Ne ovat kuitenkin pohjimmiltaan yhteensopimattomia toistensa kanssa, mikä muodostaa suuren esteen pyrkimyksellemme täydelliseen universumin ymmärtämiseen.

Kvanttimekaniikka rakentuu todennäköisyyskäyttäytymisen periaatteille, jossa hiukkasten käyttäytymistä kuvataan aaltofunktioilla ja todennäköisyyksillä. Toisaalta yleinen suhteellisuusteoria perustuu deterministisiin yhtälöihin, jotka kuvaavat massan ja energian aiheuttamaa aika-avaruuden kaarevuutta. Näiden kahden teorian välinen jyrkkä kontrasti luo perustavanlaatuisen ristiriidan, kun niitä yritetään soveltaa samanaikaisesti.

Lukuisia yrityksiä on yritetty sovittaa yhteen nämä kaksi teoriaa, mutta toistaiseksi kattava ja johdonmukainen kvanttigravitaation teoria on edelleen vaikeasti löydettävissä. Yksi tällainen lähestymistapa on merkkijonoteoria, joka ehdottaa, että erittäin suurilla energioilla tai pienillä etäisyyksillä sekä kvanttimekaniikan että yleisen suhteellisuusteorian vaikutukset tulevat merkittäviksi. Kieleteorian mukaan maailmankaikkeuden perusrakennuspalikoita eivät ole pistemäisiä hiukkasia, vaan pieniä, värähteleviä kielejä. Nämä kielet voivat värähdellä eri moodeissa, jolloin syntyy erilaisia luonnossa havaittavia hiukkasia ja voimia. Matemaattisesta tyylikkyydestään huolimatta merkkijonoteoria on kuitenkin vielä keskeneräinen, eikä sen ole vielä tehtävä lopullisia ennusteita, joita voidaan testata kokeellisesti.

Toinen lähestymistapa kvanttigravitaatioon on silmukkakvanttigravitaatio, joka pyrkii kvantisoimaan itse aika-avaruuden. Tässä kehyksessä aika-avaruus kuvitellaan toisiinsa liittyvien silmukoiden verkostona ja aika-avaruuden ominaisuudet kvantisoidaan aivan kuten kvanttimekaniikan hiukkaset. Loop-kvanttigravitaatio tarjoaa erilaisen näkökulman tilan ja ajan luonteeseen, mutta sillä on myös haasteita sulautua täydellisesti yleiseen suhteellisuusteoriaan.

Vaikka nämä teoreettiset puitteet tarjoavat lupaavia mahdollisuuksia kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian yhdistämiseen, täydellisen ja johdonmukaisen kvanttigravitaation teorian löytäminen on edelleen suuri avoin kysymys fysiikassa. Se vaatii ymmärtämään ilmiöitä, kuten mustia aukkoja, varhaista maailmankaikkeutta sekä tilan ja ajan luonnetta perustavanlaatuisimmalta tasolta. Lisäksi näitä teorioita tukevia kokeellisia todisteita puuttuu edelleen, mikä tekee tehtävästä entistä haastavamman.

Siitä huolimatta tutkijat jatkavat uusien ideoiden tutkimista, teoreettisten puitteiden kehittämistä, kokeiden suorittamista ja havaintotietojen analysointia pyrkiessään kuromaan umpeen kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian välistä kuilua. Yhdistämällä nämä kaksi perusteoriaa emme ainoastaan pyri syvempään ymmärrykseen maailmankaikkeuden luonteesta, vaan toivomme myös saavamme uusia oivalluksia fysiikan peruslakeihin. Tällainen läpimurto mullistaisi ymmärryksemme ilmiöistä sekä pienimmässä että suurimmassa mittakaavassa ja tasoittaisi tietä edistyksille sellaisilla aloilla kuin kosmologia, hiukkasfysiikka ja kvanttilaskenta.

Lopuksi voidaan todeta, että kvanttimekaniikan ja yleisen suhteellisuusteorian yhdistäminen on edelleen yksi fysiikan kiehtovimmista ja vaikeimmista haasteista. Se vaatii kahden erittäin onnistuneen mutta pohjimmiltaan yhteensopimattoman teorian harmonisen synteesin. Vaikka teoreettisten puitteiden, kuten merkkijonoteorian ja silmukkakvanttigravitaation, kehittämisessä on edistytty, täydellinen kvanttigravitaation teoria on edelleen ulottumattomissa. Tämän tavoitteen säälimätön tavoittelu inspiroi kuitenkin edelleen tutkijoita ympäri maailmaa, kun he pyrkivät selvittämään maailmankaikkeuden mysteereitä ja työntämään tieteellisen tiedon rajoja.