寻找统一理论的努力
是否可以效法19世纪麦克斯韦具有影响力的电磁统一理论，将所有QED、弱相互作用和QCD纳入一个包罗众多内容的单一理论？
1970年格拉肖（Glashow）、萨拉姆（Salaam）和温伯格（Weinberg）提出了将电磁力与弱核力统一起来的理论，称为弱电统一理论，这两种不同的力被视作单一力的低能表现形式。当粒子具有低能量且运动较慢时，弱力和电磁力的性质是不同的。物理学家说，在高能状态电磁力和弱相互作用力之间具有某种对称性：电磁力和弱力在低能状态的不同是因为这种对称性被破坏。想象一支铅笔竖着，从各个方向看都是相同的。瞬间的空气扰动或者汽车通过产生的震动会使它倒下。虽然它向各个方向倒的概率相等，但当它倒时，它只会在某个特定的方向倒下。同样，电磁力和弱核力之间的不同可以被看成是偶然的，是我们的宇宙中高能对称性被破坏的一个偶然结果。
弱电统一和强相互作用共存于一个基本作用理论中，这个理论叫做标准模型。这个模型非常成功，因为它所预测的所有主要粒子几乎都被发现，只有一个例外（一个特殊的叫做希格斯介子的玻色子，被用于解释标准模型中的质量，到目前为止还没有被发现。）但是这个模型不能像弱电统一理论统一两种力一样去统一三种力。物理学家希望最终将三种我们讨论过的力统一到一个单一的理论中，也就是所谓的大统一理论，或简称GUT。这个理论有许多版本，但尚不知道哪个正确（如果有正确的话）。
与统一理论相关的一个思想是超对称性。根据这个假设，费米子和玻色子之间存在着基本对称性，在标准模型中两者是分别处理的。在超对称理论中，每个费米子都有一个玻色子“伴侣”，反之亦然。夸克的玻色子伴侣是标量夸克，中微子的伴侣为标量中微子等等。光子作为一种玻色子，它的费米子伴侣叫做光微子。希格斯玻色子的伴侣是希格斯微子等。超对称性提供了一种有趣的可能性：在高能状态下显现的众多粒子中至少有一类可能是稳定的。可否是这些粒子中的一种组成了似乎遍布宇宙的暗物质？
