تقترح هذه النظرية بأنه يمكن تقسيم المادة إلى ما هو أصغر من الإلكترونات والكواركات، أي إلى حلقات صغيرة من الأوتار المهتزة. تتحرك هذه الأوتار وتهتز بترددات مختلفة، ما يمنح الجسيمات خصائص مميزة مثل الكتلة والشحنة.
وتقلب هذه النظرية الصفحة على الوصف القياسي للكون عن طريق استبدال كل جسيمات المادة والقوة بعنصر واحد فقط: أوتار متذبذبة صغيرة تلتف وتدور بطرق معقدة لتعطي الجسيمات.
تحاول نظرية الأوتار ربط القوى الأربع في الكون: القوة الكهرومغناطيسية والقوة النووية القوية والقوة النووية الضعيفة والجاذبية. يعتقد العلماء أن الأوتار من هذه القوى الأربعة المختلفة تتفاعل مع بعضها بعضاً.
هذه النظرية هي بوتقة تجمع جهود العديد من أبرز العلماء والباحثين، وأهمهم:
غابرييل فينيزيانو، عالم الفيزياء النظرية الإيطالي الذي يعمل في المنظمة الأوروبية للأبحاث النووية (CERN)، الذي قام عام 1968 باستخدام البيانات التي تم جمعها من مختلف مسرعات الجسيمات لصياغة أسس نظرية الأوتار.
لكن كانت البوادر الأساسية لهذا العمل في فترة الأربعينيات من القرن العشرين، وخصوصاً على يد أينشتاين الذي أمضى الجزء الأخير من حياته في محاولة لإيجاد "نظرية كل شيء" وهي نظرية يمكن أن تربط النسبية العامة وميكانيك الكم. ومن أشهر المشاركين في تطوير النظرية حالياً الباحث ميشيو كاكو المشهور في أميركا.
هناك بعض المفاهيم الأساسية التي تساعدنا على فهم نظرية الأوتار وهي:
قد يسمح لنا الفهم الأفضل لنظرية الأوتار وجمع الأدلة الكافية لتطبيقها، بالسفر بين الأكوان وإلى أبعاد جديدة، ما يجعل السفر عبر الزمن ممكناً.