Didžioji vieninga teorija (GUT) – tai glaustos, paprastos fizikos teorijos paieška nuo 2011 m., kuri apibūdintų keturių pagrindinių gamtos jėgų – elektromagnetizmo, silpnųjų ir stipriųjų branduolinių jėgų ir gravitacijos – sąveiką. Kadangi bet kokia didžioji unifikuota teorija bando sujungti dabartinį fizikinių jėgų supratimą, ji dažnai vadinama klasikinių vieningo lauko teorijų tyrimais. Yra daug skirtingų vieningų lauko teorijų, paaiškinančių materijos ir energijos elgseną, tačiau stygų teorija laikoma geriausia 2011 m. perspektyva susieti gravitacijos poveikį su kitomis trimis pagrindinėmis jėgomis.
Šiuo metu dalelių fizika naudoja teoriją, žinomą kaip standartinis modelis, kad apibūdintų fizinių jėgų sąveiką gamtoje. Dabartinė 2011 m. standartinio modelio forma buvo nustatyta aštuntajame dešimtmetyje ir atspindi trijų iš keturių pagrindinių jėgų – elektromagnetizmo ir silpnųjų bei stiprių branduolinių jėgų – sąveiką. Tobulėjant standartiniam modeliui, buvo atskleista, kad elektromagnetizmas ir silpna branduolinė jėga iš tikrųjų buvo tos pačios jėgos aspektai esant dideliam energijos lygiui. Tai buvo sukurta remiantis ankstesniais XIX amžiaus pabaigos britų fiziko Jameso Maxwello atradimais, sujungiančiais magnetizmo ir elektros jėgas kaip du tos pačios jėgos – elektromagnetizmo – aspektus. Todėl Didžiąją vieningą teoriją galima laikyti bandymu sujungti standartinį modelį su gravitacijos poveikiu.
Kadangi paprastos didžiosios vieningos teorijos sukūrimas gali neatitikti visos materijos ir energijos sąveikos erdvėje, dažnai galutinė teorija, vienijanti visas jėgas, vadinama visko teorija (TOE). Trys pagrindinės fizikos studijų arenos turėtų būti sujungtos į vieną, kad būtų sukurta perspektyvi visko teorija, įskaitant standartinį modelį, bendrąjį reliatyvumą ir kvantinę mechaniką. Vienas iš pagrindinių pasiūlymų yra susijęs su stygų teorijos tyrimais, kurie apibūdina pagrindinę materijos būseną, kai viskas fizinėje visatoje galiausiai susideda iš vibruojančių energijos kilpų, kurių kiekviena yra Planko ilgio arba 10–33 centimetrų ilgio. Teoriškai šios stygos yra tiesioginė visų keturių pagrindinių gamtos jėgų, materijos ir energijos, taip pat erdvės ir laiko, poveikio priežastis. Tačiau vienas iš stygų teorijos trūkumų yra tai, kad ji yra nepaprastai sudėtinga ir reikalauja sąveikos dešimtyje erdvės dimensijų, o galutinė didžioji vieninga teorija įsivaizduojama kaip paprasta lygtis, ne ilgesnė kaip 1 colio (2.5 centimetro) ilgis, jei parašytas įprastu rašysenos dydžiu.
Tačiau bene didžiausias iššūkis 2011 m. sukurti elegantišką didžiosios vieningos teorijos formą yra fizinės gravitacijos kosmologijos įtraukimas į lygtis. Gravitacija yra mažiausiai suprantama iš visų fizinių jėgų ir gali būti visai ne jėga. Kai kurie tyrimai rodo, kad gravitacija yra tiesiog materijos erdvės deformacijos poveikis, kaip rodo Einšteino atradimai, nes gravitacijos šaltinio kilmė niekada nebuvo rasta. Visos kitos gamtos jėgos turi su jomis susietas pagrindines daleles, todėl fizika manė, kad gravitacijai paaiškinti egzistuotų gravitono dalelė. Kol nebus gauta įrodymų, paaiškinančių, kaip gravitacija veikia tiek makroskopiniu, tiek mikroskopiniu lygmenimis, Didžioji vieninga teorija, vienijanti visas fizines gamtos jėgas, išliks sunkiai suprantama.