خیلی خلاصه، چهار نظریه‌ی مهم علم که فهم ما را از جهان فیزیکی شکل داده است:
1 – روش علمی و بروزرسانی آن در قیاس علمی:
ما انسان‌ها در قرن هفدهم دریافتیم برای شناخت جهان فیزیکی، نیاز به آزمایش و مشاهده داریم و نمی‌توانیم صرفا به استدلال‌های عقلی بسنده کنیم. از این رو تئوری علمی را با محک آزمایش می‌سنجیم. اما ما تا قرن گذشته تصور می‌کردیم که برای رسیدن به یک نظریه‌ی علمی، باید آزمایشات زیادی انجام دهیم و به صورت استقرایی از آن نتیجه بگیریم. در قرن گذشته فیلسوفان به ما نشان دادند که نظریات علمی بیشتر از طریق قیاس به دست می‌آیند نه استقرا. یعنی دانشمندی نظریه‌ای ارائه می‌دهد که قابل آزمایش و قابل ابطال است، آنوقت تا وقتی که آزمایشات با پیش‌بینی نظریه همخوانی دارد، ما آن نظریه را به عنوان نظریه‌ی درست می‌شناسیم.
2 – تکامل طبیعی و بروزرسانی آن در سطح مولکولی:
داروین در قرن نوزدهم به ما نشان داد که موجودات زنده‌ای که در اطرافمان می‌بینیم، همگی به یک نیای مشترک بازمی‌گردند. انتخاب طبیعی منجر به تکامل موجودات می‌شود. پیچیدگی موجودات زنده‌ای که می‌بینیم، ریشه در قانون تکامل دارد، ما و دیگر موجودات زنده، همگی نوادگان همان تک سلولی اولیه هستیم. البته در قرن گذشته، با پیشرفت ژنتیک، ما توانستیم در سطح مولکولی این مساله را توجیه کنیم. بواقع مولکول دی‌ان‌ای دچار یک جهش می‌شود. اگر این جهش به بقای موجود زنده کمک کند، موجود زنده رفته رفته بیشتر می‌شود و اگر شانس بقایش را کاهش دهد، نسل آن موجود زنده رفته رفته منقطع می‌شود.
3 – نظریه‌ی محاسبات و بروزرسانی آن در محاسبات کوانتومی:
دو ریاضیدان بزرگ قرن بیستم یعنی آلن تورینگ و آلونزو چرچ نظریه‌ای دادند که ما آن را تحت عنوان تز چرچ تورینگ می‌شناسیم. مطابق آن اگر الگوریتمی برای انجام محاسبات وجود داشته باشد، آنگاه همان الگوریتم توسط ماشین تورینگ قابل انجام است. اهمیت این تز در این است که نشان می‌دهند، ماشین تورینگ، یک ماشین جهانی (universal) است و هر مساله‌ای در هرجای جهان که راه حلی الگوریتمیک داشته باشد، با ماشین تورینگ قابل حل است. اما این تز راجع به پیچیدگی مسائل صحبتی نمی‌کند. اگر قرار باشد حل یک مساله‌ی پیچیده به اندازه‌ی عمر کیهان طول بکشد، آنوقت ماشین تورینگ برای آن مساله عملا بلااستفاده است. اینجا الگوریتم‌های کوانتومی به کمک ما می‌آید و راه حلی عملی برای دستیابی به جوابی که می‌دانیم حتما وجود دارد به ما می‌دهد.
4 – مکانیک کوانتومی و بروزرسانی آن در نظریه‌ی میدان‌های کوانتومی:
در قرن بیستم ما به قوانین بسیار دقیقی برای بیان رفتار ذرات اتمی و زیراتمی دست پیدا کردیم. ما به کمک این قوانین توانستیم بسیاری از پدید‌ه‌ها رو توجیه کنیم. تلاش‌های ما از قرن بیستم تاکنون، منجر به توسعه و بسط این قوانین شد و ما را به مدل استاندارد ذرات رساند. مدل استاندارد، دقیق‌ترین نظریه‌ی علمی‌ست که بشر تاکنون بدان دست یافته است. ما حالا می‌توانیم به لحاظ تئوری، بسیاری از پدیده‌های طبیعت را با همین مدل پیش‌بینی کنیم. هرچند که به لحاظ محاسباتی هنوز با محدودیت مواجهیم. اما امید داریم که بتوانیم به کمک آن الگوریتم‌های کوانتومی، این گونه مسائل را در مدتی قابل قبول حل کنیم. چیزی که این چهار رشته را جذاب‌تر می‌کند، جهان شمولیت (universality) آن‌هاست. بدین معنا که ما فکر می‌کنیم که اگر تمدنی فرازمینی به قدر ما یا بیش از ما پیشرفته باشد، در جستجوی حقیقت، روزی به این چهار نظریه دست یافته است.
– ابا اباد