La théorie des cordes est l’une des voies envisagées pour régler un des problèmes majeurs de la physique théorique : fournir une description de la gravité quantique c’est-à-dire l’unification de la mécanique quantique (inévitable pour décrire la physique aux petites échelles) et de la théorie de la relativité générale (nécessaire pour décrire la gravitation de manière relativiste).

La principale particularité de la théorie des cordes est que son ambition ne s’arrête pas à cette réconciliation, mais qu’elle prétend réussir à unifier les quatre interactions élémentaires connues, on parle de théorie du tout, tout en reposant sur deux hypothèses assez révolutionnaires :

• Les briques fondamentales de l’Univers ne seraient pas des particules ponctuelles mais des sortes de cordelettes vibrantes. Ce que nous percevons comme des particules de caractéristiques (masse, etc) distinctes ne seraient que des cordes vibrant différemment. Avec cette hypothèse, les théories des cordes admettent une échelle minimale et permettent d’éviter facilement l’apparition de certaines quantités infinies (on parle de « divergences ») qui sont inévitables dans les théories quantiques de champs habituelles. Il n’y a donc plus besoin de procéder à la renormalisation de la théorie.
• L’univers contiendrait plus de trois dimensions spatiales. Certaines d’entre elles, repliées sur elles-mêmes, passant inaperçues à nos échelles (par une procédure appelée réduction dimensionnelle).

Malgré de premiers résultats partiels très prometteurs comme la reproduction de la formule de Bekenstein et Hawking pour l’entropie du trou noir, ainsi qu’une richesse mathématique remarquable (la théorie des cordes a permis de découvrir la symétrie miroir en géométrie) la théorie des cordes reste toutefois incomplète. D’une part, une multitude de solutions aux équations de la théorie des cordes existe, ce qui pose un problème de sélection de notre univers et, d’autre part, même si beaucoup de modèles voisins ont pu être obtenus, aucun d’entre eux ne permet de rendre compte précisément du modèle standard de la physique des particules.