物理现实最基本的组分是一些原理和性质，这些原理和性质通过被我们称作基本粒子的东西表达出来。然而“基本粒子”和日常经验中的物体在一些重要方面迥然不同，因此为了恰当地理解它们，我们必须从原理和性质开始讲起。诺贝尔奖得主弗兰克·维尔切克的新书《万物原理》中，这位伟大的当代科学家揭示了十项深刻的洞见，阐明了每个人都应该了解的物理世界。维尔切克以现代科学的深刻启示为基础，对现实进行了简单而深刻的探索。
世界是什么，它又是如何运作的？他通过清晰准确的叙述，加上一份富有感染力的愉悦感，引导我们探索了关于以上问题的理解的基本概念。
四条简单但深刻的普遍原理主宰了世界运行的方式。我先像发电报一样一次性将它们都陈述出来，然后再更深入地详细说明。1. 基本定律描述了变化。将对世界的描述分为状态和定律两个部分是有帮助的。状态描述了“这是什么”，定律描述“事物如何改变”。2. 基本定律是普适的。
也就是说，基本定律在任何地方、任何时刻都成立。3. 基本定律是局域的。也就是说，一个物体在很近的将来的行为只取决于当前离它很近的周围的情况。这条原理的标准科学术语是局域性（locality）。4. 基本定律是精确的。定律都是精确的，而且不允许例外。因此，它们可以用公式表述成数学方程。
这些普遍原理的简洁性是有迷惑性的。它们远非不证自明，甚至可能不完全正确。它们的力量并非来自任何逻辑上的必要性，而是来自它们已被成功证实。它们已经向我们指出了一个关于物理世界如何运行的令人瞩目的成功描述，这正是本书想要记录的。
在人类历史的大部分时间里，人们持有过许多关于物理世界如何运行的不同观点。
从古代直到近期，民俗传说、历史，以及博学的学者、哲学家和神学家的著作中记录了各种违背上述原理中一条或多条的想法。某些例如占星术、心灵感应、千里眼和巫术等的“法术”都引入了能够跨越巨大时间和空间间隔产生强烈作用的力。其他的还有超感知觉、意念移物、祈祷者感应的神迹、奇幻思维等“法术”，它们都赋予了精神和意志在塑造物理事件过程中的重要作用。
大多数这类想法都是我们儿时建立的世界模型的合理“拓展”，认为我们的精神在身体之外，而意志控制着我们的身体。在历史上，大多数人的世界模型都接受它们中的一些或全部。
在人类历史进程中，只有极少一部分人有志于在精心控制的条件下，准确预测随后将会发生什么，或者至少想象这样是可能的。而这个可能性正是我们原理的核心信息。我们的普遍原理于17世纪被首次清楚地阐述，它们也是科学革命的核心思想。
第一条原理本质上说的是“之后会发生什么？”，这个问题较为简单，而且，回答这个问题，比回答“事物为何如此？”产生了更丰硕的科学成果。“之后会发生什么？”之所以易于回答，是因为第二条和第三条原理让我们可以通过做实验来回答它。也就是说，我们可以精确复制出我们感兴趣的场景，设置同样的状态，然后观察在复制场景中发生了什么。
第二条原理的一个重点是我们可以在任何地点、任何时间做实验，这有助于让做实验这个“显然的”建议变得切实可行。根据第二条原理，即普适性原理，不管在何时何地，我们都将会发现相同的基本定律。第三条原理——局域性——允许了我们做另一个重要简化。它告诉我们，在构想定律时，不必考虑整个宇宙或者全部的历史。更准确地说，它告诉我们，在此时此地采取恰当的保护措施，就可以控制所有的相关条件。
最后，第四条原理——精确性——则鼓励了我们的雄心壮志。它的意思是，如果我们用恰当的概念描述定律，我们可以得到一个简洁而完备且完全精确的描述。它同样是一个挑战：我们不应该满足于较低的精确度。
简而言之，这些原理保证了我们可以通过做实验发现主宰事物变化的、准确而普适的定律。科学一直在系统地、不懈地追求这一目标。这四条原理共同作用，为我们提供了一种做出新发现的策略。
我们一开始先研究有准确定义、可以重复建立的简单情形下会发生什么。掌握了这些之后，我们可以尝试推论在更复杂的情形下会发生什么。婴儿甚至动物幼崽也运用同样的实验策略使自己与物理现实保持一致。例如，我们人类会学习如何扔一个球、如何把食物送进嘴巴，以及成百上千的其他实践过程，然后把在不同时间地点和不同条件下的经验编织在一起，来对物理世界做出改变。
科学家和拥抱科学的人都是重生的探索者，但我们这些“婴儿”的探索获益于逻辑思维、放大感觉的仪器和前人探索者的工作。