的解釋力是最強的，你能力夠強就找到一個更完美的公式出來。）

最後說一點，不僅僅是自然科學，所有科學領域，不論是來自民科還是官科，甚至一些廟堂精英往往也會犯一些基本錯誤。比如，總是有人樂此不疲的論證辯證法、剩餘價值理論是多麼的錯誤，這些人可是正兒八經的大學生哦，他們跟民科有什麼區別（做一個比喻，你準備用麵粉做一個麵包，科學理論既不是麵粉也不是麵包，而是你做麵包的工具—鍋碗瓢盆，你可能買錯了麵粉也可能不會做麵包，你最後做出來的是麵條，但是：1，你再努力也不可能用麵粉做出來一隻烤鴨。2，你不能怪工具！說工具錯了。辯證法、相對論可能不夠完美，以後可能有更好的做麵包的工具，但它現在不是錯的！）。我們對待科學應該有這樣一種態度：科學真理絕對不是仁者見智，它是有標準的，但這個標準卻又不是唯一的、恆定的。

如果從歷史角度上看科學家們追尋宇宙真相的思維方式和他們的求證方法，

可以把這些分為看成三個臺階，人類每站上一個臺階，就好像來到了一片更加寬廣的天地，我們對宇宙的認知也大大前進了一步。

第一個臺階是從思辨到實證；第二個臺階是從實證到擬合；第三個臺階是從擬合到原理。下面就讓我來詳細給你講解人類是如何跨上這三個臺階的。

第一個臺階：從思辨跨到實證。

每當天氣晴朗的夜晚，我們都喜歡仰望星空。蒼穹之上，繁星點點，無限浩瀚。望著深邃的宇宙，我們總是會獃獃地出神很久。

二十多萬年前，也是在同樣的星空下，一個智人閃過一個念頭：星星是什麼？人類文明的曙光正是從這一刻劃破了黑暗，浩瀚的宇宙從此誕生了地球文明。會問「為什麼」的智人不再是動物了，他們成為了萬物之靈的人類。他們開始追問：為什麼會有白天黑夜？為什麼太陽東升西落？為什麼會有日食月食？

在遠古時代，這些最為樸素的天文學問題是全世界所有智者面臨的第一批問題，因此，從人類誕生的第一天起就誕生了天文學。實際上，所謂的智者就是人類中率先產生了好奇心的人，他們試圖回答的問題就是他們自己心中產生的問題。

全世界的所有先哲都是用思辨的方式來解決他們面臨的天文學問題的。所謂的思辨就是一種建立在樸素的觀察和經驗之上的純概念性思考，這種思考的共同特徵往往是認為「事物應該是怎麼怎麼樣的，纔是符合神的意志的，或者是符合邏輯的，或者是和諧完美的」。比如說，人類面對的第一個重大天文學問題是天地結構問題。中國古代就有蓋天說、渾天說和宣夜說三種觀點，而古印度、古巴比倫、古埃及、古希臘也都有相應的學說，這些學說雖然各不相同，但本質上都是一種思辨。把這種思辨性發揮到最極致的是古希臘時期的畢達哥拉斯，一般認為，他是人類有記載的歷史上，第一個提出球形大地學說的人。畢達哥拉斯發現，在自然界中，圓形是最完美的平面圖形，而球體則是最完美的立體形狀。所以，他認為，既然神創造了宇宙萬物，而神肯定是熱愛完美的，因此，神聖的大地怎麼可能是一個不完美的方塊或者半球形呢？他必須是一個完美的球形。

雖然畢達哥拉斯給出的答案比其他所有更古老的學說都更加接近真相，但是，在我們看來，所有這些古代的先哲們都是站在同一個臺階上的，因為他們解決問題的思維模式並無本質差別，都是一種純粹的概念性思考，他們追求的是理論能夠自圓其說，不產生自相矛盾。

但是，僅僅有思辨，是無法讓人類得到確定性的知識的，人類理性的下一個臺階是實證精神。對於大地的形狀這個問題，第一個以實證的方式去解決的就是著名的古希臘哲學家亞裏士多德，這是任何一本西方哲學史或者科學史的書中都必然提及的重要思想家。

亞裏士多德同樣認為，大地是球形的，但是，他的理由並不是純思辨性的，而是依據細緻的觀察，提出了三個重要的證據：

第一個證據：如果你在海邊看一艘帆船遠離你而去的話，你總是先看到船身消失，然後再看到桅帆消失，而不是看到它們同時縮小成一個越來越小的點最後看不見。反過來，當帆船向你駛來的時候，你總是先看到桅帆，再看到整個船身。

第二個證據：在晴朗的夜晚，如果朝北極星的方向一直走的話，就可以觀察到身後有一些星星逐漸消失在地平線上，而前方總是會慢慢升起一些星星。

第三個證據：當發生月食的時候，我們會看到月亮慢慢地落入到地球的影子中去，而陰影的邊緣是一根弧線，這是大地是球體的最好證據。

雖然這三個證據不足以說服同時代的知識分子，但是從亞裏士多德開始，人類當中的一小部分智者終於開始意識到，要發現大自然的真相，光靠腦子想是不夠的，還要尋找證據。儘管球形大地說和平形大地說在此後的 1500 多年中依然處在爭辯不休中，但實證思想一旦開啟，就標誌著人類的理性邁上了一個新的臺階，從此我們對宇宙自然的認識就會向著正確的方向前進，不可能再回頭了。自此，越來越多的人開始認識到思辨無法取代實證，大地是球形的證據也接二連三地出現。不過，如果人類僅有思辨和實證，也無法真正窺探到宇宙的奧祕，因為再多的思辨和實證都不足以給出一個精確的天文預言，比如預言何時會有日食和月食。要解決這個問題，就需要再跨上下一個臺階，那就是從實證到數學擬合。

第二個臺階：從實證跨到擬合。

古代的智者找到了日食的成因，那麼自然就會希望能夠精確預言下一次日食什麼時候到來。想要精確預言，就必須要有計算的方法，而計算就需要建立一個幾何模型，這個幾何模型越準確，那麼計算出來的結果就與真實的天象符合得越好。這種思想就叫做擬合，它的含義就是盡量模擬出真實的天地結構，使得計算結果符合實際。在擬合這條道路上，人類一走就是大約 2000 年，在這段歷史中，有三位傑出的代表人物，他們是：托勒密、哥白尼和開普勒。

托勒密被稱為集古代天文學之大成者。他的代表作叫《天文學大成》，也被譯作《致大論》，他總結了前人的所有天文學成就，第一次把宇宙的結構上升到了教科書的級別，事實上他編寫的這本天文學教科書一用就是 1500 多年，堪稱奇蹟。托勒密的宇宙模型可以簡稱為「地心說」，顧名思義，就是把地球擺在了宇宙中心的位置，然後日月星辰都是圍繞著地球旋轉，這些旋轉的軌跡大體上是一個同心圓。日月星辰圍繞著地球轉，這非常符合人類自古以來的樸素觀察。不過人類很早就注意到，天上的星星會有一些奇怪的運動軌跡，比如說火星就是最明顯的。它時而前進，時而後退，時而一連幾天大致固定在天上的某個位置。

托勒密為此創造了本輪和均輪的概念。首先，每個行星本身都在繞著一個中心點做著勻速圓周運動，這個運動的軌跡形成的輪子稱為「本輪」；而本輪的中心點又在繞著地球做著勻速圓周運動，這個中心點的運動軌跡形成的輪子稱為「均輪」。

托勒密為每個本輪均輪都根據自己的天文觀測詳細設計了大小、角度和速度值，並且以此來計算預測天體的位置。如果自己的預測和實際觀測到的現象不相符，他就會修正各種參數或者增加本輪的數量。隨著計算和觀測的深入，本輪的數量越加越多，到後來，本輪的總數已經增加到了80個之多。但即便是這樣，計算值與觀測值之間的誤差還是很大。直到他受到某個古籍的啟發，把地球從圓心處挪開一點點，計算精度才大大提升了一個層次。你看，這就是最典型的擬合思想，計算結果如果偏大了，就把模型往「小」了改，哎呀，發現改過頭了，那就再退回去一點點。就這樣，通過不斷的擬合，去逼近真實的觀測值。

第二個代表人物是哥白尼。講到哥白尼，那是大名鼎鼎啊，他被認為是科學史上的革命性人物，因為他革掉了地心說的命，創造了日心說，他把太陽放到了宇宙的中心位置。我們承認，從衝破思想枷鎖的角度來看，哥白尼無疑是偉大的，也是科學史上濃墨重彩的一筆。但是，我們認為哥白尼和托勒密其實是站在同一個臺階上的人，他們所用到的方法其實都是擬合。

哥白尼的著作叫《天體運行論》，也是非常厚的一部大部頭著作。哥白尼把太陽放到了宇宙的中心後，整個天文計算相對於托勒密的方法來說，變得簡單了許多。但是，新的模型依然無法避免「本輪」這個極為討厭的玩意兒，這是為什麼呢？因為天體的運動軌跡實測下來是不均勻的，但是哥白尼卻固執地認為宇宙中天體的運動必須是最完美的勻速圓周運動，而且太陽也必須位於圓心的位置，不能有絲毫的偏差。所以，哥白尼實際上堅守著從古希臘時期傳下來的思辨傳統，認為天體「應當」是如何運動的。為了調和天體視運動[天體視運動，地面觀測者直觀觀測到的天體的運動，主要是由地球自轉引起的。]和哥白尼恪守的「和諧」準則，他不得不繼續採用本輪套本輪的方法。在哥白尼的系統中，一共用到了 34 個輪子，比托勒密減少了 50 個輪子，簡潔確實簡潔了許多，並且計算值與觀測值的擬合度也優於舊理論，但 34 個輪子還是不少啊，要計算起來，依然是相當的麻煩。

在哥白尼去世的 60 多年後，第三個代表人物出現了，這就是被後人稱為「天空立法者」的開普勒。他從老師第古那裡得到了一大批恐怕是史上最為詳細的觀測資料，這對於用擬合思想解決問題是必要的前提，觀測資料越豐富，精度越高，越能做出好的擬合模型。開普勒對哥白尼的模型僅僅做了一點點微小的改動，奇蹟就出現了，所有的本輪都不再需要了。這點微小的改動，僅僅是把均輪從完美的圓形改成一個橢圓形，讓太陽位於橢圓的一個焦點上。這被稱為開普勒第一定律。開普勒第二定律是：在相同的時間內，行星到太陽的連線掃過的面積相等。開普勒第三定律是：行星繞太陽公轉週期的平方與軌道橢圓長半軸的立方成正比。這就是天文學史上非常著名的開普勒三定律，它是擬合思想發揮到極致的產物。從此，利用開普勒的模型和定律，可以既簡單又精確地預報所有行星的位置，這個成就無疑是巨大的。

從托勒密、哥白尼到開普勒，大約跨越了 1500 年的時間，人類的天文學也從地心說到日心說，看上去發生了巨變。但是從科學思維的角度來說，他們這三位傑出人物依然是站在同一個臺階上的。科學還只是一個雛形，並沒有真正成形。要等到人類站上了第三個臺階，科學才真正瓜熟蒂落。

第三個臺階：從擬合跨到原理。

公元 1665 年，在英國的林肯郡伍爾索普村的一個莊園中，有一位 23 歲的青年人坐在蘋果樹下思索著人為什麼能夠牢牢地站在地面上，而不會自己飛上天。這位青年的名字叫做艾薩克·牛頓，正是他把人類的理性帶上了第三個臺階，從單純地用數學模型去擬合自然現象升級成了探索自然現象背後的原理。

1684 年，哈雷博士專程到劍橋大學拜訪了牛頓，他問了牛頓一個問題：「如果太陽對行星的引力與他們之間的距離平方成反比，那麼行星的運動曲線會是什麼樣的？」牛頓想也沒有多想，立即回答說：「一個橢圓。」哈雷驚訝地問：「您是怎麼知道的？」牛頓回答：「我推導出來的。」

請大家注意，這是人類歷史上極為重要的一刻，牛頓和開普勒雖然都看到了橢圓，但是，開普勒是從浩如煙海的數據中慧眼識珠，找到了一根橢圓曲線。而牛頓，他是從一個簡單優美的萬有引力定律中推導出了一根橢圓曲線。這就是人類認識宇宙的一次大跨越，從此人類站上了一級新的臺階。

之後，牛頓答應哈雷，把推導過程詳細地寫成一篇論文。這篇論文越寫越長，最終成了人類科學史上最重要的、沒有之一的洪濤鉅著——《自然哲學的數學原理》，後人一般簡稱為《原理》。它的誕生標誌著今天被我們稱為「科學」的思想體系正式從哲學思想中脫離出來，成為一種全新的思想體系。

在《原理》中，牛頓把自然規律總結成了極為簡單的四條，也就是牛頓運動三定律和萬有引力定律，我想我不用把這幾條定律的內容給念出來了，它們實在是簡潔到不能再簡潔了，以至於任何一個念過中學物理的人都能毫不費力地理解它們。但就是這樣四條簡單的定律卻統治了當時人們觀測條件下的整個宇宙。四條定律發展出了龐大複雜的天體力學，以至於人們通過紙筆就能發現未知的大行星——海王星。

這實在是一項極為驚人的成就，看上去如此複雜的天體運動，在托勒密時代需要 80 多個輪子才能描述的天體運動，只不過是四條簡單物理定律支配下的結果。而且，更讓人驚訝的是，地球上的蘋果落地與日月星辰的運動依循的是同一個規律。

在牛頓去世後，又過了大約 180 多年，另外一位科學史上的大神將這種原理的思想發揮到了極致，這一次，人類不僅僅是窺探到了天體運行的本質規律，更是看破了整個宇宙的起源和演化。這位大神想必你們已經猜出來了，他就是阿爾伯特·愛因斯坦，在歷史上所有對科學家排名的票選中，他和牛頓永遠是遙遙領先的前兩名。

愛因斯坦將這種原理的思想在牛頓之上繼續向前推進了一步，他要找出能夠自然而然推導出牛頓四條定律的原理。在愛因斯坦 36 歲那年，它完成了這項不可思議的工作。他找到了我們這個宇宙最為本質的三條原理：

第一條，在任何參考系中，真空中的光速永恆不變；第二條，在任何參考系中，普遍的物理規律保持不變；第三條，引力與加速度局域等效。

就是用這三條看上去如此簡單的原理，甚至在這些原理中，都不需要用數學公式來表達，就能自然而然地推導出所有牛頓的定律。而且，愛因斯坦還發現，牛頓定律只是低速和小質量情況下的一種近似理論，並不是宇宙的真相。

愛因斯坦的這套理論就是廣義相對論，它的誕生，標誌著人類對宇宙的認識又進入到了更加廣闊的領域。從此，我們不僅僅能夠預測看得見的天文現象，還能推演整個宇宙的起源和演化，這些可都是遠遠超出了人類能夠直接觀察到的範圍。想想真是不可思議，二十萬年前，地球上的一種靈長類動物只是抬頭看了一眼星空，好奇了一下星星是啥。二十萬年後，他們的後代已經能夠推測出宇宙誕生於 138 億年前的一場大爆炸。而且還精確地計算出了這場宇宙大爆炸的餘溫是多少，更加令人驚嘆的是，如此神奇的結論居然又能被天文觀測所精確地驗證。

科學家們根據廣義相對論作出了一個又一個精確的預言，例如：脈衝星、黑洞、愛因斯坦環、引力波等等，所有這些預言都被天文觀測所證實。不過我們也清楚地知道，廣義相對論並不是人類的終極理論，愛因斯坦所發現的三條原理也並不是宇宙的終極原理，科學探索就是一次永無止境的攀登。現在，新世紀的天文學又被兩個謎題所困擾，那就是暗物質和暗能量之謎。我們相信，當這兩個謎題被破解之時，也就是人類的理性再次邁上一個新的臺階之日。

以上這些是汪潔的《星空的琴絃》最精髓的主線內容

現在的理論物理已經發展到了一個新階段。

大自然中有各種各樣的現象，有跟物體運動相關的，有跟聲音、光、熱相關的，有跟閃電、磁鐵相關的，也有跟放射性相關的等等。物理學家們就去研究各種現象背後的規律，然後他們得到了一堆關於運動啊，聲學、光學、熱學之類的定律，然後物理學家們就滿意了麼？

當然不滿意，為啥？定律太多了！

你想想，如果每一種自然現象都用一種專門的定律來描述它，那得有多少「各自為政」的定律啊。於是物理學家們就想：我能不能用更少的定律來描述更多的現象呢？有沒有可能有兩種現象表面上看起來毫不相關，但是在更深層次上卻可以用同一種理論去描述？有沒有可能最終用一套理論來描述所有的已知的事情？

這個事情，本質上就跟秦始皇要統一六國一樣，我決不允許還有其他六個各自為政的國家存在，必須讓所有人遵守同樣的法律，服從同一個政令，用同樣的語言和文字，這樣才和諧。物理學家的統一之路，也是這樣浩浩蕩蕩地開始的。

牛頓統一了天上和地上的力，麥克斯韋統一了電、磁、光。到了19世紀，隨著人們對微觀世界研究的深入，許多在宏觀上風牛馬不相及的東西，在微觀層面上卻很好的統一了起來。比如我們熟悉的支持力、彈力、摩擦力之類的東西，在宏觀上它們確實是不同的東西，但是到了微觀一看：這些雜七雜八的力全都是分子間作用力造成的，而分子間作用力本質上就是電磁力。並且，這些分子、原子運動的快慢，在宏觀層面上居然體現為溫度，然後熱現象就變成了一種力學現象。

於是，到了19世紀末，人類所有已知現象背後的力就都歸結為引力和電磁力，其中引力由牛頓的萬有引力定律描述，電磁力由麥克斯韋方程組描述。但尷尬的是，麥克斯韋方程組和牛頓力學這套框架居然是矛盾的，那麼到底是麥克斯韋方程組有問題還是牛頓力學的這套框架有問題呢？

愛因斯坦說麥克斯韋方程組沒毛病，牛頓的框架有問題。於是愛因斯坦升級了一下牛頓的這套框架，在新框架下繼續跟麥克斯韋方程組愉快的玩耍，這套升級後的新框架就叫狹義相對論。

在狹義相對論這個新框架裏，麥克斯韋方程組不用做任何修改就能直接入駐，這是一等公民。另外，牛頓力學裡有些東西無法直接搬過來，但是稍微修改一下就可以很愉快的搬到這個新框架裏來，比如動量守恆定律（直接用牛頓力學裡動量的定義，在狹義相對論裏動量是不守恆的，需要修改一下就守恆了），這是二等公民。還有一類東西，無論怎麼改都無法讓它適應這個新框架，這是刁民。

刁民讓人很頭痛啊，不過還好，雖然有刁民，但是刁民的數量不多，就一個：引力。牛頓的萬有引力定律在牛頓力學那個框架裏玩得很愉快，但是它骨頭很硬，不管怎麼改，它就是寧死不服狹義相對論這個新框架，那要怎麼辦呢？當然，我們可以繼續改，我們相信雖然現在引力它不服，但是以後總能找到讓它服氣的改法。但是愛因斯坦另闢蹊徑，他說引力這小子不服改我就不改了，然後他另外提出了一套新理論來描述引力，相當於單獨給引力蓋了一棟別墅。結果這套新引力理論極其成功，而且愛因斯坦提出這套新理論的方式跟以往的物理學家們提出新理論的方式完全不一樣，這種新手法帶來夢幻般的成功驚呆了全世界的物理學家，然後愛因斯坦就被捧上天了，這套新理論就叫廣義相對論。

愛因斯坦用廣義相對論馴服了引力，用狹義相對論安置好了電磁力之後，接下來的路就很明顯了：統一引力和電磁力，就像當年麥克斯韋統一電、磁、光那樣，畢竟用一套理論解釋所以的物理現象是物理學家們的終極夢想。但是，愛因斯坦窮盡他的後半生都沒能統一引力和電磁力。不僅如此，隨著實驗儀器的進步，人們撬開了原子核，在原子核內部又發現了兩種新的力：強力和弱力。

這下可好，不但沒能統一引力和電磁力，居然又冒出來兩種新的力。所以，我們現在的局面變成了有四種力：引力、電磁力、強力和弱力。其中，引力用廣義相對論描述，電磁力用麥克斯韋方程組（量子化之後用量子電動力學QED）描述，強力和弱力都還不知道怎麼描述，統一就更別談了。

到了這裡，我們這篇文章的主角楊-米爾斯理論終於要登場了，我先把結論告訴大家：現在強力就是用楊-米爾斯理論描述的，弱力和電磁力現在已經實現了完全的統一，統一之後的電弱力也是用楊-爾斯理論描述的。也就是說，在四種基本力裏，除了引力，其它三種力都是用楊-米爾斯理論描述的，所以你說楊-米爾斯理論有多重要？

同時，我們也要知道，楊-米爾斯理論是一套非常基礎的理論，它提供了一個非常精妙的模型，但是理論本身並不會告訴你強力和電弱力具體該怎樣怎樣。蓋爾曼他們把楊-米爾斯理論用在強力身上，結合強力各種具體的情況，最後得到的量子色動力學（QCD）纔是完整描述強力的理論。格拉肖、溫伯格和薩拉姆等人用來統一弱力和電磁力的弱電統一理論跟楊-米爾斯理論之間也是這種關係。他們之間的具體關係我們後面再說，這裡先了解這些。

以上就是一部極簡的物理學統一史，只有站在這樣的高度，我們才能對楊-米爾斯理論有個比較清晰的定位。統一是物理學的主線，是無數物理學家們孜孜以求的目標，楊-米爾斯能在這條主線裏佔有一席之地，其重要性不言而喻。有了這樣的認知，我們才能繼續我們下面的故事。

在物理學的統一史裏，有一個人的工作至關重要，這個重要倒不是說他提出了多重要的理論（雖然他的理論也極其重要），而是他顛倒了物理學的研究方式。以他為分水嶺，物理學家探索世界的方式發生了根本的改變。正是這種改變，讓20世紀的物理學家們能夠遊刃有餘的處理比之前複雜得多得多的物理世界，讓他們能夠大膽的預言各種以前想都不敢想的東西。這種思想也極其深刻的影響了楊振寧先生，楊振寧先生反過來又把這種思想發揚光大，最後產生了精妙絕倫的楊-米爾斯理論。

那麼這個人是誰呢？沒錯，他就是愛因斯坦。那麼，愛因斯坦究發現了什麼，以至於顛倒了物理學的研究方式呢？

大家先想一想，愛因斯坦之前的物理學家是怎麼做研究的？

他們去做各種實驗，去測量各種數據，然後去研究這些數據裏的規律，最後用一組數學公式來「解釋」這些數據，如果解釋得非常好，他們就認為得到了描述這種現象的物理定律，然後順帶著發現了隱藏在理論裏的某些性質，比如某種對稱性。在這裡我們能清晰的看到實驗-理論-對稱性這樣一條線，這也符合我們通常的理解。

我們最早的理論物理是為實驗服務的。在那個年代，我們依然處於做大量的實驗，然後總結規律的階段。

所以在這一階段湧現出了一系列比較初等的定律，比如熱力學第n定律，Snell 定律（光的折射定律），萬有引力定律，庫倫定律（靜電相互作用），Faraday 定律 (電磁感應定律）等等。

這個時候物理學理論和其它任何科學分支的理論沒有本質上的差別。

後來，我們開始發現不同的定律之間有一些相同之處，尤其是發現電學和磁學之間的巨大相似性，進而發現原來電和磁是同一樣東西。

於是我們開始做抽象，把電學和磁學（以及一部分波動光學）的規律都吸收到了一套理論中，這就是 Maxwell 的電磁理論。

這一階段的畫風是這樣的一切電磁相關的現象均可被 Maxwell 電磁理論描述一切引力相關的現象均可被 Einstein 引力理論描述一切熱學相關的現象均可被統計理論描述…………再接下來，我們還發現不同的理論之間還有一些相同之處。

於是我們開始了進一步的抽象，創造了所謂的理論生成公式，或者說是一種通用的，用於生產理論的方法。典型的案例包括拉格朗日力學，哈密頓力學等等。