爱因斯坦■爱因斯坦虚度的 30 年人生，是20世纪科学界最大的遗憾( 三 ) 相对论|电磁场|斯韦|科学家

爱因斯坦从 1931 年到 1941 年花费了 10 年的时间想从卡鲁查-克莱因理论入手，但是都没有成功。这时候，爱因斯坦已经在统一场论耗费了近 20 年的时间，他在 1945 年又《相对论性引力论的一种推广》，他认为这尝试是符合逻辑的，但是在物理检验上存在困难。
这个时候的爱因斯坦除了继续与哥本哈根学派玻尔的论战之外，偶尔也探索引力波与相对论方程，比如 1952 年发表了《相对论和空间问题》。可以说大部分时间都花费在统一场论之中。
这实在是令人惋惜，当时哥本哈根学派的量子力学理论很多都已经得到了实验上的论战，然而爱因斯坦对于哥本哈根学派对于量子力学的诠释还是处于针锋相对状态。而且统一场论研究这个时候早已不再物理界研究主流之内，爱因斯坦在人生后 20 年在物理学界非常孤立。
1955 年 4 月 18 日，爱因斯坦去世，他耗费半生精力研究的统一场论以失败告终。如果这三十年时间，爱因斯坦将精力花费在其他研究之上，那么对于物理学界的推动将会是多少巨大。
细论爱因斯坦为什么会在统一场论中失败，因为当时知道的基本相互作用只有引力作用和电磁作用。弱相互作用在 30 年代才有费米理论提出，把弱相互作用看做是一种参与作用的四个粒子(如中子衰变中的中子、质子、电子和中微子)之间的点相互作用，而且当时对于弱相互作用的概念还十分模糊。
直到 1954 年，杨振宁和米尔斯独辟蹊径，不再局限于统一引力与电磁力，而是想从弱相互作用和电磁力入手，他们在外尔的基础上，把电磁作用是由定域规范不变性所决定的观念，推广到不可对易的定域对称群。揭示出规范不变性可能是电磁作用和其他作用的共同本质，从而开辟了用规范原理来统一各种相互作用的新途径。杨振宁完善了规范场论，物理学界正式从爱因斯坦统一场的研究转变为规范场论，成为物理学的新趋势，规范场后来被很多人认为最有可能实现统一四大力。
杨*米尔斯方程
后来，李政道、杨振宁、吴健雄等证明了弱作用的宇称不守恒和CP不守恒之后，物理学家们考虑建立一个基于量子场论的弱相互作用理论。美国科学家格拉肖最早提出用规范场的方法，将电磁作用与弱作用统一到一个数学框架中， 1968 年温伯格、萨拉姆在格拉肖电弱统一模型的基础上建立了电弱统一的完善理论，他们理论在多次试验中得到证实，电弱统一理论已经是一个得到实验相当严格检验的科学理论。
而四大基本相互作用中的强相互作用提出已经是在 1973 年了，当时关于电磁力的电磁场理论早已发展为量子电动力学、而强作用有量子色动力学、弱作用有费米点作用理论。格拉肖在电弱统一理论的基础上，将三者结合统一成描述弱、电、强三种相互作用的大一统理论。人们还将规范场论延展，成功为电磁作用、弱相互作用和强相互作用及组成所有物质的基本粒子提供了一个统一的数学形式化架构——标准模型。这套理论精确地表述了自然界的三种基本力的实验预测，它是一个规范群为SU(3) × SU(2) × U(1)的规范场论。
标准模型下的基本粒子
所以说，为什么爱因斯坦没有完成统一场论，因为太超越于时代了，当时四大基本相互作用中强力还没有被提出，弱力的概念还不明确，爱因斯坦因为相对论的原因又选择了其中最难的——引力，作为出发点。要知道，标准模型发展到现在，依然还没有描述引力。并且相比于电弱统一理论，标准模型的大一统还远远称不上成熟，仅仅是将其放置于一个理论框架之中。
另外，爱因斯坦和合作者都是从几何角度从发，较多考虑了物质的时空特性，忽略了物质的量子性，以及对许多实验数据视而不见，再加上他对于哥本哈根学派的量子理论并不接受，没有吸收量子场论的理论成果，总是试图将电磁场几何化，将电磁场和引力场建立成一种几何场，这都是导致爱因斯坦失败的原因。