光的本质是粒子还是波？时间是独立于其他事物存在的吗？这些问题，曾经引发科学界广泛而激烈的争论。而结束争论的方式都是整合后形成新的理论，从表面看，新理论只是原本两个相互矛盾的理论中各取出部分的组合，但是这种整合不是做和事佬、和稀泥，也不是各打五十大板，科学历史上每一次成功的将看起来完全对立的两个理论进行整合，完成统一时，人类对自然界的认知都会产生巨大的飞跃。
关于光的本质是粒子还是波，这一争论开始于17世纪，牛顿认为光由微粒构成，他在1704年出版的《光学》中写道，光是从发光体发出，并且以一定速度向空间直线传播的微粒。而在英吉利海峡对面，荷兰物理学家惠更斯则是光的波动说的有力支持者，他在1678年出版的《光论》中提出了著名的“惠更斯原理”，他认为光是某种振动，是在“以太”介质中传播的球面纵向波。这两位当时最负盛名的科学家是各自阵营的主将，两种理论都有实验结果支撑，一时间势均力敌、相持不下，直到惠更斯去世之后，再未出现与牛顿同等量级的人物支持波动说，牛顿的巨大影响力使微粒说占据上风。而19世纪初，著名的杨氏双缝实验似乎终结了这场席卷整个旷日持久的争论，光的波动说成为科学界的共识。
时间来到20世纪，物理学进入量子力学时代，丹麦物理学家波尔提出了互补原理，也就是微观物体本身同时具有波动性和粒子性，观测方式不同导致物体表现不同的特性，波尔认为波动性和粒子性是互补的关系，就像硬币的两面，每次只能看到其中一面。而法国物理学家德布罗意提出了“物质波”的概念，包括光在内的所有粒子都具有波动性，甚至所有宏观物都具有波的特性，我们人类也不例外。但德布罗意所说的这种物质波不是传统意义上的“机械波”，而是一种“概率波”，可以简单的理解为物质出现在空间某一处的概率，只是具有类似机械波的干涉、衍射现象。至此，光的波粒二象性逐渐成为物理学界的主流理论。波动说和粒子说持续数百年的争论最终以整合的形式统一为全新的理论，并且扩展到所有物质。
人类对时间的认知也经历过严重的分歧，亚里士多德认为时间是变化的度量，只有事物发生变化，时间才会流逝。这种相对的时间观念是人类的自然感知。牛顿却提出了一种完全不同的时间概念，他认为必然存在一种独立于其他事物的绝对时间，尽管人们无法感知，但它才是真实的、绝对的、数学的时间。牛顿的绝对时间观念成为现代科学的基础，在物理学方程中运作自如，并通过工业革命，让全世界都相信其确实存在。但是，大多数哲学家都对这种观点持质疑态度，据说艾布尼茨为了捍卫传统时间观念，将自己名字中的字母 “t” 去掉了。爱因斯坦在1915年提出了自己的时间观念，他认为亚里士多德和牛顿都是正确的。牛顿凭借直觉意识到在我们所见的事物之外还存在着某些东西。真实的、数学的、绝对的时间确实存在，它是一种真实实体，那就是“引力场”。亚里士多德的正确之处在于，时间并不独立于发生的事件，“何时”与“何地”的确定总是与某个事物相关联，这个事物也可以只是“场”。这就是“广义相对论”的精髓。他不仅整合了两种时间观念，更是将人类对世界的认知提升到前所未有的高度。
爱因斯坦在提出相对论的同时，又参与创立了与之矛盾的理论，那就是量子力学。有人开玩笑说，一位大学生如果上午听了广义相对论的课，下午又学习量子理论，可能会觉得教授们犯糊涂了，或者怀疑他们已经有一个世纪没有交流过了。不然，为什么早上世界还是弯曲的空间，所有东西还都是连续的；到了下午世界就成了一个能量量子跃动的平直空间。相对论和量子力学是20世纪物理学的两颗明珠，他们在不同的方面取得了丰硕的成果，但问题在于，这两个理论不可能同时正确。当前，一群散布于世界各地的理论物理学家正在努力解决这个问题，这个研究领域称为——量子引力，其目的就是建立一个思考世界的概念框架，兼容这两种伟大的理论。在这里，在物理学的最前沿，在人类认知能够抵达的边界，科学变得愈加迷人了，人们正在努力想象那些从未被想象的事。
