講科學堂
四種基本作用力，其實都不能說成“力”，應該說成“場”。首先我們熟知的引力相互作用，在廣義相對論體系下，它被解釋成時空彎曲，或者說成是帶兩個時空指標的張量場。其次是三種已經找到量子解釋的相互作用，它們更不是“力”，因為在量子理論裡，無論電磁相互作用還是強弱相互作用，都看做是虛粒子在起作用。它們都可以分別用帶一個時空指標和一個李群指標的矢量場來描述。
電磁相互作用在宏觀層面，或者說弱量子效應層面，體現為電場力和磁場力，二者作用於荷電粒子；在微觀層面，則是靠電磁場的量子——光子——以及電荷的量子——電子或者其他荷電粒子（比如說質子等）——來傳遞相互作用的。弱相互作用和強相互作用只有量子描述，沒有非量子描述，強相互作用場的量子是膠子，膠子作用於自身和夸克，夸克會因為低能態而被膠子緊緊束縛在原子核內。弱相互作用的量子是三種玻色子，它們的作用模式比較奇怪，因為這三種玻色子有質量，會導致它們的相互作用存在嚴重的紫外發散，一般來說需要考慮對稱性自發破缺機制來消除紫外發散。但是這種消除只能在很高的能標下才能進行。當然這是粒子物理學標準模型的解釋，該模型本身就存在問題，所以一些物理學者企圖發展新的弱相互作用理論。
最後便是引力相互作用，前面三種相互作用是基於狹義相對論和量子理論構建起來的，但是引力相互作用是獨立於狹義相對論的，目前還沒有完全證明就一定不存在狹義相對論性引力，但是大部分狹義相對論引力的嘗試都存在不能解釋的困難或者與實驗不相符合的問題，加上廣義相對論被大量實驗檢驗，因此我們似乎只有“廣義相對論”這一條路可以走下去。當然，如果哪天我們發現了既符合實驗觀測又理論自洽的狹義相對論引力，那麼廣義相對論可能就要退出物理學的舞臺了——目前看來這種可能性微乎其微。
廣義相對論還不能給出可以自圓其說的量子理論，也就是說，我們還不能用引力子這個詞語去描述引力。實驗探索引力子還在持續中，如果能證明引力子的存在，那麼我們就可以有把握地說，是時候建立量子引力了。
