弦论四种力
力是任何能移动物体的东西。例如，磁性是一种力，因为它可使指南针指针旋转。电流是一种力，因为它可让我们的头发竖起。在过去的2000年，我们逐渐意识到宇宙存在四种基本力：重力、电磁力（光）以及两种类型的核力，弱力和强力。（古人认识到的其他力，如火和风，可用这四种基本力解释。）然而，我们宇宙中最大的科学难题之一是，这四种力为何如此不同。过去的50年，物理学家们一直在努力解决如何将它们联合成一幅连贯的画面。
为了帮助你欣赏超弦理论给物理学家们带来的兴奋，我们需要一分钟时间对这些基本力作简单描述，以显示它们的不同。
重力是将太阳系结合在一起的吸引力，它能保持地球和其他行星在自己的轨道上运动并阻止恒星爆炸。在我们的宇宙中，重力是主导力，可延伸数万亿英里，直至最远的恒星。使苹果落地以及保持我们的脚停在地板上的力与引导宇宙中星系运动的力为同样的力。
电磁力将原子固定在一起，它使带负电荷的电子围绕带正电荷的原子核的轨道运行。因为电磁力决定了电子轨道的结构，它也支配着化学定律。
在地球上，电磁力通常很强大，甚至超过重力。例如，通过摩擦梳子或许能将桌子上的纸片吸起。电磁力抵消了纸片向下的重力，在1×10-11英寸（大致相当于原子核的大小）范围内支配其他的力。
（也许，人们比较熟悉的电磁力的一种形式是光。当原子受到干扰，原子核周围电子的运动变得不规则，电子发射光和其他形式的辐射。以X射线、雷达、微波或光的形式发射的电磁辐射是最纯粹的电磁辐射形式。无线电和电视只是电磁力的不同形式。）
在原子核内，弱（核）力和强（核）力超过了电磁力。例如，强力负责将原子核中的质子和中子结合在一起。在任何原子核中，所有质子都带正电。只是质子在一起，它们间的排斥（电）力会将原子核分裂。因此，强力克服了质子间的排斥力。粗略地说，只有一些元素能在强力（它倾向于将原子核固定在一起）和排斥（电）力（它倾向于撕裂原子核）间保持微妙的平衡，这有助于解释为何自然界只有大约100种已知元素。原子核的质子数超过100个，甚至，强力也难以遏制它们之间的排斥（电）力。
当强大的核力被释放出来，效果可能是灾难性的。例如，当原子弹中的铀核被故意分开，锁在原子核里的巨大能量将以核爆的形式被释放。一枚核弹每磅释放的能量超过炸药中含有能量的100万倍。事实上，强力产生的能量比电磁力控制的化学爆炸的能量大太多。
强力还对恒星发光的原因作了解释。星星是一个巨大的释放核原子的核熔炉。例如，太阳的能量是通过燃烧煤而非核燃料被创造，那么，只会有很小部分的太阳光被产生。太阳会迅速发出微弱的嘶嘶爆裂声，变成煤渣。没有阳光，地球会变冷，地球上的生命终将死亡。因此，没有强力，星星不会发光，不会有太阳，地球上也不会有生命。
如果强力是原子核内部唯一起作用的力，那么，大多数原子核将非常稳定。然而，我们从经验中知道，某些原子核（如铀，有92个质子）的质量巨大，以至于它们会自动分裂，释放出更小的碎块和碎片，我们将这个物理过程称为放射。在这些元素中，原子核是不稳定的和可解体的。因此，必然存在一个更弱的力在起作用，一个控制放射性的力，负责分解非常重的原子核——弱力。
弱力是短暂的且转瞬即逝，我们在生活中并未直接体验过它。然而，我们感受到了它的间接影响。当盖革计数器放在一块铀的旁边，我们听到的测量原子核放射性的咔嗒声是由弱力造成的。弱力释放的能量也可用于产生热量。例如，地球内部的巨大的热量，部分是由地心深处的放射性元素蜕变产生的。反过来，如果这个巨大的热量到达地球表面，可能会引起火山爆发。类似地，核电站核心释放的热量能产生足够照亮一座城市的电力，这也是由弱力（以及强力）产生的。
没有这四种力，生命将不可想象：我们身体里的原子会解体，太阳会爆裂，点燃恒星和星系的原子之火将被扑灭。因此，力的概念是一个古老而熟悉的概念，至少可追溯到艾萨克·牛顿时代。新的想法是，这些力或许只是一种力的不同表现。
日常经验表明，一个物体可以表现为各种形式。将一杯水加热，直到沸腾变为蒸汽。水，通常是液体，可以转变为蒸汽（一种气体），其性质已不同于液体，但它仍然是水。将一杯水冷冻成冰，通过撤出热，我们可以将这种液体变成固体，但它仍然是水。同样的物质，仅是在某些情况下变成了一种新的形式。
另一个更引人注目的例子是，岩石可以转变成光。在特定条件下，一块岩石可以变成巨大的能量（如果这块岩石是铀，能量可表现为原子弹）。因此，物质本身可以表现为两种形式——作为物质物体（铀）或作为能量（辐射）。
科学家们在过去的100年意识到，电和磁是同一个力的不同表现。在过去的25年，科学家才明白，弱力也能被视为同一个力的不同表现。1979年的诺贝尔奖授予了三位物理学家，史蒂文·温伯格（Steven Weinberg）、谢尔登·格拉肖（Sheldon Glashow）、阿卜杜勒·萨拉姆（Abdus Salam），他们展示了如何将弱力和电磁力联合成一种力，称“电-弱”力。同样，物理学家现在相信另一种理论，GUT（大统一理论）可以将电弱力与强相互作用联合起来。
不过，物理学家们从未对重力有任何办法。事实上，重力与其他力具有太多的不同，以至于在过去的60年里，科学家们几乎绝望——无法将它和其他力联合起来。尽管量子力学惊人地结合了另外三种力，但它应用于重力时失败了。