今年是愛因斯坦發表廣義相對論100周年，在普林斯頓大學見到一些相對論研討會的海報。愛因斯坦的人生最後22年在普林斯頓度過，這裏的雪糕店也有愛因斯坦在店內吃雪糕的照片。普林斯頓還有一個愛因斯坦展覽，其中有一名六歲女孩寫給他的信：「愛因斯坦先生，我在報紙上看見您，我建議您去剪剪頭髮，那樣你會更帥！」
要欣賞廣義相對論的重要性，我們要對宇宙中的四種基本力（fundamental interactions）有全盤的認識。這四種力分別為引力、電磁力、強核力和弱核力。其中強核力和弱核力的作用只限於粒子之間的極短距離，而我們日常感受或觀察到的多為引力和電磁力。任何有質量的物體之間都存在引力，而任何帶電物體之間都存在電磁力（同性相斥，異性相吸）。愈接近的物體，它們之間的引力和電磁力就愈強。
在很多情況下，電磁力都比引力強得多。例如為何你現在坐在椅子上，沒有掉下去？椅子給你的承托力，其實是接觸面之間的電磁力。一張小小的椅子的電磁力，足以抵抗整個地球把你往下拉的引力。另外，假如一個氫原子的核與電子之間沒有電磁力，單靠引力相吸，那個氫原子便會比整個宇宙更大！
然而，引力之所以重要，是因為宇宙中不是太多物體帶電，但（幾乎）所有東西都有質量。例如大部分星球基本不帶電，卻有很大的質量，它們的運行便由引力支配。愛因斯坦的廣義相對論，是描述宏觀世界的引力作用，至今發現最可靠的理論。
萬有理論 一統宇宙
物理學的發展，可以看成是把各種理論整合的過程。從前人們以為電力和磁力是互不相干的概念，到19世紀才發現它們是同一種力──電磁力──的兩個方面（而且「光」也是一種電磁現象！）。1960年代，科學家又把電磁力和弱核力合併成「電弱力」。如果能用單一理論來概括宇宙中的所有基本力，我們便找到了傳說中的「萬有理論」（Theory of Everything）！
愛因斯坦晚年努力尋找萬有理論，但未竟全功。近幾十年萌生的「弦理論」（string theory），則是另一嘗試。此外，約翰．拿殊教授（John Nash）五年前來香港時告訴我，他正在研究60年前在普林斯頓跟愛因斯坦討論過的理論物理想法。去年五月，他更表示已發現廣義相對論的推廣，能解釋量子引力的現象！可惜，拿殊教授三日後遇上車禍逝世，那個還未發表的理論也隨他長埋大地。
原刊於《大公報》，獲作者授權轉載。
（封面圖片：Pixabay / CC0）
