W poszukiwaniu elegancji i prostoty
Czy możliwa jest całkowita unifikacja wszystkiego
Świat jest niebywale skomplikowany i w życiu codziennym niemożliwe jest obserwowanie dwóch ściśle identycznych sytuacji. Nic więc dziwnego, że człowiek próbując zrozumieć i wytłumaczyć rzeczywistość, stara się opis jak najbardziej uprościć. Żeby znaleźć zasady i prawidłowości pasujące do wielu różnych sytuacji, nie można pozostawać na poziomie obserwacji, należy przejść na poziom abstrakcji, na którym nie ma znaczenia, czy liczba siedem może znaczyć siedem owiec czy siedem krów.
W sposób niedościgły zajęła się tym myśl grecka i tam znajdujemy początki matematycznego opisu tej metarzeczywistości (np. twierdzenie Pitagorasa). Obserwacje, że sznurki o długościach 3, 4 i 5 zawsze wyznaczą kąt prosty, niezależnie od tego, z czego są zrobione i w jakich jednostkach je mierzymy, pozwalały na uproszczenie widzenia świata i de facto stały się początkiem matematyki. Wchłonięcie tej myśli przez chrześcijańską Europę w średniowieczu dało początki nowożytnej nauki.
Uniwersalność praw matematyki opisujących metarzeczywistość sugerowała, że na tym poziomie być może rzeczywiście istnieje tylko kilka podstawowych zasad, z których można ją wyprowadzić. Jedną z pierwszych była zasada Galileusza (głosi ona, że prawa fizyki w dwóch inercjalnych układach odniesienia są takie same), łamiąca dość, wydawałoby się, oczywistą obserwację Arystotelesa, że naturalnym stanem na Ziemi jest spoczynek, a na niebie ruch. Zasadę względności Galileusza, niezgodnie z rzeczywistą zasługą nazywaną często pierwszą zasadą dynamiki Newtona, uznać można za początek nowożytnej fizyki.
Założenie o symetrii świata
Metoda, gdy najpierw zakładamy coś (najczęściej pewien rodzaj symetrii) o świecie, potem budujemy matematyczny model tego założenia, a na końcu sprawdzamy doświadczalnie jego słuszność, jest podstawowym i, współcześnie prawie bez wyjątków, jedynym sposobem rozwoju fizyki teoretycznej na poziomie fundamentalnym.