Одна из таких теорий была создана в 70-е гг. прошлого века Леонардом Сасскиндом, Йохиро Намбу и Холгером Нильсеном и получила название «теория струн». В ее основе лежит идея, согласно которой основой мироздания являются не разнообразные субатомные частицы, а одинаковые вибрирующие и бесконечно тонкие (фактически одномерные), закрученные в петли волокна – так называемые струны. Причем существуют струны на очень малых расстояниях, а именно – 10–33 см (так называемая «длина Планка», связанная с силой гравитации, величиной квантов и скоростью света).
Любая фундаментальная частица вещества порождается отдельной струной, является своего рода «нотой», исполняемой на этой струне. А различие между частицами связаны с тем, что струны совершают различные колебания – по-разному резонируют. Например, электрон представляет собой один вид колебания струны, а верхний или нижний кварк – другой. Это же относится и ко всем калибровочным бозонам, даже к гипотетической частице, переносящей гравитационное взаимодействие, – гравитону. И тем самым теория струн предлагает единый способ объяснения не только всех материальных объектов, но и всех видов взаимодействий в природе.
Специальная теория относительности говорит нам о том, что масса и энергия связаны друг с другом прямой пропорцией: чем больше масса, тем больше энергия и наоборот. Эта идея принимается теорией струн и преобразуется в ней в следующее положение: масса элементарной частицы определяется энергией колебания ее (частицы) внутренней струны. У более массивных частиц внутренние струны вибрируют интенсивнее, их амплитуды колебаний больше, чем у менее массивных. От амплитуды колебаний струн зависят и все остальные свойства элементарных частиц.