第一集

牛顿认为引力是一种超距作用，不需要任何传播介质，两个彼此不接触的物体间就会相互作用，也就是说引力是瞬时传播的。 而爱因斯坦认为光速是宇宙间所有物质运动的极限速度，引力的传播速度不能超过光速。四维时空被大质量天体弯曲，时空弯曲沿着空间结构产生引力波，引力波以光速传播，导致行星沿着轨道运动，形成所谓引力。 麦克斯韦将电力和磁力统一为电磁力。电磁场受到干扰后会产生电磁波，这些波携带着能量和动量。电场和磁场互相垂直，在空间中振荡着向前行进，形成电磁波。变化的电场产生磁场，变化的磁场又产生电场，如此往复循环，振荡的电磁波就这样自我延续下去。 引力场的传播速度等于电磁场的传播速度等于光速，意味着引力和电磁力之间存在某种对称性。但二者间存在巨大差异，例如电磁力作用远大于引力作用，在原子层面的引力非常微弱。 电磁力和引力都难以解释微观领域中粒子的行为。爱因斯坦认为宇宙是有序且可预测的，量子力学则认为世界是随机的，量子领域存在不确定性，只能预测粒子行为的发生概率。 除了引力和电磁力，还存在强核力和弱核力，强核力将质子和中子粘合在一起构成原子核，弱核力可以使中子转化为质子并在该过程中产生辐射。虽然核力作用的范围小，但非常强大。 爱因斯坦试图用统一场论将引力与电磁力统一起来。但目前还无法将广义相对论与量子力学统一起来。 史瓦西认识到将巨大的质量集中在一个很小的范围，将会使时空极度扭曲，致使所有物质包括光都无法逃脱它的引力场，这就是黑洞，这个范围用史瓦西半径描述。黑洞质量巨大同时体积极其微小，到底是用相对论还是量子力学来描述？ 弦理论宣称宇宙间所有物质所有能量都由相同的元素“弦”组成，这是一种微小的带能震荡细丝，不同振动的弦代表了不同的基本粒子。但目前弦理论难以得到实验性证据的证明。