在 20 世紀 60 年代後期，著名的牛津大學物理學家和數學家羅傑·彭羅斯提出了一種全新的方法來發展物理學的統一理論。他沒有試圖解釋粒子如何在空間和時間中運動和相互作用，而是提出空間和時間本身是更深層次現實中湧現出來的次要結構。但他的所謂扭量理論從未流行起來，概念問題也阻礙了其少數支持者。像許多其他統一物理學的嘗試一樣，扭量理論被束之高閣。
2003 年 10 月，彭羅斯順道拜訪了位於新澤西州普林斯頓的高等研究院，拜訪了當今統一理論（弦理論）的領軍人物愛德華·威滕。彭羅斯原本以為威滕會因為他批評弦理論是一種時尚而責備他，但他驚訝地發現威滕想談論他被遺忘的智囊。
幾個月後，威滕發表了一篇長達 97 頁的密集論文，將扭量和絃理論聯絡起來——使扭量理論重獲新生，甚至給最嚴厲的弦理論批評家留下了深刻印象。在過去的幾年裡，理論家們在威滕的工作基礎上，重新思考了空間和時間的本質。他們已經衍生出計算技術，使普通粒子物理學中最棘手的問題變得易如反掌。“我一生中從未對物理學感到如此興奮，”弦理論家尼瑪·阿卡尼-哈米德說，他最近從哈佛大學搬到該研究所，全身心投入到這個新興領域。“它目前正以驚人的速度發展，世界上大約有 15 個人日夜為此工作。”
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在威滕的工作之前，扭量理論家和絃理論家在不同的圈子裡活動，說著幾乎不同的語言。彭羅斯和他的同事們以研究愛因斯坦的廣義相對論而聞名，而弦理論家則追溯到粒子物理學。牛津大學的萊昂內爾·梅森說，當他和彭羅斯於 1987 年訪問雪城大學時，他們拒絕參加一個關於弦理論的講座，事後看來，這個講座本可以為他們提供所需的線索。“我們沒有去參加粒子物理學研討會——我們是相對論學家，”他說。
彭羅斯最初的目標是重新考慮量子原理如何應用於空間和時間。傳統觀點認為，時空幾何應該在量子尺度上波動，從而改變事件之間的相互關係。但在這種情況下，原本應該導致另一個事件的事件可能不再這樣做，從而產生類似於時間旅行故事中發現的悖論。在扭量理論中，因果序列是主要的，並且不會波動。（該理論的名稱來源於圍繞旋轉粒子的因果關係，如左圖所示。）相反，事件的位置和時間會波動。但扭量理論家無法使這個想法精確化——直到弦理論家表明，位置和時間不確定的事件只不過是一根弦。
弦理論家們則有一個關於空間創造的有希望的想法，但他們無法實現。1997 年，他們推測，在四個維度中快速移動的粒子可以像在五個維度中相互作用的弦一樣表現。新的維度像立體書中的人物一樣顯現出來。然而，這種變戲法只產生了一個高度扭曲的空間維度。利用扭量概念，理論家們現在已經證明，普通空間的所有維度——甚至時間——都可以突然出現。
許多理論家認為時空是衍生的，這非常自然。牛津大學的安德魯·霍奇斯指出，我們並非直接感知時空；我們從向我們傳來的資訊中推斷出事件發生在特定地點和特定時間。“將時空點視為主要物件的想法是人為的，”他說。事實上，由於時空的引力扭曲和量子粒子之間眾所周知的詭異聯絡，不同的位置和時間的概念崩潰了。
無論扭量理論家和絃理論家是否成功地重塑空間和時間，他們都已經贏得了粒子物理學家的喜愛。即使是相當簡單的粒子碰撞也需要包含數萬項的方程，這些方程是使用著名物理學家理查德·費曼在 20 世紀 40 年代設計的策略編寫的。幾乎所有這些項最終都會相互抵消，但你事先不知道哪些項會抵消，所以你必須費力地完成所有這些項。受扭量和絃理論啟發的替代策略捕捉到了費曼方法沒有捕捉到的對稱性，因此從一開始就擺脫了多餘的數學包袱。數學高手曾經放棄的計算現在只需幾周即可完成。“我很確定費曼如果看到我們能做什麼會非常高興，”加州大學洛杉磯分校的茲維·伯恩說。
新興的時空理論仍然非常初步，而且數學上非常密集，以至於即使是直接參與其中的物理學家也承認他們幾乎無法理解正在發生的事情。理論家們尚未解釋，如果時空僅僅是一種構建，為什麼它對我們來說仍然顯得如此真實。它必須以某種方式形成，就像生命從無生命的物質中產生一樣。無論這個過程是什麼，它都不能只發生在亞原子尺度上，因為大小的概念本身必須出現。它應該在所有尺度上，在我們周圍的任何地方都顯而易見，只要我們知道如何觀察。