上图简略描绘出宇宙万物理论的核心观念，我们所在的自然界存在四种基础力量：强力、弱力、电磁力以及引力。当能量处于100GeV级别时，电磁力与弱力会统一成为电弱力，这一现象已被广泛确认。而在10的15次方GeV的高能状态下，强力与电弱力会结合为电核力，也即所谓的大统一力模型。进一步至10的19次方GeV的能量水平，引力也加入了这一统一舞蹈，与电核力合二为一，从而诞生了能够以单一方程式表述所有粒子及其相互作用的万物理论。

万物理论的诞生得益于大型强子对撞机（LHC）以及其内部的紧凑μ子线圈实验提供的数据，尤其是在希格斯玻色子生成的瞬间所展现的景象。希格斯玻色子的产生是通过质子与电子碰撞后衰变产生强子喷流的过程。

20世纪70年代中期，史蒂文·温伯格、阿布杜斯·萨拉姆以及谢尔登·格拉肖的研究成果令人瞩目，他们构建了电磁力与弱力的统一理论——电弱统一理论。格拉肖与其他物理学家如乔治等提出运用“群论”这一数学工具，在“SU(5)”对称性的指引下，尝试将弱力、电磁力以及由胶子传输的强力结合起来，从而诞生了大统一理论（GUT）。GUT迅速催生了一系列变体理论，诸如超对称性大统一理论（SUSY-GUTs）、超重力理论以及涉及额外空间维度的超对称大统一理论。然而到了80年代初，大统一理论被弦理论所替代。

70年代末至80年代初，大统一理论以其潜力令人振奋，它似乎找到了一种统一的数学模型来描述强力、弱力以及电磁力。其核心观点之一是，在高达1000乘10亿乘10亿伏特（10的15次方吉电子伏）的超高能量下，强力会与电磁弱力表现出统一性。将这些观念应用于宇宙学领域，催生了暴胀宇宙学这一子领域。

现如今，粒子物理的标准模型采纳了大统一理论的核心观念，统一了除重力外的其他物理量。物理学家们正致力于寻找希格斯玻色子，以验证大统一理论中诸如“自发对称性破缺”等基本观点。终于在2012年，也即预测希格斯玻色子出现50年后，科学家们在LHC上捕捉到了这一神秘粒子。这一发现具有划时代的意义，它证实了自发对称性破缺的理论有效性。温伯格、萨拉姆以及格拉肖因电弱统一理论荣获诺贝尔奖，自发对称性破缺不仅是该理论的核心，也是大统一理论数学计算中的关键概念。

20世纪70年代，关于大统一理论的研究如火如荼，此时发现了自然界中存在“超对称性”的线索，尽管当时尚未找到直接证据。与此同时，物理学家们却面临另一挑战：标准模型中存在大量需要精细调校的实验常数。这些常数涉及万有引力常数、光速、精细结构常数以及调控轻子与夸克相互作用的常数。尽管如此，标准模型无法将重力纳入统一框架，因此科学家们继续寻找一种更全面的理论。

当时人们曾希望重力也能融入大统一理论之中，然而随着弦理论的出现，这一愿望未能实现。弦理论为我们提供了一个新视角——将重力视为一种“量子场”。超对称性的出现使得理论家们得以在多个理论中统一所有四种基本相互作用，这些包含超对称性的弦理论版本因此被称为超弦理论。

超对称性已经成为很多理论中的核心概念，这些理论试图统一包括重力在内的所有相互作用力。然而，经过欧洲核子研究中心大型强子对撞机五年的搜寻，超对称性的迹象仍未显现。标准模型依旧矗立，但其中的强力和电弱力可能无法进一步融合。

作为粒子物理学中的一个关键模型，大统一理论阐述了在极高能量条件下，三种基本力——强力、弱力和电磁力将汇聚成单一力量。尽管未能直接观察到这一统一之力，但众多大统一模型的理论分析均预示其存在。若这三种力确实能够合一，则意味着在宇宙早期，它们曾合而为一，共同见证了大统一的纪元。

实验已证明，在足够高的能量状态下，电磁力和弱力会统一成电弱力。而大统一模型则预测，在更高的能量层级上，强力也将与弱力和电磁力融为一体，形成电核力。这一力具备更大的对称性，并拥有多个力载体，却共享一个统一的耦合常数。当引力与电核力实现统一，便诞生了万物理论（TOE）。大统一理论常被视为通向万物理论的桥梁。