說起科學(xué)家，相信很多人首先想到的是愛因斯坦和牛頓，還會有人想到索爾維第五次會議的照片，一群20世紀(jì)最強大腦的合影。
可是如今的科學(xué)大廈，地基并不牢固，甚至可以說是搖搖欲墜。話說在2000多年前，古希臘羅馬時代，科學(xué)開始萌芽，當(dāng)時的最大成就是：地心說，當(dāng)時的人們認(rèn)為地球是宇宙的中心。后來，哥白尼又提出了日心說。不過，無論是地心說還是日心說都沒有一錘定音，最終是牛頓提出的萬有引力定律解釋了天體運動的規(guī)律，經(jīng)典物理學(xué)也開始發(fā)展起來。
到了20世紀(jì)，愛因斯坦的相對論革了經(jīng)典物理學(xué)的命，但幾乎同時，量子力學(xué)也發(fā)展了起來。這也就是現(xiàn)代物理學(xué)大廈的兩個地基。這原本是個好事，萬萬沒想到的是，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，這兩個理論完全沒辦法調(diào)和。那這具體是咋回事呢？
在愛因斯坦的廣義相對論中，引力并不存在，天體之間并不存在相互拖拽的力，引力現(xiàn)象的本質(zhì)是時空的扭曲。舉個例子，月球繞著地球轉(zhuǎn)，是因為地球的質(zhì)量使得空間發(fā)生了扭曲，而月球是貼著時空的測地線在運動，這里的測地線就如同二維平面上的直線，你可以理解成是貼著時空的“地面”在運動，在我們的三維空間中來看，就是月球在繞著地球轉(zhuǎn)。這里的時空指的是光滑的四維結(jié)構(gòu)。
愛因斯坦的相對論在歷經(jīng)了100余年后，已經(jīng)被主流科學(xué)界所接受，這個理論預(yù)言黑洞的存在，引力波的存在，以及引力紅移現(xiàn)象等等，這后來都被驗證了，這使得愛因斯坦擊敗了牛頓，坐上了物理學(xué)的王座。
不過，量子力學(xué)試圖把相對論挑落下來。在量子力學(xué)當(dāng)中，有一個非常奇葩的理論，那就是：不確定性原理。這個理論告訴我們，粒子同時存在于任何位置，只有當(dāng)它被觀測到時，它才會有固定的位置。在相對論中，時空指的是光滑和連續(xù)的四維結(jié)構(gòu)，這和量子力學(xué)的不確定性原理是相違背的。
不僅如此，如果把量子力學(xué)和相對論結(jié)合到一起，矛盾就會自然顯現(xiàn)。根據(jù)相對論，質(zhì)量會扭曲時空，而按照量子力學(xué)物質(zhì)又可以呈現(xiàn)各種狀態(tài)，那么問題來了，到底哪里的時空會被扭曲？是存在多個被扭曲的時空，還是只存在一個扭曲的時空？
科學(xué)家想盡了各種辦法讓量子力學(xué)和相對論進行結(jié)合到一起，但都宣告失敗了。于是，有人甚至提出了更加艱深的理論：弦論。試圖用弦論來解決相對論和量子力學(xué)的矛盾，不過以我們現(xiàn)在的技術(shù)，根本無法驗證弦論的正確性。這是因為弦論的理論認(rèn)為：宇宙中的基本粒子其實也是由更小的，可以振動的弦構(gòu)成，弦的振動是在11維度上，而弦實在太小，超出了目前觀測設(shè)備的觀測極限，而且在可預(yù)見的未來，我們也難真的造出可以觀測到弦的設(shè)備。那還有其他方案嗎？
既然弦論未必走得通，一部分科學(xué)家就開始另辟蹊徑，提出了圈量子引力論。這些科學(xué)家認(rèn)為，時空并不是像相對論所說的那樣是光滑和連續(xù)的，時空應(yīng)該是由一系列非常小的圈圈組成，這些圈圈相互交織在一起，所以看起來好像是光滑的，而這些圈圈的尺度大概是普朗克尺度，也就是只有萬億億億億分之一米。
不過，同樣的道理，如果我們要用設(shè)備來觀測圈量子引力論描述的時空，也是幾乎不可能的事情。天文學(xué)家正在試圖通過觀測超遠(yuǎn)距離的伽瑪射線暴來間接證明圈量子引力論的正確性，不過目前由于觀測的誤差實在太大，還無法真的做到。
然而科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，除了修正相對論中的“時空”定義，人類似乎還沒有其他辦法可以調(diào)和量子力學(xué)和相對論之間的矛盾。從目前來看，弦論和圈量子引力論都有機會。而它們的共同特點就是否定了相對論的“時空觀”。
因此，如今的主流物理學(xué)理論正在試圖動搖愛因斯坦的時空觀。相信在未來，這個坐在物理學(xué)王座上的理論將會被取代。
