我们生活在一个极其复杂的宇宙中。人类生来好奇，一次又一次地问自己——我们为什么在这里？我们从哪里来，世界从哪里来？世界是由什么构成的？我们很荣幸生活在一个已经足够接近某些答案的时代。弦理论是我们回答最后一个问题的最新尝试。

那么，世界是由什么构成的呢？普通物质由原子组成，而原子又仅由三个基本成分组成：围绕由中子和质子组成的原子核旋转的电子。电子确实是一种基本粒子（它属于称为轻子的粒子家族）；但中子和质子是由更小的粒子（称为夸克）组成的。据我们所知，夸克确实是基本的。

我们目前关于宇宙亚原子组成的知识总和被称为粒子物理学的标准模型。它描述了构成世界的基本“砖块”，以及这些砖块相互作用的力量。有十二个基本“砖块”。其中六个是夸克——它们有奇怪的名字：上夸克、下夸克、粲夸克、怪夸克、底夸克和顶夸克。（例如，一个质子由两个上面的夸克和一个下面的夸克组成。）另外六个是轻子——包括电子和它的两个较重的兄弟，μ子和τ子，以及三个中微子。

宇宙中有四种基本力：引力、电磁力、弱相互作用和强相互作用。其中每一个都是由充当力载体的基本粒子产生的。最熟悉的例子是光子，一种光粒子，它是电磁力的媒介。（这意味着，例如，当磁铁吸引钉子时，这是因为两个物体都在交换光子。）引力子是与重力相关的粒子。强相互作用是由八种称为胶子的粒子产生的。（我更喜欢称其为“Pegamoides”！）弱相互作用最终由三个粒子传递：玻色子 W + 、W- 和 Z 。

标准模型以无可挑剔的精度描述了所有这些粒子和力的行为；但有一个例外：重力。由于技术原因，我们日常生活中最熟悉的重力很难在微观层面上描述。多年来，这一直是理论物理学中最重要的问题之一——建立量子引力理论。

近几十年来，弦理论已成为微观引力理论最有前途的候选者之一。而且它的野心更大：它的目标是对我们宇宙的基本结构进行完整、统一和一致的描述。（因此他偶尔会被冠以“万有理论”的傲慢称号。）

斯蒂芬·霍金解释的弦理论背后的基本思想是：标准模型的所有各种“基本”粒子实际上只是一个基本物体：弦的不同表现形式。怎么会这样？嗯，通常我们会想象电子是一个“小点”，没有任何内部结构。点只能移动。但是，如果弦理论是正确的，使用非常强大的“显微镜”，我们会意识到电子实际上并不是一个点，而是一个小“环”，一根小弦。绳子除了移动之外还可以做其他事情——它可以以不同的方式振动。如果它以某种方式振荡，那么，从远处看，我们无法辨别它是否真的是一根绳子，我们就会看到一个电子。但如果它以另一种方式振荡，那么我们就会看到光子、夸克或标准模型的任何其他粒子。所以，如果弦理论是正确的，那么整个世界都是由弦组成的！

也许关于弦理论最令人惊讶的事情是这样一个简单的想法是可行的——可以从弦理论中获得标准模型（其扩展）（该模型已通过实验以非凡的精度得到验证）。但需要澄清的是，到目前为止，还没有实验证据表明弦理论本身就是对我们周围世界的正确描述。这主要是由于弦理论仍处于发展阶段。我们知道它的一些部分；但目前还没有其完整的结构，因此我们还不能做出具体的预测。