“两朵乌云”也许是各种物理学故事中最有吸引力的一个，因为它真实存在（尽管细节上免不了以讹传讹），并且开启了一个辉煌灿烂的时代。这两朵乌云构成了相对论和量子力学的前置研究，所以乌云的故事成了许多相关科普作品的引子。渡过了激动人心的20世纪上半叶之后，物理学家们渐渐感到自己陷入了麻烦，这主要是因为做实验的成本一直变得越来越高。
和画家或诗人一样，数学家也是模式的创造者。如果说数学家创造的模式比前者的更持久，那是因为这些模式是由思想构成的。画家用形状和颜色创造样式，诗人用文字创造格律。数学家除了思想没有别的素材，所以他们创造的模式或许更持久，因为思想比文字更经得起时间的打磨。同画家和诗人的模式一样，数学家的模式必定是美的。与色彩和文字相同，思想也必然会以某种和谐的方式组合。美是首要的试金石：丑陋的数学不可能永存。 ——全部引文：G.H.哈代《一个数学家的辩白》
为什么会这样？严格来说，物理学的成本自牛顿以来的四百年间就没有低过。物理学家需要衣食住行，更重要的是发明、改造、购置和维护实验设备。物理学也许不是彻底的实证科学，但至少99%是。
在牛顿的时代，这意味着将大量木材、钢铁、玻璃和初级工农业产品打造成实验仪器设备。而在21世纪，它意味着太空望远镜、地基天文望远镜和天线阵列、地下中微子探测站、质子衰变实验室，以及最为大众所津津乐道的大型粒子加速器。目前世界上最大的粒子加速器是欧洲的大型强子对撞机（LHC），其环形隧道总长27千米，耗资52亿美元。也许牛顿时代的中等地主和富豪家庭可以独力支持物理学实验，那么现代只有七十万分之一的人做得到。
就连这个比较本身都变得不太合理了。现代物理学前沿实验很少有1~3人即可完成的，大多数都需要一个5人以上的专职团队，在数月甚至数年的时间里全身心投入，并且借助几百上千人的辅助工作才能实施。今天，物理学实验设备的价值、人员的数量、需要的时间都出现了巨额增长。
最好的数学不仅是美丽的，而且是严肃的。一个数学定理的“严肃性”，是由和它相关的数学思想的重要性体现的，而不是它能有什么实用效果，这些效果通常可以忽略不计。大致说来，如果某个数学思想能够以一种自然而富有启发性的方式和大量其他数学思想联系起来，那么它就是“重要的”。数学定理的美在很大程度上取决于它的严肃性。
其根本原因并不是这一代的物理学家们不如前人天资卓越（人类总是会这样想！），只不过因为物理学本身具有的实在性和社会性两个侧面越来越表现出其限制或要求。就物理性来说，随着研究的深入，人们在时间上越来越靠近宇宙的初始状态，在空间上则走向巨大和微小两个极端。它们凑巧有一个共同特点：能量密集。
为了模拟、还原和检验这些不同寻常的状态，物理学家必须设法集中巨大的能级（这就是加速器做的事情），可惜人类科学技术的其余部分都还不太能很好地支持他们。从社会性角度说，物理学研究得越深入、越基础，就越难以在短期内形成明显的收益。物理学研究在思想文化潮流中也许容易取得社会的支持，但在经济利益上却极为弱势。因此，21世纪的物理学家们生活在一个资源相对稀缺的时代，尽管看起来可供研究使用的资源绝对值有时在增大，实际上却总是在相对减少。
科学研究是一种增量模式，创新和前进是它最核心的要求，这也是物理科普作家们热衷于引用《爱丽丝镜中奇遇记》的原因：“A slow sort of country!” said the Queen. “Now, here, you see, it takes all the running you can do, to keep in the same place. If you want to get somewhere else, you must run at least twice as fast as that!” 这段话读起来颇有些物理学风味，加速才是变化，匀速直线运动等同于静止。物理学研究变得越来越难，但还是必须设法前进。
数学之美在何处：有一种高度的意外性、必然性和有机性。列举情况是数学论证中一种比较呆板的形式。
资源相对稀缺导致人们被迫卷入更激烈的竞争和更精致的规划，以最有效率的方式推进研究。然而这中间有个巨大的矛盾：物理学是要探索实在世界中人类未知的部分，而规划和效率评价却都必须立足于已知基础之上。没有人可以说出我将用掉多长时间和多少钱来发现一个前所未有的物理定律。
因此，物理学发展方向和资源分配的逻辑割裂为两个部分：其一是根据过去实验的成果和经验推理未来，其二是坚持某种人类精神中的基本原则。扎比内·霍森费尔德写作《迷失》（Lost in Math: How Beauty Leads Physics Astray）就是要反对目前已经在物理学界内占据统治地位的那种人类精神基本原则：世界“应该”是美的。
——普遍性：数学定理应能被广泛地推广，而且应是所有同类型定理中的典型，即使它最初是以一种相当特殊的形式提出。证明中所揭示的关系本来应该联系着许多不同的数学概念。关注一个数学定理和另一个之间在普遍性上的差异。
——深刻性：与困难有某种联系，但不相同。数学概念的层次。
物理学家是描述性研究者，按理来说不会采取规范性立场。如果预先假设了世界“应该”是什么样的，那么从人类有限之认知出发去得到正确结果的可能性恐怕会远低于错误。毕竟，所谓的“美”无非仍然是人类有限理性之判断，而且经常随着时间地点而变化呢。即便是对物理学或数学之美的体验，也无法摆脱人类自身的局限性。
然而，过去几十年来物理学进展寥寥，使得许多物理学家失去了方向，脱离了实验基础。早就有物理学家认为弦论-超弦只是一种数学游戏，它也许在数学上自洽、优美，但却看不出有什么实验的可能。至于各种各样的多世界理论，乃至于泰格马克的数学宇宙，甚至干脆就从理论上否定了实验的必要性。最具可验证性的观点当属超对称，恰是实验告诉我们，它很可能并不是世界的真实面貌。当代物理学理论看起来花团锦簇，却在实验预测方面屡战屡败——这岂不是人文社科最熟悉的场景吗：一个理论是自圆其说的、优雅美丽的，并不意味着它就是真的。
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