بهتر است قبل ازبررسی پایه ای این نظريه با چند مفهوم وعبارت آشنا شویم:

1- سياهچاله ها یا ستاره هاي رمبيده شده

(Black holes) : يك سياهچاله يك جرم متراكم و يك ستاره ی مرده است كه در آن گرانش به حدي شديد است كه حتي نور نيز نمي تواند از آن بگريزد، پس یک سیاه چاله ديده نمي شود .

2- انفجار بزرگ

 (Big Bang: نظريه اي كه مي گويد جهان در ابتدا يك گوي آتشين بسيار داغ بوده كه منفجر شده و ماده وانرژي و...را بوجود آورده است تا جهان بصورتي كه امروزه مي بينيم در آید این نظریه در قرن نوزدهم ميلادي توسط هابل ارائه شد.

3- مکانیک كوانتومي

( Quantum mechanics) : سال ها پيش تصور مي شد كه كوچك ترين اجزاي تشكيل دهنده ی ماده، اتم ها هستند ولی بعدها كشف شد كه در اتم نيز هسته اي وجود دارد كه الكترون ها به دورآن چرخش مي كنند و همين طور خود هسته از ذرات كوچك تري به نام نوكلئون تشكيل شده و هر يك از نوكلئون ها نيز باز از ذرات كوچك تري به نام كوارك ها تشكيل يافته اند كه بار و وزن هسته اتم را مشخص مي كنند. كوارك ها يكي از ذرات بنيادين هستند كه بعد از انفجار بزرگ بوجود آمدند.کوارک ها داراي شش نوع هستند كه هسته اتم فقط از دو نوع اول آنها يعني up , down تشكيل يافته است.

4- نيروهاي بنيادين یا اولیه :بين ذرات بنيادين چهارنوع نيروعمل مي كند که عبارتند از:

الف) نيروي پر قدرت كوارك :این نیرو از جدا شدن بيش از حد كوارك هاي داخل هسته از يكديگر و يا حتي از پرت شدن آنها به خارج جلوگيري مي كند ، نيروي پر قدرت كوارك از طريق ذرات مبادله كننده(گلوئون)انتقال مي يابد كه بين كوارك ها در پروازهستند .

 ب) نيروي الكترومغناطيسي : يك ذره داراي بارمنفي به وسيله يك ذره ی منفي ديگر دفع و به سوي يك ذره با بارمثبت جذب مي شود اين نيرو توسط فوتون ها مبادله مي شود .

پ) نيروي ضعيف : این نیرودربین ذرات بدون بار(خنثی)ودرفواصل خیلی نزدیک برقراراست و باعث رادیواکتیویته می شود که نوعی از آنرا رادیواکتیویته ی بتا می نامند وذره ی پیام رسان این نیرو«ویکون»نام دارد.

ت) نيروي گرانش : يكي از چهار نيروي طبيعت كه ضعيف ترين آنهاست . گراني،هميشه جذب مي كند،هيچ گاه دفع نمي كندومي تواند تا فواصل بسياردور،تاثيرداشته باشد.همچنين ذره ی پيام رسان اين نيرو«گراويتون»نام دارد كه تاكنون بطور مستقيم مشاهده نشده است.

انرژي تاريك (Dark energy ):

    يكي ازنظريه هايي كه ما را دررسيدن به «نظريه ی همه چيز» ياري مي کند،نظريه ی اينشتين درمورد مجموعه ايست كه سبب انبساط جهان مي شود.اين مجموعه (منظورماده وانرژي)حدود 95  درصد ماده وانرژي جهان را تشكيل مي دهد.  

ازاين مجموعه ی 95 درصدی،30درصد ماده ی تاريك (Dark matter)و65درصد انرژي تاريک (Dark energy)است كه عامل شتاب داربودن انبساط و بي نظمي جهان مي باشد.همچنین سياهچاله ها نيز نوعي ماده تاريك محسوب می شوند. نظريه پردازان انرژي تاريك يا نيروي ضد جاذبه معتقدند که: اين نيرو در طول زمان مي تواند نيرومندتر يا ضعيف تر شود.اين نيرو يا سرانجام دنيا را در يك لحظه از هم مي پاشاند،يا درآينده ی دوررفته رفته آن را خاموش مي كند.اين آينده ی دور10 ميليارد سال با زمان حال فاصله دارد.اگراين نيروخود به خود ازميان برود،جاذبه بارديگربر گيتي مستولي مي شود و جهان خود به خود فرومي پاشد.اين نيرومدت هاست كه وجود دارد وتغيير آن بسياركند وآرام است.

    يكي از كيهان شناسان به نام دكتر"ريس"مي گويد:«هرگونه تحول تسريع كننده،كه به قدرتمند شدن اين انرژي تاريك منجرشود تا30ميليارد سال ديگرروي نخواهد داد.»هم چنين برخي محاسبات دانشمندان درباره ی قدرت اين انرژي به يك عدد واحد رسيده است كه نام آن را«»wگذاشته اند.اين عدد درحقيقت نسبت ميان فشاروتراكم اين انرژي تاريك است.يكي ازعجيب ترين خصوصيات اين انرژي مرموزاين است كه برخلاف ماده يا انرژي معمولي چگالي آن با انبساط فضا كاهش نميابد و شواهد زيادي حكایت ازآن دارد كه هميشه داراي چگالي ثابتي است.به اين ترتيب با انبساط جهان چگالي مواد معمولي رفته رفته كمتر مي شودوحتي نسبتي كمتراز5 درصد را به خود اختصاص خواهد داد ولي درصد انرژي تاريك روبه ازدياد خواهد گذاشت.

اميد است با ادامه ی كاردانشمندان در آينده ی نزديك هيجان انگيزترين راز علم حل شود.

فرضيه سفر در زمان:

    يكي ازجالب ترين افكاربشر،ايده ی جابجايي دربعد زمان است.اينشتين با ارائه ی نظريه ی نسبيت خاص خود نشان داد كه اين كار از نظرتئوري شدني است،برطبق اين نظريه اگرشيئي به سرعت نورنزديك شود،گذشت زمان برايش آهسته تر صورت مي گيرد.بنابراين اگر بشود با سرعت بيش از سرعت نور حركت كرد زمان به عقب بر مي گردد.مانع اصلي اين است كه اگرجسمي به سرعت نور نزديك شود جرم نسبي آن به بي نهايت ميل مي كند لذا نمي شود شتابي بيش از سرعت نور پيدا كرد.  اما شايد روزي هم اين مشكل حل شود!

    دانشمندان براین عقیده هستندکه این کاربه کمک یک پدیده ی طبیعی صورت می گیرد.دراین خصوص سه پدیده مدنظراست:

 (سياهچاله های دوار ، كرم چاله هاوريسمان هاي كيهاني )

    اگر يك تيله روي اين ملافه قرار دهيم به سمت چاله اي كه توپ ايجاد كرده  ميرود  این نظر اينشتين است كه كرات آسماني در فضا وزمان انحنا ايجاد مي كنند ،درست مثل همان توپ روي ملافه.  حالا فرض كنيم فضا به صورت يك لايه ی دوبعدي روي يك محورتاشده باشد وبين نيمه بالاوپایين آن خالي باشدودوجرم هم اندازه درقسمت بالا وپائين مقابل هم قرارگيردآن وقت حفره اي كه هردو ايجاد مي كنند مي توانند به هم ديگررسيده وايجاد يك تونل كند.مثل اين كه يك ميانبردرزمان ومكان ايجاد شده باشد به اين تونل کرمچاله مي گويند.

    حال سوالي پيش مي آيد كه اگرما مي توانستيم به گذشته سفركنيم.زماني كه هنوزبه دنيانيامده بوديم وپدربزرگ خودرامي كشتيم پس چگونه ماوجود داريم اين يك پارادوكس است ونقيض خودش دردرونش است ولي بايد گفت راه حلي نيزبراي اين موضوع پيداشده است واين راه حل نظريه ی جهان هاي موازي است.طبق اين نظريه امكان داردچندين جهان وجود داشته باشد،كه مشابه جهان ماست اما ترتيب وقايع درآنهافرق مي كند.پس وقتي به عقب برميگرديم دريك جهان ديگروجود داريم نه درجهاني كه درآن هستيم.همچنين مي توان گفت كه اين نظريه تقريبا همجهت ومنطبق با نظريه استيفن هاوكينگ درباره ي جهان هاي نوزاد است كه بيانگر اين است كه غيرازجهان ما جهان هاي ديگري نيزوجود دارند كه ازطريق راه هائي به هم متصلند.

نظريه ريسمانهاي كيهاني يا ابر ريسمان:

   يكي ازبرترين موفقيت هاي علم درقرن بيستم اين است كه درسطح پايه،قوانين فيزيك به دو فرمول خلاصه شدند:

1-تئوري گرانش اينشتن:كه فضاهاي بسياربزرگ راتوصيف مي كند.مثلاكهكشانها، سياهچاله ها وانفجار بزرگ.

2-تئوري كوانتومي:كه فضاهاي بسياركوچك راتوصيف مي كند.مثلاجهان كوچك ذرات زير اتمي والكترومغناطيس.  

 يكي از بزرگترين طنزهاي طبيعت كيهان شناسي اتحاداين دوفرمول است كه واقعاگيج كننده به نظرمی رسد وحتي بزرگترين فيزيكدانان جهان مثل اينشتین وهايزنبرگ نتوانستند ازعهده ی آن برآيند،خوشبختانه مايك تئوري مناسب براي اتحاداین دونيروداريم (در حقيقت اين تنها تئوري است و ديگرتئوري هابه تناقض رسيده اند ) كه ابر ريسمان ناميده مي شود كه به سادگي دستگاه گرانشي را با تئوري الكترومغناطيس كه براي حل مشكلات كرمچاله هاي كوانتومي لازم است،متحد مي كند.

   تئوري ابرريسمان قوانين مبهم فيزيك كوانتومي رابافرض اين كه ذرات زيراتمي درحقيقت ارتعاشي از يك رشته كوچك هستند توضيح مي دهد،ارتعاش يك رشته ويالون سبب ايجاد يك نت مي شود،همچنين ارتعاش يك ابرريسمان سبب ايجاد ذرات موجود درطبيعت مي شود. بنابراين جهان يك سمفوني ازريسمان هاي درحال ارتعاش است و توضيح بيشتراين كه يك ريسمان كه درزمان حركت مي كند باعث انحناي فضاي اطرافش مي شود که سياهچاله،كرمچاله وديگرجوابهاي مرموزاينيشتن رامي سازد ودريك كلام، تئوري ريسمان،تئوري اينيشتن وكوانتوم فيزيك را با يك نتيجه ی منطقي متحد مي كند.

   همچنين بايد دانست،كه اين ذرات زيراتمي كه سازنده ی تارهاي اين ويالون هستندآن قدركوچك هستند طوري كه اگرهسته ی اتم هيدروژن راشهرتهران فرض كنيم اندازه اين ذرات اتمي درداخل اين شهراست به عبارتي ديگراين ذره 18-^10برابريك اتم است.

   ادوارد ويتن ازموسسه ی تحصيلي پيشرفته در پرينستون ادعاکرده است: «تئوري ابرريسمان تئوري قرن بيست ويكم است كه تصادفادرقرن بيستم كشف شده است وهنوز رياضيات موردنيازقرن بيست ويكم براي حل سياهچاله هاي كوانتومي كشف نشده است.»تا اينجا  به تلاش هاي انجام شده و نظريه هاي ارائه شده براي رسيدن به نظريه كلي «همه چيز» پرداختيم.در پايان بهتراست شناخت دقيق تري نيز از خود نظريه درحيطه ی  فيزيك داشته باشيم:

اين نظريه :

ـ بايد مدلي به ما بدهد كه بين نيروها وذرات،يگانگي ايجاد كند.

ـ بايد به اين سوال پاسخ دهد كه«شرايط مرزي چيست؟ شرايطي كه دراولين لحظه،قبل ازآن كه هيچ زماني بگذرد وجود داشته است.

ـ بايد امكان چند انتخاب را بدهد.بايد محدود كننده باشد.به عنوان مثال،بايد دقيقاً پيشگويي كند كه چند نوع ذره وجود دارد. اگرحق انتخاب هايي راباقي مي گذارد،بايداين واقعيت را به نحوي توضيح دهد كه اين، جهاني است كه ما داريم،نه جهاني كه با آن اندك تفاوتي دارد.

ـ بايد تعداد كمي اجزاي اختياري داشته باشد ، هاوكينگ نظريه اي دارد به نام سوراخ كرم كه ميتواند به اين معني باشد كه ما هيچ گاه نظريه اي بدون اجزاي اختياري نخواهيم داشت با اين حال ، ترجيح مي دهيم كه براي پاسخ ها نبايد نگاه زيرچشمي بسيارمكرري به جهان واقعي داشته باشيم، شگفت آن كه نظريه ی«همه چيز»ممكن است يك جزءاختياري باشد.

ـ بايد جهاني،مثل جهاني راكه مشاهده مي كنيم،پيشگويي كند يابه طورقانع كننده اي توضيح دهد كه چرا اختلافي وجود دارد.يك نظريه «همه چيز»بايدراهي بيابد تادرقياس با آنچه مامشاهده مي كنيم، ايستادگي كند.

ـ بايد ساده باشد و درهمان حال،امكان پيچيدگي هاي عظيم رابدهد.

ـ بايدمعماي تركيب نظريه ی نسبيت عام اينيشتن نظريه اي كه معمولاباآن گراني راتوضيح مي دهيم)ومكانيك كوانتومي(نظريه اي كه معمولابه هنگام بحث درباره ی سه نيروي ديگربه كار مي بريم)راحل كند.