人们现在已最终发现了W和Z粒子，于是许多通俗报刊便连篇累牍地发表文章，论述自然界的四种基本的力及“传递”这些力的奇妙粒子。它们是古老的引力（由尚未被发现的引力子传递）、电磁作用力（由光子传递）、强相互作用力（由胶子传递）及弱相互作用力（由Z及W粒子传递）。曾读过一篇这类文章的一位朋友直言不讳地承认他如看天书，字字不得其解，“真希望有人能用我绊了一跤时可感触到的术语来解释这些力”。

不幸的是，正如诺贝尔奖金获得者理查德 · 范曼（Richard Feynman）在其《物理学讲演》中所指出的那样，“如果你执意探求力的确切定义，你将永远一无所获。”但是至少我们能试着将混乱澄清。毕竟，力是……，嗯，最基本的。早在1868年，牛顿就曾写道：“有众多的理由使我怀疑，（自然界一切现象）可能都有赖于某些力，由于力的作用，物体的粒子……或者相互吸引而靠近……或者相互排斥而疏远。”

许多物理学家仍旧觉得在力中隐藏着解开宇宙之谜的钥匙。从某种意义上说，他们对力的理解同过去相比已经是大大地简化了。毕竟，人们认为不但存在着引力，而且还有种升浮的力以及树脂产生的电和玻璃产生的电；更不待说以快速煽动的羽翼推动星球运行的神灵的力了。然而从另一方面来说，关于力的当今观念表面看来似乎仍是同样荒谬。例如，一种力怎么居然能是一种粒子？又如某些事物，像宇宙或是引力怎么竟能同作用范围极其狭小、仅在一个质子直径的四分之一的距离上产生影响的弱相互作用力有任何共同之处呢？

人们最熟悉的力当然是引力。它是把我们“粘滞”在地球上，并且把地球拉向地心形成一个坚实球体的“胶水”。它不但阻止家具飘然飞去，还禁锢住空气、云彩甚至月亮。引力作用于一切有质量的物体，而世上万物均有质量，如果仅用能量的形式表示，那么E=mC²；因此，引力甚至能使掠过一颗恒星的一束光线弯曲。

尽管引力在人们的生活上和星际中是种十分重要的力，但实际上原子甚至苍蝇并不能感受到它。像细胞这样重量极轻的物质生命倒毋宁说是由诸如表面张力、摩擦力、内聚力（黏滞力）和各种各样的化学反应来控制的。这些力已证明基本上是属于电性的。是电维持着原子不至四分五裂，是电使你的脚踏在门槛上时不会像踩进烂泥地里一样深陷其中。因为电能解释物质的一切属性：如岩石的硬度，玻璃的透明，金子的闪光。事实上正是由于围绕着原子核盘旋的电子的相互作用，才产生了由火焰到思维的种种现象。电要比引力强大得不可胜数，我们之所以大多感觉不到它，只是因为它是以正、负两种电荷的形式出现的。当两种电荷保持平衡——通常多是如此，物体则保持“不带电”状态。

强相互作用力（亦称核力）使质子、中子结合在原子核内。它是给核反应堆提供燃料的能，也是核、爆炸的能。然而强力实质上则是最基本的“色”力的一种复杂的效应，是这种所谓的色力将质子和中子内部的夸克维系在一起。正像电是化学反应幕后的力一样，色是隐藏在热核反应之中的力。戴维 · 波利茨（David Politze）解释说：“瓶子里的胶水是靠电子起作用的，但由于大量电子相互间的作用而变得十分复杂。同样，将夸克结合在质子之中的（色）力也要比将质子结合在原子核内的力简单得多。将质子结合在一起的力正像把胶水分子结合在一起的力一样。”（毫无疑问，正是这种比喻使人们将色力粒子命名为胶子。）

种种力之间的相互关系部分地解释了为什么有些力能横贯宇宙，而另一些则作用距离极短。核力和化学力是色力及电子的短程效应，就是说，在原子内电牵引着载有负电荷的电子围绕在载有正电荷的原子核周围，正如在一个质子内色将相反的夸克结合在一起一样。但在原子或质子范围之外，相反的电荷或“色荷”相互湮灭，力也就不存在了。只有当两个原子相距极近时，其内部的力才能延及对方，然后迅速发生化学反应（如果是质子则发生核反应）。

奇怪的是，远距离色力似乎也永远不能透过原子的最内层。它不是像引力和电磁那样向空间延伸时逐渐衰弱，而是当夸克相距越远时其结合力的势能越趋向无限，这样夸克便被永久地“幽禁”起来。然而，（更为奇怪的是）它们似乎能在极小范围内自由地快速移动。

弱力也十分奇特，它仅同左旋的粒子或右旋的反粒子相互作用。有些物理学家怀疑，如化学一样，它可能是尚未被发现的某种远距离力的一种近程效应。据说是由于弱力作用而“产生”了放射性的衰变，不管这究竟意味着什么。因为目前我们已陷入这样的困境，即每当试图用日常生活的语言来描述力时，总是无法寻找适当的字眼。量子力学界没有明确的因果概念，所以对力必须有一个完全不同的解释。而对原子来说，力的概念则更接近于相互作用。甚至一个力的所谓“力量”也变成了其产生的某种可能性。“力是个有趣的概念，”麻省理工学院的菲利普 · 莫里森（Philip Morison）说：“它产生于牛顿力学。但当你把它运用于量子论时，则不得不另辟蹊径了。”

确实，是量子论引来了力可能是粒子这样的概念。量子论问世之前，人们用场来解释一定距离上的作用。场是空间像蛛网黏滞的蛛丝一样包围着一种粒子的某种张力。进入该场的任何其他粒子都置于这种粒子的影响之下。但是量子力学要求一切（包括力场的能量）均量子化，即成“簇”地出现。这样，一个力的粒子，如一个光子，就是一小“簇”电磁场，它能载着其被量子化了的能量“小包”，以光速由一处移到另一处。麻省理工学院物理学家维拉 · 基斯塔科夫斯基（Vera Kistiakowsky）说：“这听起来杂乱无章，因为在不同情况下说法也不同。在宏观上使用场，而涉及到单一粒子的相互作用，则谈论胶子；但这却是同一回事。”

场粒子主要是通过被均分给其他粒子而作为力发生作用的，就像用二根麦秆吸管吮饮同一瓶汽水而靠到一起的二个十多岁的孩子一样。但是如果说力可以是粒子的话，那么物体和移动物体的推力、拉力之间是否还有什么区别呢？已证明是有区别的。绝大多数的物质粒子（如电子和质子）遵循泡利不相容原理，即两个同类粒子不可能占据空间的同一位置。然而力粒子却按照完全不同的另一种统计法行事（波色 - 爱因斯坦统计法，这就是为什么力粒子被称为玻色子）。从常识看来，这就是说，力和物质不同，它是可以无限压缩的。假如你趟过一道光束，它绝不会绊住你的脚。

然而，我们或许还不得不承认这一事实，即物理学所说的力同日常生活中的力并无多少共同之处。我们已知物理教师竭尽全力使学生们相信，并不存在离心力这种东西。使得旋转物体向外飞离的“力”实际根本不是一种力，而不过是向内拉拽的向心力（这倒是一种“真正”的力）的一种惯性反应罢了。但离心力并不是一种力这一事实，对那些急转弯时曾被摔下自行车的人说来定会是桩奇闻。

严格来说，力是能量及动量由一个物体向另一物体的传递，不论这些物体是夸克、门槛还是你的脚趾。但是产生这种传递的机制却十分微妙。正如伯特兰 · 拉塞尔（Bertrand Russell）评论的那样，力在某种程度上好像旭日东升一样，不过是描述某种现象的一个简便方法。严格说太阳并没有“升”起来，同样力也并没有迫使什么现象发生。拉塞尔说：“电不像圣保罗教堂一样是个物；它是物运行、变化的方法。当我们已经说明物起电后会如何动作以及在什么情况下起电时，我们就已经说明了需要说明的一切。”

（Discover，1983年8月）