弦理论在大约30年前以自己的完美而著称，旨在解决基础物理学中的难题，包括调和相对论和量子力学之间的矛盾。
在广义相对论中，事件是连续的和确定性的，这意味着每个原因都与特定的局部效应相匹配。在量子力学中，由亚原子粒子相互作用产生的事件以跳跃方式（量子跳跃）发生，结果是概率而不是确定的。
简单地用微小的振动弦环代替无限小的粒子，借用迈克尔·法拉第的话来说，似乎太美妙了，不真实。这些振动产生夸克、电子、胶子和光子。量子不确定性不能将时空撕成碎片，似乎有一个可行的量子引力理论。
比文字描述更美丽的是它背后的数学，这让一些物理学家感到高兴。可以肯定的是，弦理论产生了令人不安的影响。这些字符串太小，实验无法检测到并存在于多达11个维度的空间中。这些尺寸被折叠成复杂的形状。没有人知道这些维度是如何折叠的，但可以肯定的是，某些配置最终会产生我们熟悉的力和粒子。
许多物理学家认为弦理论将量子力学与引力结合在一起。
后来的物理学家意识到，单一（统一）理论的梦想是一种幻觉。在1970年代完成了粒子物理学的强大"标准模型"之后，他们希望这个故事能在弦理论中重演。像许多成熟的理论一样，弦理论在某些方面变得丰富、复杂、难以处理，影响广泛。它的触角已经深入到理论物理学的许多领域。
弦理论的数学已经应用于宇宙学和凝聚态物理学。今天的弦理论看起来几乎是分形的。人们越接近探索任何角落，他们发现的结构就越多。有些人深入挖掘特定的"裂缝";其他人放大以尝试理解更大的模式。因此，今天的弦理论包含了很多看起来不再像弦的东西。这些微小的弦环被认为可以穿透自然界已知的每个粒子和力。
即使弦理论的数学工具被用于物理科学，物理学家也很难处理弦理论的核心张力：它能帮助研究人员理解引力和量子力学是如何调和的吗？
"问题在于弦理论存在于理论物理学领域，"国际IAS的数学物理学家Juan Maldacena说，他可能是当今该领域最杰出的人物。但我们仍然不知道，作为一种引力理论，它是如何与自然联系在一起的。
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弦理论在1990年代后期作为万物理论的高潮出现，当时Maldasena揭示了具有五维引力的弦理论等同于四维量子场论。这种"AdS/CFT"二元性似乎提供了一个掌握引力的地图，将它与古老而广为人知的量子场理论联系起来，量子场是物理学中最困难的物体。
这种联系从未被认为是现实的完美模型。它位于一个具有"反德西特"几何形状的五维空间中，与我们的宇宙不同。
但当研究人员深入研究这种二元性的另一面时，他们感到惊讶。大多数人理所当然地认为量子场论已经得到了很好的理解。事实证明，我们对它们的理解非常有限。
这些量子场论是在20世纪50年代发展起来的，目的是统一狭义相对论和量子力学。它们在很长一段时间内都运行良好。但今天，当物理学家重新审视"你认为你在60年前就理解的部分"时，IAS物理学家说，你会发现"令人震惊的结果"是完全出乎意料的。"我们理解的量子场论的每个方面都是错误的。
在过去的十年左右的时间里，研究人员发展了大量的量子场论，每种理论都被用来研究不同的物理系统。这种新的量子场论的爆炸让人想起1930年代的物理学，当时一种新粒子介子的意外出现导致一个沮丧的拉比问："谁发现了这个？到20世纪50年代，新粒子的扩散导致恩里科·费米抱怨："如果我能记住所有这些粒子的名字，我就会成为一名植物学家。"
只有当物理学家发现更基本的粒子，如夸克和胶子时，他们才开始在新粒子的丛林中看到它们的方向。现在，许多物理学家正试图用量子场论做同样的事情。
共同构场论是一个起点。你可以从一个简化的量子场论开始，它在距离上的行为方式相同，无论大小。如果这些特定类型的场论被完全理解，那么这个深奥问题的答案就变得清晰了。
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也许从弦理论的蓬勃发展中受益最大的领域是数学本身。IAS的研究人员解释了如何通过想象一个字符串来解决一些看似棘手的数学问题。例如，卡拉比-楚流（用于描述时空的复杂折叠形状）可以容纳多少个球体？
数学家们被困住了。二维弦可以在如此复杂的空间中摆动，当它扭曲时，它可以获得新的见解，就像数学多维套索一样。这是爱因斯坦著名的物理思维方式：用光束飞行的思想实验揭示了E-mc2。从建筑物顶部坠落的想象力给了他一道闪光：重力不是一种力，它是时空的属性。
利用琴弦提供的物理直觉，物理学家提出了一个强大的公式来解决嵌入式球的问题。他们使用数学家不允许的工具提出了这些公式。然后，在弦理论家找到答案之后，数学家用他们自己的术语证明了这一点。
弦理论也为宇宙学做出了重要贡献。弦理论在思考宇宙膨胀背后的机制中的作用 - 量子效应在大爆炸后的时刻正面与重力相遇 - 是"惊人的强大"。
膨胀模型在弦理论中以多种方式纠缠在一起，特别是多元宇宙（多元宇宙的概念是我们的宇宙可能是无限多个宇宙中的一个），每个宇宙都是由产生我们自己的宇宙的相同机制创造的。在弦理论和宇宙学之间，无限可能的宇宙的概念不仅被接受，甚至被许多物理学家视为理所当然。选择效应将是非常自然地解释为什么我们的世界是这样的，在一个非常不同的宇宙中，我们不会在这里谈论写这个。
这种效应可能是弦理论应该解决的一个大问题的答案。正如格罗斯所说："是什么从无限的可能性中挑选出这个特定的理论（标准模型）？"
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至少，弦理论的成熟版本提供了一种强大的新方法来观察看似不相容的自然描述是如何同时正确的。对同一现象的双重描述的发现在很大程度上概括了物理学的历史。一个半世纪前，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦（James Clark Maxwell）发现，电和磁是同一枚硬币的两面。量子理论揭示了粒子和波之间的联系。现在物理学家有了弦理论。
一旦我们使用弦而不是粒子来检测空间，事物的视角就不同了。如果用量子场论从A点到达B点太难了，那就在弦理论中重新思考这个问题。在宇宙学中，弦理论"以一种更容易思考的方式总结物理模型，可能需要几个世纪才能将所有这些线索拼凑成一幅连贯的画面。
爱因斯坦也试图找到一个万物的理论，但也失败了，这并没有减损他的天才。也许真实的故事更像是地图集上的地图，每个地图都提供了非常不同的信息和不同的信息。使用地图集需要物理学家同时精通多种语言和方法。他们的工作将来自许多不同的方向。
我们正处于自20世纪20年代量子力学出现以来最激动人心的物理学时代。但任何事情都不会很快发生。
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