La théorie des cordes et la théorie des boucles sont toutes les deux des théories qui cherchent à unifier la relativité générale d'Einstein et la mécanique quantique. La mécanique quantique décrit le monde de l'infinimment petit, donc celui des particules. La relativité générale, quant à elle, est une théorie de la gravitation: elle décrit ainsi la force qui s'exerce entre différentes masses. Elle englobe la théorie de la gravitation de Newton, qui n'est valable que lorsque les vitesses des objets et leur masse sont petites. La relativité générale et la mécanique quantique ne sont pas compatibles entre elles. Dans beaucoup de situations réelles, ceci ne pose pas de problème car on peut “négliger” l'une ou l'autre théorie. Par exemple, si l'on considère les expériences faites au CERN, on peut décrire ce qui s'y passe avec la mécanique quantique, et négliger la force de la gravitation qui est beaucoup plus petites que les autres forces présentes. On n'a donc pas besoin de la relativité générale. Au contraire, si l'on s'intéresse à l'évolution de l'Univers, il suffit en général d'utiliser la relativité générale puisque l'on regarde ce qui se passe à très grande échelle. Néanmoins, il existe des situations où l'on aurait besoin d'une nouvelle théorie regroupant la mécanique quantique et la relativité générale. Par exemple, lors de la naissance de l'Univers, la théorie du Big Bang nous dit que toute la matière est condensée en un point: on est donc dans une situation où l'on regarde ce qui passe à une échelle extrêmement petite, donc la mécanique quantique s'applique, mais aussi dans laquelle la force de la gravitation est extrêmement grande, puisque la densité de matière est énorme en ce point: on a donc également besoin de la relativité générale. Ceci est aussi le cas à l'intérieur des trous noirs. Ainsi, dans ces situations extrêmes, on voit que l'on a besoin d'une nouvelle théorie, qui regroupe les lois de la mécanique quantique et celles de la relativité générale.

La théorie des cordes et celle des boucles sont deux tentatives différentes d'unifier la mécanique quantique et la relativité générale. Elles sont controversées, cela est vrai, mais il n'existe pour l'instant pas de meilleure candidate. La théorie des cordes a pour principe de base que les constituants fondamentaux de la matière sont des cordes. La théorie des boucles tente, elle, de quantifier la relativité générale. Dans cette théorie, l'espace n'est pas continu, mais a une structure discrète. Il y a ainsi un saut entre deux points consécutifs de l'espace.