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弦论，又称为弦理论，是理论物理学的一个前沿分支。它提出了一种全新的视角来审视我们宇宙的基本结构和组成。在传统观念中，物质被看作是由点状的基本粒子（如电子、质子等）组成的。但在弦论中，物质的基本单元被想象成极其微小的、一维的线状物体，我们称之为“弦”。
举个例子，一个电子实际上就可以当做是一根弦。弦论中的弦的尺度非常小，大概只有普朗克长度（10⁻³⁴m），弦在如此小的尺度上振动并旋转着。不同的粒子，实际上是弦的不同振动方式。
弦理论的历史
很多从事这方面的理论学家认为，弦理论体系就是所谓的万有理论，或者说，它就是物理学界的大统一理论。但是最开始的时候，在1968年，物理学家便得到了第一个描述弦运动的公式，但是当时没有人意识到这个公式会与弦论有关。这个公式叫做韦内齐亚诺公式。
二十世纪五六十年代，当时的科学家们一直都在使用量子场论去解释在处理强相互作用力时遇到的困难，但是当时的科学家们又认为量子场是一种不可被测量的存在，（因为当时遇到了一个问题——一个一度被十分信服的理论：杨米尔斯场，在应用于简单的相互作用时，不会产生有限的有意义的量，也就是说杨米尔斯场不可重整化），
而认为一种叫做散射振幅（在量子力学中，量子被描述为具有波粒二象性，其中的波指的是概率波，而散射振幅是描述粒子在散射过程中从初态到末态转变的概率幅。）才是可被测量的。而加布里埃莱·韦内齐亚诺就是采用这种方法，得出了这个描述强相互作用粒子间碰撞的散射振幅公式。
但是让人觉得荒诞的是，这个公式只是韦内齐亚诺在一间咖啡馆中突然想到并且十分随意的写下的。弦理论经常被认为是一个颠倒的理论，是因为科学家们在还没有了解弦论的深层含义之前，就已经有了相当不错的理论出现。而且弦理论算是量子场论的一个延伸理论。
但是随后的十多年里，弦理论在很多方面的理论解释要么不成功，要么不自恰。后来，由于一些科学家想要统一广义相对论和量子力学，但是却遇到了很大的困难——引力子的重整化。
我们知道，真空会产生虚粒子，而一些粒子在靠近它并测量它的时候，也会激发真空产生虚粒子，比如说电子，当我们利用很精确的仪器测量电场的时候，电子会被激发并发射出光子，光子可能会分裂成电子和正电子，这样又会发出更多的光子，一直循环下去，就会使这个整体变得很复杂，而且这些电子和它所产生的这些虚粒子可能会具有无穷的电荷和无穷的质量。
一个好的解决方法，就是将它重整化，重整化就是计算全部虚粒子的数学方法，或者说当上面那一系列复杂的过程产生的时候，我们不需要用有多少个粒子就用多少个公式，这样复杂的方式来计算它们，而是把粒子跟它所产生的虚粒子看成一个整体，用一个叫重整化的方法使它具有具体且有限的物理量。
但是像引力子这种存在，它们相互靠近的时候，就会相互激发产生虚引力子，与电子不同的是，电子产生虚粒子的速度很慢，使得科学家有足够的时间可以用重整化来计算它们，但是引力子产生虚引粒子的速度非常快，也非常多，这就使得科学家没办法将引离子和围绕它的虚粒子重整化。
关于这方面弦论的解决方案是将粒子看作是一根弦，而当它们分裂的时候，就像一个管子出现一个光滑且柔软的分岔道一样，利用弦论的公式去描述这个过程的时候，这个过程是足够慢的，这样更容易被量子力学处理。
弦论认为宇宙中的一切物质不同的振动模式对应着不同的粒子和力。在弦论中，弦本身是具有静质量的而弦的振动又会产生能量，这部分能量也会对质量有所贡献（E＝mc∧2），而弦的不同振动状态，会使粒子具有不同的能量和质量。各种不同的基本粒子被认为是弦的不同振动方式，而每个亚原子粒子对应一个独特的弦共振。
与之前的一系列理论不同的是，弦理论同时还能解释时空性质，当弦在时空中运动的时候，弦需要受到很多时空的限制或者说弦必须遵循一系列自洽条件，一根弦可以分解成更小的弦，或者与其他弦合并成更大的弦，通过一系列的弦之间的相互作用来使得自身能够在时空的限制条件下自洽。在此基础上，物理学家们从弦理论中推导出了爱因斯坦场方程。也就意味着量子力学和广义相对论有了统一的可能。
在宇宙方面，由于以上提到的自洽条件，在弦论的描述中弦只被允许在26维当中运动。而这种存在于26维空间的弦，被认为是逆时针振动的。因此，最开始的弦论认为，宇宙拥有至少26个维度。但是的26个维度不是全部都是“展开”的，有很多维度，实际上是“蜷缩”起来的（就像展开的纸张和揉成一团的纸团），而这些蜷缩起来的维度，他们的尺度大概也仅仅为普朗克长度（10⁻³⁴m）。
并且我们没办法观测到这些维度的时空结构，也没办法观测其中的弦的运动。但是物理学家们提出了一种名为世界面弦论的理论，从弦的运动和相互作用的方式推导出时空的性质，而世界面是记录弦如何运动的一种方式。具体原理在这就不具体说明了，但是这个世界面就像是GPS定位一样，可以定位到弦上每一小部分所处的位置。
其实，物理学家们相信弦论可以推导出大统一理论，但是这必须要在26维的情况下，使弦能够自洽的运动，才可以推导出大统一理论，但是现实中没有那么多的额外维度使四大基本力统一。
这样的弦论后面也出现了一些问题，不仅仅是因为26维不满足物理学家的需要，还出现了快子（一种理论中的超光速粒子）的问题。快子是具有虚能量的弦的一种振动模式。快子的出现证明弦论是不稳定的，因为快子在弦论的描述中是不稳定的，这也意味着在这样的描述下空间中的每一点但是不稳定的。还有一个问题就是弦论仅包涵了玻色子（传递力的粒子），而没有包括费米子（构成物质的基本粒子），这也不符合物理学家的期望。于是便有了超弦论的出现。
于是便有了超弦论。超弦论解决了快子的问题（由于这部分还要涉及膜论，在这就不具体说明了），同时，超弦论中的“超”指的是超对称性，这个超对称性是关于玻色子和费米子的一个联系，这种超对称性使每个玻色子都会有一个费米子与之对应，从而实现将费米子包括进来。
同时还有一个被称为杂化弦的理论出现，杂化弦是由一个顺时针振动的弦和一个逆时针振动的弦组成的，前者存在于十维空间，后者存在于26维空间，并且其中有16个维度已经紧缩了。
而在宇宙方面，超弦论将原本26个维度的宇宙，变成了只需要十个维度的宇宙，虽然在理论上进一步简化可以达到四维（可我们所在的宇宙已经被证明了其四维的必要性），但是这个四维与我们所在的三个空间维度和一个时间维度组合起来的四维并不相同。因为超弦论当中具有超对称性，因此，超弦论中简化得到的四维宇宙是两对对称的维度（几两个空间维度和两个时间维度）组合而成的四维。
但是，超弦论认为我们所在的四维宇宙，和另外一个姊妹六维宇宙，在宇宙大爆炸发生之前是一个总体的十维宇宙，当我们所处的四维宇宙发生宇宙大爆炸的时候，另外一个六维宇宙则开始向内坍缩，当我们所处的是宇宙大到一定程度之后，便会开始坍缩，而另外一个六维宇宙则会发生大爆炸并开始膨胀。值得一提的是，这个令人宇宙目前被认为紧缩在普朗克尺度。
在超弦论中，也有一个和热寂论在名字上很像，与宇宙最终命运有关的理论——火劫理论。在弦理论中我们所处的世界是至少10维宇宙中的一张低维膜。每一万亿年左右，在每个宇宙都陷入了膨胀所造成的黑暗之后，两个膜就会彼此靠近并且碰撞，碰撞释放出一个火球进而使得每个宇宙“重生”。火劫理论包含了许多暴涨的重要特征，但是也有一些关键的不同。根据它的设定，避免了奇点的出现，因为膜的碰撞是一个连续的过程。但绝大多数的理论物理学家仍然相信，暴涨是最好的理论。
最后，关于超弦论，它和膜论有很大关系，而超弦论中的膜论，因为太过于复杂，十分杂乱，并且，目前一些理论物理学家认为，超弦论当中的超对称性很可能是破缺的，或者说是会自发对称性破缺的，所以以后面又发展出了M理论。不过从目前的理论发展来看，科学家们希望有第三次超弦革命。
M理论：一个更为统一的理论框架，它将五种不同的超弦理论统一在一起，并可能包含一个11维的维度。