Nous n'avons actuellement le choix qu'entre deux types de physique, la physique classique et la physique quantique, et la physique classique, comme le note Alex Vilenkin, "ne parvient pas à décrire le commencement de l'univers". Cette défaillance est clairement signalée par le fait que la relativité générale invoque une singularité au temps zéro, c'est-à-dire que ses équations produisent des infinités et ne peuvent produire aucun résultat significatif. Roger Penrose et un jeune Stephen Hawking l'ont prouvé en 1970, par des théorèmes démontrant que si la gravitation est toujours attractive et si l'univers a une densité de matière semblable à celle que nous observons, alors il doit y avoir eu une singularité au début des temps. Il nous reste donc la cosmologie quantique - la tentative d'appliquer à l'univers tout entier les préceptes quantiques, utilisés auparavant pour étudier les particules et les champs subatomiques.