Теория струн, и петлевая квантовая теория гравитации очень динамичны как исследовательские программы со значительными шансами открытия новых законов природы. Каждая достигла много больше, чем дальновидные эксперты могли бы предполагать при заключении пари двадцать лет назад. Мы начнем с проблем самой квантовой гравитации.

Если удивительная теория петлевой квантовой гравитации верна, то пространство и время, воспринимаемые нами как непрерывные, на самом деле состоят из дискретных частиц. С древних времен некоторые философы и ученые предполагали, что материя может состоять из крошечных атомов, но еще 200 лет назад мало кто верил, что их существование можно доказать. Сегодня мы наблюдаем отдельные атомы и изучаем частицы, их составляющие. Зернистое строение вещества для нас уже не новость.

Один из универсальных уроков последнего столетия состоит в том, что известные законы физики находятся в соответствии с принципами симметрии. Специальная теория относительности основана на симметрии, описываемой принципом относительности, на симметрии между всеми системами отсчета, движущимися относительно друг друга с постоянной скоростью. Гравитационное взаимодействие, в соответствии с его описанием в обшей теории относительности, основано на принципе эквивалентности, обобщающем принцип относительности на случай произвольным образом движущихся систем отсчета. Наконец, сильное, слабое и электромагнитное взаимодействия основываются на более абстрактных принципах калибровочной симметрии.

Новейшие космические карты позволили обнаружить самые крупные природные структуры – группы галактик, превосходящие по размеру прочие объекты Вселенной.

Еще в 70-х гг. космология – учение о Вселенной в целом – была наукой, в которой предположения преобладали над фактами. Сейчас космология обрела прочный теоретический фундамент, опирающийся на обширные данные систематических наблюдений. Модель Большого взрыва, согласно которой около 14 млрд. лет назад Вселенная начала расширяться из состояния с высокой плотностью и температурой, может объяснить движение галактик, соотношение водорода и гелия, а также свойства реликтового излучения – остатков тепла от расширяющегося и охлаждающегося газа.

Будущее всегда воспринимается нами иначе, чем прошлое — это один из основных факторов нашей жизни. Однако в больших космологических масштабах и будущее, и прошлое могут выглядеть одинаково.