弦理论的发现最早可以追溯到20世纪60年代末，理论物理学家们发现可以使用弦理沦来描述强相互作用力，但不久他们被量子色动力学所吸引，使得刚刚被发现的弦理论受到冷落。尽管那时还有几个数学家对弦理论仍抱有很大兴趣，但他们并不想利用这个理论在自然力的统一方面有所突破。20世纪70年代中期，巴黎的若埃尔·谢尔克与美国加利福尼亚理工学院的约翰·施瓦茨在运用弦理论方面取得了进展，他们找到了一种描述引力的方法。然而，他们的同事和其他一些物理学家则认为，既然超引力理论那么有希望在解释强相互作用力方面取得突破，而又有什么必要使用这样一种复杂的弦理论来解释强相互作用力呢？所以，那时大部分人对弦理论没有引起足够的重视。
然而，当物理学家们运用超引力理论来作运算时，他们发现这种计算是相当麻烦的。因为这种计算涉及154种粒子和引力子，还有8种微粒子。如此大的数目在计算中会遇到很大的困难。霍金曾经说过，这种计算在那时(20世纪80年代早期)即使使用计算机，也需要4年的时间才能完成一次计算。物理学家们还发现，在运用超引力理论进行数学计算时，如果考虑到所涉及的所有粒子，那末即使不会遇到无穷大的问题，但要准确无误地完成这种计算，几乎也是不可能的。没有哪一个物理学家愿意放弃所有的其他工作而专门从事这种运算。于是，他们对待超引力理论的态度发生了变化。
20世纪80年代中期，物理学家们由于对超引力理论的烦琐计算感到了厌倦，他们又开始对弦理论重新产生了兴趣。他们发现，弦理论中自然地包含着引力子。这是他们对这种理论感到最满意的一个方面。物理学研究人员还运用这种理论，试图建立引力量子理论。他们从一个引力子应当具有的性质出发，将162个其他粒子都包含进这个理论之中。借助于弦理论，他们运用量子方程式，发现由一些方程式所描述的封闭的线环恰好具有某些引力的性质，这些线环实际上就是引力子。随后，物理学家们又发展了线理论，创造了“超弦理论”。
“超弦理论”还有一个奇特的性质是这一理论基本上都是在抽象思维的领域中完成的，它的现实性比较小，与人们的日常生活有很大距离。当然，这种特性对于数学家来说并不会感到有太大的困扰。在“超弦理论”中，有一种最合适的形式就是引力子从量子方程式中自然地出现，并且仅仅只在二十六维的微小物质中起作用。如果“超弦理论”能够真实地描述宇宙的状态和变化发展，那么就需要找出四维(空间的三维与时间的一维)之外那些额外的维，而额外的维又在哪里呢？
数学家们是这样寻找额外的维的，他们采用了一种被称为是“压缩”的方法，这种方法就像在现实生活中我们从不同的距离对物体的形状进行观察会得到不同的视觉效果一样。以一根橡皮薄片卷成的薄管为例，当橡皮薄片还没有卷成薄管之前，从近处观察它是二维的；而当将它卷成软管之后，这个软管就成了三维的了。如果从很远的距离观察这个软管，它看起来好像是一条一维的线；而如果我们从远处对这个软管的一端进行观察，它就像是一个点，它的维可以被看作是“O”维。再举例来说，根据我们的日常生活经验，地球表面是非常不平坦的，有高山大川，也有丘陵沟壑，有些地方凹凸不平得很厉害，以至于人们根本无法在那里行走。但当一个宇航员从外层空间观察地球时，他所看到却是一个非常圆滑的球面。因此，我们之所以察觉不出四维以外的其他二十二维，是因为这些维都被蜷曲起来，或者是因为这些维被“压缩”成了类似于球体或柱体的多维体。在空间中我们所观察到的每一点实际上都是具有二十二个维度的空间结。空间的这个复合结构非常微小，只有在小于10-30厘米的范围内才能够看得清。一个典型的原子核的直径大约是10—3厘米，但它还比这种微小的空间结构大10亿亿倍。
当然，数学家们可以运用自己的抽象思维轻而易举地把四维之外的二十二维的“压缩”现象描述出来。但是，这里却有一个十分有趣的问题：为什么除四维之外的那二十二维会以一种压缩的方式蜷曲起来？而又为什么自从宇宙发生大爆炸以来，空间的三维却一直在扩展？另外一个使人感到十分有趣的问题是，牛顿的万有引力定律和麦克斯韦的电磁学理论，都是在空间加上时间的四维中才有效。举例来说，如果空间有更多的维的话，行星就不可能有稳定的轨道环绕恒星运行了。因为行星只要受到哪怕是最轻微的扰动，也会脱离自己原来的轨道，要么冲到恒星上去被烧毁，要么脱离恒星的引力进入到其他空间中去。正如霍金所说的那样，假如空间有更多的维，任何稳定的恒星都无法存在，任何凝聚的气体和尘埃要么完全散开，要么坍缩到黑洞之中。
物理学家们根据物理学定律发现，不管在宇宙的起始点上是多少维，而只有空间加上时间的四维是稳定的，其他的所有维都是不稳定的，都必将被压缩。物理学家们在最新的研究中还得到了一个提示，即也许其他二十二维是空间三维扩张的动力。此外，根据人类宇宙学的观点，或许还有其他的宇宙存在，在那里的“压缩”过程与我们现在的宇宙稍有不同，或者那里有六七个空间维，或者那里只有空间一维。由于那些宇宙上根本没有人的存在，因而在那里也不会有人去探究那些宇宙究竟有多少维。假如像人类这样的生命形式只能在三维空间中生存的话，那么也就毫不奇怪物理学家们发现在人类所居住的宇宙上的确实只有三维。
霍金在任剑桥大学卢卡斯数学教授的演说中曾经预言，在20世纪末有可能实现理论物理学的目标，即物理学家在不远的将来会有一个完整的协调的关于物理相互作用统一理论，它能够描述所观测到的一切现象。后来，霍金再谈到这个问题就谨慎得多了。至1988年《时间简史》出版时，他只是说我们未来将发现一个完整的统一理论，而不是预测我们何时能发现这一理论。当然，处在20世纪80年代理论物理学的繁荣时期，物理学家们完全可以乐观地说到2000年人们有可能发现一个完整的统一理论。但这只是人们主观的预测和期望，它不能代替理论物理学的现实发展。2000年已经到来，但物理学家们渴望已久的“圣杯”还没有找到。如果现在你再问物理学家们何时能发现一个完整的统一理论，他们通常会说在未来的20多年中有希望突破这一难关，但越来越多的理论物理学家拒绝对找到完整的统一理论的时间作出预测。
在物理学史上，曾经有过几次这样的情形，物理学家们以为他们已经和快要找到物理学领域的所有答案了，理论物理学从此就要终结了。但是，事实证明，他们的预测是错误的。19世纪末，许多物理学家都感觉到，物理学理论的大厦已经基本建成，今后要做的事情只是修修补补，做些细枝末节的事情。而随后物理学的革命导致了这个领域的巨大发展，人们才发现物理学家的预言与事实差距太大了。爱因斯坦的相对论和量子力学整个改变了物理学发展的方向，使得所谓的物理学理论的大厦被冲击得支离破碎。另外一次这样的情形发生在20世纪20年代晚期，量子物理学创始人马克斯·玻恩又宣称，在6个月之内，理论物理学家将不会再有什么重要事情可做了，因为那时人们已经对基本粒子电子和质子有了很好的了解。在玻恩看来，物理学家已经穷尽了对物质微观结构的认识。但是到了20世纪30年代初期，人们又发现了中子，随后又发现中子和质子都是由更微小的粒子夸克所组成的。迄今为止，人们已经发现了几百种微观粒子。
看来，轻言物理学的终结必然是要犯错误的。因为人们对一门学科的研究不可能穷尽其一切真理性的认识，在物理学的研究中也是这样。在人们认识客观事物和探索真理的过程中，每一科学理论接近绝对真理的过程都是相对的，无论是相对论还是量子力学理论，都不可能穷尽对整个物质世界的认识。但是，在科学发展的每一阶段，人们的认识都向着绝对真理的认识迈进了一步。因此，在人类知识的发展过程中，物理学永远也不会终结，只能在发展中日趋完善。
霍金在任卢卡斯数学教授的演说中还作了另外一个预言，认为将来随着计算机的飞速发展，计算机很可能会在不久的将来取代理论物理学的地位。他这样说：“现在计算机是研究的好助手，但是它们必须服从人类的指挥。然而，如果人们延伸它们现代发展的突飞猛进的速度，很可能会把理论物理完全取代掉。这样情形也许会变成，如果不是理论物理已经接近尾声的话，便是理论物理学家的生涯已经接近尾声了。”霍金的预言已经过去了20多年，一方面，他对计算机的飞速发展对物理学的影响所作的充分估计是正确的。从20世纪80年代初到今天的这20多年中，计算机的发展如此神速，超乎人们的意料。如果没有高速计算机的帮助，对于物理学上处理诸如二十六维的“线”这样复杂的问题是无法想像的。另一方面，他预言飞速发展的计算机在处理复杂的理论物理学问题时如果不再需要人的指挥，物理学家就会找到他们长期探索的终极理论，那时，不是理论物理学终结了，就是理论物理学家的生涯终结了。他的这方面的预言则被事实证明是不正确的。首先，计算机不管怎样发展，最终还需要人的设计、操纵和指挥。脱离了人的设计、操纵和指挥的计算机，是根本不可能运行的。其次，即使计算机再发展，也不会完全代替理论物理学家的工作，更不会导致理论物理学的终结。
由此看来，在探寻完整的统一理论的道路上，人们不仅要克服这个理论自身的困难，而且还要克服人作为主体在认识中存在的片面性和障碍。即使像霍金这样的伟大科学家、思想家，在认识这个问题时也难免会产生片面性。因此，物理学家在探寻“圣杯”的过程中，只有坚持以正确的哲学思想为指导，才能在物理学研究中有效地避免盲目性和片面性。马克思主义唯物辩证法是一种科学的哲学，也是人们认识世界和改造世界的强大思想武器，“这种辩证哲学推翻了一切关于最终的绝对真理和与之相应的绝对的人类状态的观念。在它面前，不存在任何最终的东西、绝对的东西、神圣的东西；它指出所有一切事物的暂时性；在它面前，除了生成和灭亡的不断过程、无止境地由低级上升到高级的不断过程，什么都不存在。”按照唯物辩证法的观点，人们在理论物理学领域中的认识是永无止境的，物理学家们也许能在未来找到一种完整的统一理论，但物理学的研究永远不会终结。
