Đến nay, ứng cử viên hàng đầu (và duy nhất) để giải quyết vấn đề trên là lý thuyết dây. Theo thuyết này, tất cả vật chất và năng lượng trong vũ trụ đều cấu thành từ những dây rất nhỏ. Mỗi rung động của dây tương ứng với một hạt hạ nguyên tử khác nhau. Như vậy, electron không phải hạt điểm. Nếu dùng siêu kính hiển vi, bạn sẽ thấy nó không phải một hạt, mà là một dây rung động. Electron trông giống hạt điểm chẳng qua vì dây rất nhỏ.

Khi dây rung động theo các tần số khác nhau, nó sẽ tương ứng với các hạt hạ nguyên tử khác nhau như hạt quark, muon, neutrino, photon, vv.. Đó là lý do cộng đồng vật lý tìm ra được nhiều hạt hạ nguyên tử như vậy. Hiện đã có hàng trăm loại, bởi chúng thật ra chỉ là những rung động khác nhau của một dây rất nhỏ. Theo cách này, lý thuyết dây có thể giải thích thuyết lượng tử của các hạt hạ nguyên tử. Theo đó, khi chuyển động, dây làm cong không-thời gian, đúng như Einstein đã dự đoán. Như vậy, lý thuyết dây hợp nhất rất vừa vặn thuyết tương đối và thuyết lượng tử.

Điều này có nghĩa hạt hạ nguyên tử giống như nốt nhạc. Vũ trụ là bản giao hưởng các dây, vật lý là sự hài hòa của các nốt và “ý của Chúa” mà Einstein theo đuổi suốt nhiều thập niên là âm nhạc vũ trụ ngân vang qua siêu không gian.

Vậy lý thuyết dây loại trừ những hiệu chỉnh lượng tử vốn đã làm điêu đứng giới vật lý suốt nhiều năm như thế nào? Nó sở hữu một tính chất gọi là “siêu đối xứng”. Theo đó, mỗi hạt đều có một siêu hạt đối trọng. Thí dụ, electron có “selectron”, quark có “squark” (s là viết tắt của super, tức “siêu”). Như vậy ta có hai dạng hiệu chỉnh lượng tử, một đến từ các hạt và một đến từ các siêu hạt. Vẻ đẹp của lý thuyết dây là hiệu chỉnh lượng tử từ hai dạng hạt này sẽ triệt tiêu nhau.

Vì vậy, lý thuyết dây cho chúng ta giải pháp đơn giản mà tinh tế để triệt tiêu hiệu chỉnh lượng tử vô hạn. Dạng đối xứng mới mang đến sức mạnh và vẻ đẹp toán học cho lý thuyết dây.

Với một họa sĩ, đẹp có thể là sự thanh cao họ muốn thể hiện trong tác phẩm. Nhưng với nhà vật lý lý thuyết, đẹp là đối xứng. Đây cũng là đặc tính tuyệt đối cần thiết khi nghiên cứu bản chất tận cùng của không gian và thời gian. Thí dụ, nếu tôi cầm một bông tuyết rồi xoay 60 độ, nó vẫn không đổi. Tương tự, kính vạn hoa tạo ra những họa tiết đẹp vì nó dùng gương để liên tục phản chiếu hình ảnh, lấp đầy 360 độ. Cả bông tuyết lẫn kính vạn hoa đều có dạng đối xứng tỏa tròn; nghĩa là khi xoay tròn theo một độ nhất định, chúng không thay đổi.

Giả sử tôi có một phương trình chứa nhiều hạt hạ nguyên tử, rồi tôi xáo trộn hoặc sắp xếp lại các hạt. Nếu phương trình vẫn y nguyên sau khi các hạt được khuấy đảo, thì tôi nói phương trình này sở hữu đặc tính đối xứng.