但这种突破必将比此前艰难。“这就寄希望于我们的实验与观测了。物理是一门实验科学，需要实验与观测积累越来越多的数据。”蔡荣根表示，“月亮为什么围着地球转、飞机如何才能起飞……这些常规尺度上的问题都已经弄清楚了。但更宏观宇宙尺度上的，更微观量子尺度上的，还有高温高密强磁场条件下的物理学规律，这些实验要求的极端条件越来越苛刻，实验很可能跟不上理论研究的步伐。因此理论物理发展遇到一些困难是正常的现象。
蔡荣根从能量的角度举了一个例子。
现在人类能够达到的最高的能量，就是欧洲粒子物理实验室里大型强子对撞机创下的纪录——14TeV左右，即14万亿电子伏特。“人们已经觉得这是很高的能量了。但是粒子物理要探索的标准，如标志量子引力时代的普朗克能量是1019Gev，即1019千兆电子伏特，二者之间还相差十多个数量级。”
理论物理自有独特之处
——不知道突破会在哪里，甚至不知道在哪个方向
除了实验遇到的困境之外，理论物理学根本上有其特殊之处。
“我们从事理论研究，很大程度上是好奇心驱动，就是希望弄清楚事物的本质与发展规律。比如月亮为啥绕着地球转？为什么苹果是落地了，而不飘到天上去？这有什么现实意义，好像确实没有。”蔡荣根说，理论物理追求的是对整个学科领域、对人类生活产生重大影响的思想理论。
“这就意味着我们面对的是一项具有长期性、基础性、不确定性的问题。”蔡荣根进一步解释，理论物理研究与具有很明确科学目标的大工程——建设天眼FAST、发射卫星不一样。这些项目本质上都是工程问题。已经存在被证明行得通的路径，只要研究出我们怎么去走这条路就可以。“但在理论物理领域，你可能不知道突破会在哪里，甚至不知道在哪个方向”。
他举了暗能量的例子。1998年，科学家发现了宇宙加速膨胀现象，驱动膨胀的被称为“暗能量”。经过20多年的验证后，发现这一研究成果的科学家也被授予2011年诺贝尔物理学奖。
根据最新研究，目前的宇宙中只存在5%左右的普通物质以及27%的暗物质，其余68%的能量组份则由神秘的暗能量提供。暗能量的本质虽仍未被揭示，但天文观测证据表明，暗能量充满宇宙，且除引力作用之外，暗能量与其他物质不存在任何已知的相互作用。
“从1998年到现在，已经20多年过去了，科学家还在寻找‘暗能量’。什么时候能够找到，没人知道。”蔡荣根认为，“就像我们做题，失败的时候肯定占绝大多数。”
理论物理学在科研组织模式上也有其与众不同之处。
“基础科学研究的突破，都是人才驱动的。这些顶尖人才取得突破，然后很多研究者跟进，可以一起去推动学科的发展。”蔡荣根说。