種狀況被設想成，在原始的物理系統中有一個整體，然後分割成兩部分，最終兩部分會遠遠分開。有一個現實的強加條件，當測量分開的系統的其中一部分時，另一部分不能進行干擾。他們分析的一個例子是，一個包含了電子和質子的原子，每個原子有h/4π的自旋角動量，但是整個自旋卻為0，因為原子分裂後，電子向一個方向運動，而質子朝另一個方向。因為保留的角動力，電子和質子整個角動力被認為是零，即使它們隔得很遠。如果一個物理學家能夠確定電子自旋沿著某一方向運動，那麼他可以立即推斷出質子沿相反的方向自旋。這個現實條件表明，在測量出電子前，質子自旋已經可以確定一個值。

1964年，約翰？貝爾給出了一個不同的意見，與愛因斯坦的理論相矛盾的重力力學。他的發現來自於大量電子和原子的統計測量資料，被稱為貝爾定理。這個定理表明，任何原理都能滿足愛因斯坦的現實條件，這個現象是一個區域性情況，即粒子被確定了性質後，那麼就一定以為這一系列測量結果之間存在關係。針對愛因斯坦實際條件和貝爾定理的一系列測試實驗已經結束。結果是反對愛因斯坦的實際條件，支援量子力學。

研究和運用量子力學被認為是現代物理學的一個核心。這種研究的一方面其實是在非常複雜的境況下，即不能做出正確的決策時，找到一種近似的理論來適應量子力學的基本準則。許多凝聚態物理中的研究都能用到這種方法。在這個領域中還有一重要發現，即在某些情況下，發生在亞原子水平下的物理量離散，往往也能在微觀情況下發生。量子霍爾效應是最近才發現的例子之一，即在電子和磁場力影響下的某些物質的電阻屬性。

另一個重要研究是藉此解釋某些特殊現象，比如地心引力，都能用量子力學來解釋。儘管還沒有誰能證明地心引力的量子理論，但是物理學家認為這樣的現象也許會出現在黑洞中或者是早期宇宙的某個地方。不管是透過愛因斯坦的非量子廣義相對論還是量子場論的一般理念，都無法建立一個統一的重力量子理論。現在，許多物理學家都在尋找一種建立在弦理論上的方法，使得物體在一個空間維度中擴充套件，不同於擁有一般副檔名的粒子。弦理論也許在規定的量子力學的自然描述中，運用其他自然力正確定義重力。同時，毫無疑問，在人類思想啟蒙的源頭，量子力學是最成功的物理理論。

超弦理論和大統一理論

在理論物理中，超弦理論是一種數學建模，描述了非常短的基本粒子（大約10^（…35）米），即一維弦，而不是作為零維的點。這些弦被想象成可以扭曲、迴圈、合併以及分開。這些弦也被假設為存在在四個維度以上的空間內，並且還有其他的維度蜷縮在狹小的空間內。超弦理論被認為是非常投機的，沒有得到認可，但是，對於範例的正確預測給了人希望，它也許最終能成為有關粒子和力量的獨立理論。

在理論物理中，大統一理論（GUTs）嘗試描述三種自然界的基礎力，即作為一個單一的互動的單方面的強弱電磁力。大統一理論也描述了夸克和輕粒子關係的兩個基本成分，它們表現為一個亞原子粒子的單一型別。

根據現有的定理，亞原子粒子之間的力是因為發射傳輸的途徑和向量玻色子的吸收形成的，這個粒子是一個單位的內在角動力。這些理論用於數學化的結構，被稱為規範角動力，來描述這些基礎相互作用。強弱電磁相互作用主要根據它們的力度來區分，如透過他們玻色子的一部分能量和玻色子可能釋放出的能量進行測量。為了減少力度，個別的玻色子為膠子（強力的）、光子（電磁力的）以及W和Z粒子（弱力的）。

在大統一理論中，這些基礎力量之間的差別可能是，在一個相對低能量的環境下，觀察到的那些粒子的事實結果。如果粒子能夠在非常大的能量下觀察到，這三種相互作用將會有相等的力量。另外，夸克和輕粒子在這種條件下也會做相似的運動。在規定的期望值下，約10^（14）GeV（電子伏特），能量將會比現今的實驗的能量高出一萬億倍。即使這種高能量的過程永遠不可能在實驗室中檢測到，但是在原始宇宙中，比如宇宙大爆炸後的一秒內產生的能量，足夠讓所有粒子按照大一統理論所描述的那種方式運動。

一個令人意想不到的對與大一統理論的預測是，一個新的相互作用將產生，包括那些剩餘能量有10^（14）電子伏特的向量玻色子。這些相互作用能讓三個夸克轉變為一個輕子——包含了質子的衰變和由中子進入輕子。結果是，這樣的衰變將會持續一個質