สิ่งที่เราเข้าใจระบบจักรวาลขณะนี้ คือ เรารู้ว่าจักรวาลนั้น มีการขยายตัวออกไปอยู่ตลอดเวลา เรารู้ว่าจักรวาลมีโครงสร้างสสารและพลังงานเชื่อมต่อกันทั้งระบบ เรารู้ว่าจักรวาลทั้งหมดมีรูปทรงลักษณะโป่งแบน (ไม่กลม) แต่ยังมีข้อโต้แย้งกัน ไม่มีข้อสรุปที่แน่ชัดนักในบางประเด็นจากการค้นหาด้านทฤษฏีควบคู่ ไปกับการ ทดลองในห้องปฏิบัติการ แม้กระทั่งข้อมูลมากมาย จากภาพถ่ายโดยยานสำรวจ สัญญานคลื่นวิทยุทุกรูปแบบจากส่วนลึกของจักรวาล

จุดดำบนลูกโป่ง สมมุติเป็นกาแล็คซี่    แสดงการขยายตัวของจักรวาลเปรียบเสมือนการพองขึ้นของลูกโป่ง

ถ้าจะกล่าวว่ามนุษย์นั้น คือ ประดิษฐ์กรรมที่มีความฉลาดที่สุดในจักรวาล อาจจะยังกล่าวอ้างเช่นนั้นไม่ได้ แต่ถ้าเป็นที่สุดในระบบสุริยะอาจเป็นไปได้ มนุษย์ มีข้อจำกัดของการเรียนรู้จากการมองเห็น เพราะจะเชื่อในสิ่งที่เห็น หากมองไม่เห็นก็จะไม่เชื่อ นับว่าเป็นสิ่งที่มีเหตุและผลที่ถูกต้อง ความก้าวหน้าระบบสุริยะนี้ ปัจจุบันความเฉลียวฉลาด ทำให้มนุษย์สร้างเครื่องมือ ที่มีประสิทธิภาพ ศึกษาในสิ่งที่มนุษย์ ไม่สามารถมองเห็นได้ในอดีตได้ ทำให้เกิดแนวทาง ความเข้าใจเพิ่มมากขึ้นตามลำดับ

มีความเป็นไปได้ ว่ารูปทรงจักรวาลอาจจะ    กลมอย่างผลส้ม (Spherical) หรือ ทรงเหมือนอานม้า (Saddle) หรือ ราบแบน (Flat)    ขณะนี้ยังไม่สามารถยุติข้อโต้แย้งได้ ถึงแม้จะมีข้อมูลสำรวจ    แต่ก็มีข้อจำกัดของจักรวาลที่ใหญ่โต ไกลเกินที่จะสรุปได้

Fundamental : รากฐานดั้งเดิม Quantum mechanics (กลศาสตร์ควอนตัม) อธิบายถึงสิ่งที่มีขนาดเล็กๆของ อะตอม โมเลกุล Electron และ Photon ส่วน Theory of relativity (ทฤษฎี สัมพัทธภาพ) อธิบายถึง สิ่งที่มีขนาดใหญ่ของจักรวาล สองทฤษฎี มีความเหมาะเจาะในแต่ละด้านไม่สามารถนำมารวมกันได้เลย จึงเป็นทางตัน ของการอธิบายภาพรวมของจักรวาล ที่มีสิ่งที่เล็กที่สุด และสิ่งที่ใหญ่ที่สุด

Quantum Field Theory อธิบายสิ่งที่เล็ก     เช่น Spin-connection ของการวัดกำลังสนามแม่เหล็ก

Theory of relativity อธิบายสิ่งที่ใหญ่ เช่น ความแปรผัน ของ Time and space

M-theory : ต้นทางสู่ความเข้าใจ โดยพื้นฐานด้านกายภาพของ อนุภาพ (Particle) เป็นส่วนที่เล็กที่สุด เคลื่อนไหวอยู่ในอวกาศมีลีลาเป็นเส้นลากไปลากมา ผสมปนแปอย่างมากมาย ลักษณะการ เคลื่อนไหวมีการชนกันและมีปฏิกิริยาต่อกันอย่างอิสระ แต่ก็มีเอกลักษณ์เป็นรูปแบบเฉพาะเป็นชุดๆของกลุ่มย่อย โดยมีสถานะเป็นมวลสสาร (Mass) ประจุไฟฟ้า (Electric charge) และมีสี (Color) ของแสง ที่เกิดจากประจุ ไฟฟ้าหมุนตัว (Spin) ของอนุภาพ ทั้งหมดนั้นเป็น การต่อยอดความคิดจาก Quantum Field Theory (QFT) มีเค้า โครงระหว่าง ทฤษฏี Quantum mechanics กับ Theory of relativity สามารถที่จะอธิบายถึง แรงทั้ง 4 ประเภทจากธรรมชาติ คือ แรงโน้มถ่วง (Gravity) แรงแม่เหล็กไฟฟ้า (Electromagnetism) และแรงนิวเคลียร์อีก 2 ชนิดคือแรงนิวเคลียร์ ชนิดอ่อน-แรงนิวเคลียร์ชนิดเข้ม (Strong & Weak nuclear forces) จากทฤษฎี Electroweak Theory ปัจจัยสำคัญ แรงทั้ง 4 ประเภทที่กล่าว เป็นแรงที่ยึดระบบจักรวาลทั้งมวลไว้ด้วยกันรวมถึงระบบสุริยะ ดวงอาทิตย์ โลก ตัวเราด้วย หากแรง ทั้ง 4 นี้หยุดทำงานหรือหายไป สิ่งที่จะเกิดขึ้นคือ ทุกอย่างจะแตกกระจาย ระบบจักรวาลจะดับมอด ดวงอาทิตย์ โลก ตัวเรา จะแตกระเบิดออกเป็นชิ้นๆ นั้นคือระบบพื้นฐานที่เชื่อมต่อกันทั้งจักรวาล

อนุภาพ Two Z bosons ในห้องปฎิบัติการ

การตรวจจับอนุภาพ Neutrino (อนุภาพล่องหน)    ด้วย The ANTARES neutrino telescope เป็นครั้งแรก เมื่อ กุมภาพันธ์ 2007    อนุภาพชนิดนี้ เป็นอนุภาพ ที่เหมือนไม่มีตัวตน คุณสมบัติสามารถวิ่งผ่านทะลุทุกสิ่งทุกอย่าง    เช่นวิ่งจากโลกอีกด้านทะลุออกอีกด้าน ได้อย่างสบายจึงเป็นอนุภาพที่น่าสนใจ    ว่ามีส่วนเกี่ยวข้องอย่างไรกับ ระบบของจักรวาล

String Theory : บริบทความเข้าใจถัดมา จากสิ่งที่เรารู้ว่า อนุภาพที่เคลื่อนไหวมากมายอยู่นั้น มีความสามารถเชื่อมรวม ประสานกันเป็นสายใย (String) โดยเส้นสายใยเหล่านั้นมีลักษณะเป็น ลำกล้อง บริเวณปลายทั้งสองด้าน สามารถเปิด-ปิดได้ สายใยสั่นไหวตัวเอง อย่างอิสระ ความถี่ของการสั่นไหวนั้น จะแตกต่างกันออกไปตามชนิดของ แต่ละอนุภาพ (Different particle types) และตามแต่ชนิดของ มวลสสาร หรือการหมุนตัวเองของอนุภาพ จากการแสดงของประจุไฟฟ้า ประกอบด้วยจำนวน ของ Electron และ Photon ทำให้ กลุ่มอนุภาพ ตอบสนองกับแรงโน้มถ่วง เป็นเงื่อนไขเดียวกัน ในทฤษฎี Theory of quantum gravity

นี้คือระบบที่เล็กที่สุด (เล็กกว่าอะตอม) ของจักรวาลที่มนุษย์รู้จักในทศวรรษนี้

แต่ละเส้นมีปลายเปิด-ปิด สามารถเชื่อมต่อกันเองได้เป็น วงแหวน

ถ้าจะอธิบายให้ง่ายขึ้น สิ่งที่เป็นอนุภาพเปรียบเสมือน Cell ชิ้นส่วนเล็กๆ ในร่างกายของเราที่มีเป็นจำนวนมาก ถ้าเราทราบถึงระบบการทำงานของ Cell เราก็จะทราบถึงระบบการทำงานของอวัยวะต่างๆ และท้ายสุดเราก็ทราบว่า ทุกส่วนของ ร่างกายเชื่อมโยงการทำงานอย่างไร เช่นกัน ถ้าเราเข้าใจการทำงานของอนุภาพ ที่เล็กที่สุดในระบบต่างๆของจักรวาล มีการทำงานอย่างไร เมื่อรวมกันเป็นกลุ่ม ก้อนใหญ่ขึ้นจนเป็นระบบ เราก็จะทราบถึงการเชื่อมโยงระบบได้ เพราะเป็นการสืบค้นจากจุดที่เล็กที่สุด

ภาพ Highly technical แสดงการเชื่อมโยง แบบ Supersymmetry ของ Superstring    โดย Lawrence Berkeley National Laboratory / University of California