Il est clair qu'Einstein à fait connaître à la physique moderne un bond énorme. La théorie de la relativité générale a supplanté la théorie de Newtonienne de la gravitation et passé avec succès tous les test expérimentaux et observationnels.
Pourtant, cette théorie reste apparemment inconciliable avec la physique quantique (à savoir un ensemble de lois découvertes il y a 70 ans et auxquelles la nature obéit elle aussi rigoureusement.

L'intérêt certain que portent les scientifiques au trous noir n'est pas dénué de sens. En effet, ces objets extrêmement massifs (obéissant à priori à la théorie de la relativité) sont confinés dans des espaces infiniment petits (obéissant à la mécanique quantique). On retrouve donc dans l'étude des trous noir le probable chaînon manquant de la physique moderne.

Théorie des cordes
Il plusieurs théories des cordes, dont 5 sortent du lot. Elles reposent toutes sur l'idée de ne pas considérer les objets fondamentaux de la physique comme des particules ponctuelles (de dimension 0) mais des entités de dimension 1, dotées d'une longueur très petite. Les différentes particules que nous connaissons apparaîtraient alors comme différents modes de vibration d'une corde (de la même façon que chaque mode vibration d'une corde de guitare correspond à une note). La multiplicité des théories pose la question : une des théorie est elle plus exacte que les autres? La réponse fut apporté grâce au travaux de plusieurs équipes dont notamment de E. Witten. En fait chacune des théories est un cas particulier d'une théorie plus générale utilisant la supersymétrie.

Les théories des cordes semblent cependant n'être valables que si l'espace temps possède 10 ou 26 dimensions au lieu de nos 4 habituelles! Si elles existent pourquoi n'en voyons nous que 3 d'espaces et une de temps? En fait, on suppose que les autres dimensions sont courbes dans un espace de très petite taille.
On imagine alors que dans un univers primitif toutes les dimensions étaient sous cette forme et que certaines dimensions (celles que nous connaissons) se sont ouvertes.
L'idée d'un nombre de dimensions supérieur à 4 n'est pas nouvelle et prend sa source dans l'hypothèse émise par un mathématicien germano-polonais en 1919, Théodor Kaluza. Ce dernier énonçait une théorie qui, à première vue, unifiait avec élégance l'électromagnétisme et la gravitation, en considérant notre univers comme ayant 5 dimensions. Cette théorie fut améliorée par Oskar Klein, un physicien suédois, en 1926, il estima notamment la taille de la 5e dimension comme étant de l'ordre de 10e-35m. Vers 1930, la théorie Kaluza-Klein tomba dans l'oubli ou plutôt s'effaça devant la déferlante de la mécanique quantique.

Deux types de cordes sont envisageables: ouvertes et fermées. Une corde typique serait si petite qu'il faudrait en mettre 10e20 bout à bout pour atteindre le diamètre d'un simple proton. Il n'existe sur Terre aucun moyen de tester en laboratoire de façon expérimentale la structure de la matière à cette échelle, il faudrait pour cela un accélérateur de particules plus grand que la Terre elle-même.
Alors que le chemin d'une particule normale dans l'espace temps est une ligne (ligne d'univers), le chemin d'une corde sera une surface bi-dimensionelle (feuille d'univers), une bande ou un cylindre selon le type de corde.
Deux morceaux de cordes peuvent s'ajouter pour former une seule corde. De même, un morceau de corde peut se diviser en 2 cordes. Ainsi, l'émission ou l'absorption d'une particule par une autre peut se traduire en terme de "cordes" par la division ou la jonction de cordes.
Ainsi, dans un modèle proposé en 1988, la lumière, décrite par des cordes ouvertes, peut se propager dans les trois dimensions qui nous sont familières, alors que la gravitation, représentée par des cordes fermées, peut se propager dans les dimensions parallèles envisagées par la théorie des cordes.

Les physiciens mathématiciens sont très intéressés par les implications de la théorie des cordes : tout en fournissant une explication du comportement connu de particules comme les électrons et les protons, elle donne une description de la gravitation en termes de comportement de cordes vibrantes ayant la forme de boucles. De nombreux physiciens estiment que les supercordes constituent donc le meilleur espoir de pouvoir développer un jour une "théorie du tout" fondamentale.
 

Peut-il y avoir réellement une théorie unique?
En fait, il semble qu'il y ait 3 possibilités:

1- Il n'y a pas de théorie de l'univers, les événements ne peuvent être prédits au delà d'un certain point et arrivent au hasard et de manière arbitraire.

Cette version est  défendue par certains affirmant que si  un ensemble de lois décrivaient le fonctionnement de l'univers, cela enfreindrait la liberté de Dieu, fut effacé en redéfinissant le but de la physique c'est à dire: de formuler un ensemble de lois capables de prédire les événements seulement dans les limites du principe d'incertitude.

2- Il n'y a pas de théorie ultime de l'univers, juste une suite infinies de théories partielles qui décrivent l'univers plus ou moins précisément.

Cependant il semble vraiment que la séquence de théories de plus en plus raffinées doivent connaître quelques limites dans le futur. En effet, la gravité parait fournir une limites à cette séquence de "poupées russes". Si l'on avait une particule avec une énergie supérieure à l'énergie de Planck (10e10 GeV), sa masse se retrancherait elle même du reste de l'univers et formerait un trou noir. Bien sur, l'énergie de Planck représente un long chemin à partir des énergies obtenues actuellement avec nos accélérateurs (~100 GeV), mais tout laisse penser qu'une théorie universelle existe.

3- Il y a bien une théorie unifiée.