萬(wàn)有引力是人類最早認(rèn)識(shí)的一種相互作用。早在1678年出版的被稱為“自然科學(xué)圣經(jīng)”的牛頓巨著《論自然哲學(xué)的數(shù)學(xué)原理》一書中，牛頓給出了萬(wàn)有引力的數(shù)學(xué)表達(dá)，并用此來(lái)解釋地球繞太陽(yáng)的運(yùn)動(dòng)以及潮汐現(xiàn)象。

1913年～1916年間。愛(ài)因斯坦基于物質(zhì)的慣性質(zhì)量與引力質(zhì)量的等效性建立了廣義相對(duì)論下的引力理論。該理論的內(nèi)容包括在這兩篇論文中，1913年發(fā)表的《廣義相對(duì)論綱要與引力理論》和1916年的《廣義相對(duì)論的基礎(chǔ)》。

上述二文將“相對(duì)論”的思想由平移坐標(biāo)系K推廣至做加速度運(yùn)動(dòng)的參照系K，通過(guò)數(shù)學(xué)處理，愛(ài)因斯坦給出了一個(gè)描述引力的方程。它由兩部分構(gòu)成，方程的右邊描述了場(chǎng)源(即質(zhì)量)的密度性質(zhì)。由于是描述引力場(chǎng)的場(chǎng)源，所以該項(xiàng)包括了萬(wàn)有引力常數(shù)G。

早在愛(ài)因斯坦建立廣義相對(duì)論引力方程后不久，愛(ài)因斯坦就直覺(jué)地認(rèn)識(shí)到這個(gè)方程的不足。他曾說(shuō)：“(廣義相對(duì)論引力方程)左邊的項(xiàng)如同用大理石一樣精美的雕刻，而方程右邊如同技術(shù)。”

愛(ài)國(guó)斯坦不愧為劃時(shí)代的物理學(xué)家，正是他所擔(dān)心的廣義相對(duì)論引力方程的右邊的一項(xiàng)在日后的歲月中成了阻礙引力量子化的最大難點(diǎn)。

1960年之后，物理學(xué)家開始嘗試建立一個(gè)能包括所有相互作用的所謂“大統(tǒng)一理論”(英文簡(jiǎn)寫為GUT理論)。到了1980年前后，隨著溫質(zhì)格等人對(duì)弱相互作用的統(tǒng)一，更增強(qiáng)了物理學(xué)家追求GUT的信心。到了1985年之后，一個(gè)包含了電磁相互作用、弱相互作用和強(qiáng)相互作用的“標(biāo)準(zhǔn)模型”已初步建立，但是該理論模型尚不包含萬(wàn)有引力。此后的努力讓物理學(xué)家失望，用量子場(chǎng)論的常規(guī)方法處理愛(ài)因斯坦的廣義相對(duì)論引力方程出現(xiàn)了問(wèn)題。問(wèn)題出現(xiàn)在方程的右邊一項(xiàng)即包含萬(wàn)有引力常數(shù)G的這一項(xiàng)，也就是愛(ài)因斯坦早年擔(dān)心的右邊的項(xiàng)。

當(dāng)采用通常的量子場(chǎng)論的拉格朗日函數(shù)描述萬(wàn)有引力時(shí)，由于G中質(zhì)量的量綱為負(fù)二次方，所以，采用積分時(shí)，這個(gè)積分是發(fā)散的。就是說(shuō)積分為無(wú)窮大，表明在任何情況下，萬(wàn)有引力相互作用為無(wú)窮大，這顯然與事實(shí)不符。

為了清除由質(zhì)量帶來(lái)的發(fā)散，理論物理學(xué)家們想了很多方法卻均無(wú)結(jié)果。其中被認(rèn)為合理的方法是將質(zhì)量場(chǎng)清除。愛(ài)因斯坦的質(zhì)能方程E＝mc²早已指出，質(zhì)量和能量是一回事，可以互相轉(zhuǎn)化。所以，理論物理學(xué)家們就將相互作用的能量提高以清除質(zhì)量一項(xiàng)。但計(jì)算結(jié)果令人失望，將質(zhì)量一項(xiàng)清除，引力作用體系的能量要達(dá)到10²³GeV，而目前人類的粒子加速器可達(dá)到的最高能量亦不過(guò)10⁴℃eV而已。這事實(shí)上等于用一個(gè)新謎團(tuán)去解釋舊謎團(tuán)，因?yàn)樵?0²³GeV的高等條件之下，目前的量子場(chǎng)論是否仍有效都成了疑問(wèn)。

引力不可以用量子力學(xué)的語(yǔ)言描述，關(guān)鍵在于目前人類尚不知道這一相互作用由質(zhì)量本身的什么物理性質(zhì)決定的。因此，要真正認(rèn)識(shí)引力，必須首先認(rèn)識(shí)與“質(zhì)量”這一概念相聯(lián)系的物理學(xué)基本規(guī)律，即“質(zhì)量”本身的來(lái)源是由什么物理規(guī)律決定的。