我们不知道大爆炸是如何发生的，但我们怀疑大爆炸的发生是因为虚无或多元宇宙中的量子涨落。不幸的是，由于我们无法看到我们的宇宙之外，我们可能永远不会真正知道大爆炸是如何开始的。
现在，我们从已知的开始。
大爆炸奇点
宇宙大爆炸发生在一个具有无穷大质量和密度的奇异点上，这是广义相对论对黑洞的预测。在奇点中，所有已知的物理学都崩溃了，包括广义相对论本身。万物理论将可能能够描述奇点的条件。由于我们还没有达到顶点，我们对奇点了解不多。然而，我们知道大爆炸就是由此产生的。
普朗克时代
普朗克时期是宇宙形成10 - 43秒之前的一段时间。宇宙是普朗克长度的大小，温度在1032 K以上，能量密度是1019 GeV。TOE被认为适用于这一时期，但量子引力是通过引力子、产生的最主要的引力。
大统一的时代
这一时期是宇宙形成10 - 36秒的时期。温度约为1029 K，能量密度约为1016 GeV。量子引力已经从其他力中分离出来，宇宙由大统一理论、统治。
通货膨胀/电弱时代
在这段时间里，宇宙诞生了大约10 - 32秒，但温度和能量密度下降了几个数量级。最后温度降至1022 K左右，能量密度降至109 GeV。这些大幅下降的原因是通货膨胀，我们将在后面讨论。膨胀使宇宙膨胀得非常快，超过了目前由暗能量驱动的膨胀，我们稍后也会讨论。
这个阶段的另一个重要部分是肠道分解为强核力和电弱力。胶子与光子，W+/-和Z玻色子分离。由于温度和能量密度显著下降，它不再足够热，以支持一个持续的肠道宇宙。
夸克时代
宇宙诞生大约10 - 12到10 - 6秒。温度在1012 K左右，能量密度下降到接近100 MeV，或大约0.1 GeV。这一时期也非常重要，因为这是希格斯场至关重要的时刻。在此期间，电弱力失效，称为自发对称性破缺。这与希格斯场直接相关，因为希格斯场给予弱核力的W+/-和Z玻色子质量。至于电磁，光子仍然没有质量。
也正是在这段时间里，夸克胶子等离子体存在。虽然宇宙的能量密度已经下降了很多，但对于强子的形成来说仍然太高了。
强子时代
宇宙形成的时间大约是10 - 6到1秒。温度大约是1010k，能量密度接近1mev。现在已经足够冷，可以从夸克胶子等离子体中形成强子。在此期间，物质-反物质不对称形成，也被称为重子不对称，我们将在后面讨论。
中微子解耦
中微子解耦正好发生在强子时代的末期。中微子很少与其他粒子发生相互作用。这很重要，因为我们可以从这个事件中观察到宇宙中微子背景。不幸的是，由于解耦作用，中微子很少与物质发生相互作用，的探测是出了名的困难。但是，我们已经找到了CNB。
轻子时代
宇宙诞生大约1到10秒。温度在109 - 1010 K之间，能量密度在100 keV (0.1 MeV) - 1 MeV之间。这个时期也很重要，因为它延续了轻子的物质-反物质不对称性。轻子，比如电子，比反轻子的数量要多，这可能是由中微子振荡造成的，我们稍后会讨论。
核合成
宇宙的形成时间大约在10到1000秒之间。温度下降到接近107 K，能量密度从100 keV下降到1 keV。由于温度和能量密度的下降，原子核可以形成，但只能形成铍。自从单质子存在于强子时代以来，大多数原子核就以氢的形式存在。然而，现在，氦原子核也可以形成，与微量的锂和铍。氢核(质子)仍然是重子物质中最重要的部分。
光子时代
这个时期伴随着核合成，但一直持续到宇宙大约38万年。温度从109k降到4000 K。最后的能量密度约为0.4 eV。宇宙是由原子核和电子组成的等离子体，但主要是光子。虽然温度和能量密度下降了，但对于原子的形成来说，它们仍然太高。正因为如此，宇宙仍然是不透明的。
复合
这是宇宙中最重要的事件之一。光子时代的结束看到宇宙最终变得透明。电子现在能够与原子核结合，光子被释放。这就是CMB，宇宙微波背景，产生b0的地方。
黑暗时代
在接下来的大约10亿年里，宇宙是相对黑暗的。在重组后的300万年里，宇宙微波背景辐射已经红移出了可见光谱。原子在宇宙中自由漂浮。
1687 /天
第一批恒星据说是在大爆炸后大约10亿年形成的。我们还没有确认，但是JWST应该能够回顾宇宙中的这段时间。第一个星系在接下来的几百万年里形成，这是我们最后看到的。
进一步的恒星和星系演化，以及宇宙的演化，一直持续到现在。宇宙也继续减速膨胀。
然而，在大爆炸后的70到90亿年间，暗能量成为了宇宙的重要组成部分。在这20亿年间，宇宙开始加速膨胀，并以的速度继续膨胀。由于这种膨胀，宇宙的温度和能量密度下降得更快。目前的温度大约是2.7 K，就像CMB一样，而CNB的温度更低，大约是1.95 K。
1687
1687年，艾萨克·牛顿出版了《自然哲学的数学原理》(自然哲学的数学原理)，使我们对整个宇宙的引力有了基本的认识。牛顿的万有引力定律奠定了经典力学的基础，仍然是物理学中最重要的部分之一，因为它表明了质量、距离和万有引力之间的关系。不幸的是，他的推理有轻微的缺陷，因为它所依据的事实是空间和时间在所有参考系中都是绝对的。尽管牛顿定律是成功发现天王星和海王星的部分原因，但它未能准确预测水星轨道的进动，还有许多问题。然而，由于牛顿的万有引力定律在大多数情况下被证明是成功的，直到1916年，很少有人想到用更好的理论来取代它。
1801
杨在1801年进行了双缝实验。实验结果坚定地证明了光是一种波，而不是牛顿之前所说的粒子。有了这样的理解，19世纪剩下的时间里，电磁学被认为是一种波，所有这些都是基于杨的双缝实验的结果。然而，由于除了双缝实验之外没有其他的测试，物理学家们只相信光只是一种波，而且肯定不是粒子，这种想法将持续到1905年。
1860 - 1877
从1860年到1877年，詹姆斯·克拉克·麦克斯韦和路德维希·玻尔兹曼导出了理想气体作为热力学平衡的概率分布，称为麦克斯韦-玻尔兹曼分布。麦克斯韦在1860年首先推导出了它，但是波尔兹曼推导出了统计热力学下的分布，平均每个微观状态下的粒子数，给出了一个状态的能量与其温度的比率。然而，概率分布假设粒子之间没有相互作用，它们的每一个状态都可以独立于其他粒子的状态来考虑。因此，统计力学的未来理论将在观察到的与马克斯韦尔-波尔兹曼统计，特别是费米-狄拉克统计和玻色-爱因斯坦统计的偏差下得到表述。
1865
1865年，麦克斯韦发表了《电磁场的动力学理论》，给出了描述电磁所必需的方程。直到1928年，它仍然是对电磁学最好的理解，尽管人们对麦克斯韦方程的信心因为预测黑体辐射的问题而减弱。
1879
霍尔效应是在1879年被埃德温·霍尔发现的，当时他试图探索电流和磁场之间的相互作用，不到20年前麦克斯韦就在数学上建立了霍尔效应。霍尔发现，当将电流置于垂直磁场中时，会在材料中形成横向电场。这个电场是由施加在电流中带正电和负电的粒子上的磁场产生的。垂直的磁场使电荷与磁场和电荷形成直角，在一边积聚电荷，在另一边积聚相反的电荷，造成电位差。测量电压差的符号决定了电流是正的还是负的。大多数金属的霍尔电压为负，因为电子携带着电流，但少数金属的霍尔电压为正，因为“空穴”的运动，而“空穴”的运动方向与试图填满先前的“空穴”的电子相反。“霍尔电压也与电荷、磁场和导体的特性成正比。不同的材料有不同的霍尔系数，所以霍尔电压并不总是相同的，可以随温度变化，因为霍尔系数会随温度变化。
霍尔效应证明了电流是由负电荷而不是正电荷携带的。它为电子的存在提供了早期线索，也就是1897年汤姆逊发现的先驱。然而，霍尔效应的量子形式将被证明更加复杂，从分数值到自旋电流。
1887
迈克尔逊-莫雷实验最终在1887年证明了以太的存在是错误的，证明了光在真空中具有恒定的速度，尽管很难确定速度的精确值。后来在20世纪的实验能够得到一个精确的值，同时也否定了粒子可以比光速快。
1900
马克斯·普朗克在《论正态谱能量分布定律》一书中最终解决了黑体辐射和所谓的紫外突变。通过他的定律，普朗克表明能量是量子化的，所以辐射随着波长与温度[46]的关系而减小，而不是像瑞利-牛仔裤定律所预测的那样无限增加。只有特定的频率和波长是可能的，而不是一组连续的频率和波长。
(图表显示了基于频率的5800开尔文定律是如何工作的。所以，当波长减小时，在这个图中就意味着频率增加)
1905
1905年几乎宣告了经典物理学的终结。爱因斯坦的奇迹之年论文，特别是《论光的产生和转化的启发式观点》(光电效应)、《论运动物体的电动力学》(狭义相对论)、《物体的惯量是否取决于它的能量含量?》(质能等效)，几乎推翻了经典力学。
第一篇论文(基于关于光的产生和转化的启发式观点)描述了光电效应，并表明光也是一个粒子，一个光子，而不仅仅是一个波。这样，光的波粒二象性就得到了证明。
第三篇论文(关于运动物体的电动力学)描述了狭义相对论，表明时间是相对的，距离是相对的，质量是相对于其他参考系的，因为物体的速度很重要。它还表明光速是恒定的，无论在什么参考系，因为它是一个基本值，可以从不同的参考系中测量和计算出来。
第四篇也是最后一篇论文(物体的惯量是否取决于它的能量含量?)表明了质量和能量之间的关系。E2=(pc)2+(mc2)2表明质量和能量可以根据光速转换成另一种。
因为爱因斯坦，我们认识到时空是相对于参照系的，没有绝对的。质量和能量之间也有关系。最后，波粒二象性的性质存在于光，并扩展到应该适用于物质，尽管这还没有被认识到。
1916
1916年，爱因斯坦在《广义相对论的基础》一书中发表了他的广义相对论。在这里，爱因斯坦证明了时空也与引力有关。重力是质量对时空结构本身的影响，所以参考系是与时空如何被一个大质量的物体改变有关的。观察者离物体越近，他们的时间相对于离物体更远的观察者就越慢。黑洞将这种效应表现得淋漓尽致。相对于远处的观察者来说，时间越接近视界，就越慢。然而，爱因斯坦喜欢嘲笑他的理论所做的预言，比如引力波和黑洞。
1919
1919年，阿瑟·爱丁顿通过在普林西比岛上观测日食证明了广义相对论的正确性。1919年5月，爱丁顿观察到太阳附近的恒星并没有处于正确的位置，而且与广义相对论预测的角度不符。发表在《从1919年5月29日日全食观测到的太阳重力场的光偏转的测定》中，广义相对论成为新的引力理论，推翻了232年的牛顿定律。
(这是爱丁顿发表后《纽约时报》的标题。)
1924
从1905年起，电磁波就被证明存在波粒二象性，但直到1924年路易斯·德·布罗意(Louis de Broglie)才证明了物质二象性。在他的博士论文《关于量子理论》中，德布罗意表明，如果处理正确的话，电子以及所有的物质都可以以波的形式被观察到。这一点在随后的十年中被实验证实，一次是通过阴极射线的衍射，另一次是通过镍晶体的反射。双缝实验也证明了这一点，分别在1961年和2012年第二次。德布罗意证明了波粒二象性适用于所有的粒子，而且一个人在实验中测量的方式会改变所观察到的东西。
1924
今年晚些时候，Satyendra Bose发现，通过应用一个来自马克斯韦尔-波尔兹曼分布的误差，可以做出一个与光子实验相关的预测。他意识到光子可以被认为是位置和动量一起有一个变量，因为马克斯韦尔-玻尔兹曼分布不适用于量子尺度，因为它假设每个粒子在热力学平衡时处于不同的状态。爱因斯坦支持玻色关于光子统计的论文，该论文最终适用于所有玻色子。在玻色子-爱因斯坦统计中，相同能量的玻色子是完全无法区分的，因为它们可以在不相互作用的情况下都占据相同的能量状态。
1925
1925年，沃尔夫冈·泡利证明了电子不可能在同一时间、同一位置处于同一量子态。在他的论文中,“在完成电子组之间的联系在一个原子光谱的复杂结构,“泡利表明,所有四个量子数(n,ℓ,mℓ,ms)可能并不是所有的[65]相同。对于两个电子，三个数字可能是相同的，但至少有一个是不可能的。这只适用于原子轨道中的电子，但泡利在15年后利用自旋统计定理将一般规则扩展到其他自旋1/2粒子，即所有费米子。
1925
同年晚些时候，维尔纳·海森堡(Werner Heisenberg)在他的论文《运动学和力学关系的量子理论重新解释》(Quantum- theoretical reinterpretation of Kinematic and Mechanical Relations)中发展了矩阵力学，马克斯·波恩(Max Born)和帕斯卡尔·乔丹(Pascual Jordan)在《论量子力学》(On Quantum力学)中进一步发展。海森堡一直试图预测氢的光谱线，但他的不可交换观测的思想使波恩认识到矩阵的使用。《论量子力学》发展了矩阵力学的其余部分，补充了“对运动学和力学关系的量子理论重新解释”，导致Pauli次年在《论新量子力学视角下的氢谱》中推导氢谱。
1926
1926年，埃尔温·薛定谔在《波动力学》上发表了他的方程，描述了量子力学系统，比如海森堡早期的矩阵力学。他的论文《作为特征值问题的量化》(Quantization as an Eigenvalue Problem)一整年都在研究，最终在量子力学中导致实数被复数取代。波动力学比矩阵力学更清楚地描述了量子力学系统，但也给出了概率波函数。Born解释了概率幅值为rocket的值，而rocket 2是概率波函数。虽然薛定谔自己拒绝接受这个解释，但Born规则将薛定谔方程与电子的观察联系起来。
1926
1926年，恩里科·费米和保罗·狄拉克在保利不相容原理下推导出了费米-狄拉克统计量来描述电子的行为。电子实验也开始偏离马克斯韦尔-波尔兹曼分布的预测，因为金属模型认为所有电子彼此相等，对比热的贡献是kB级。费米-狄拉克统计通过证明费米子的分布不可能使它们中的任何一个处于相同的能量状态解决了这个问题。
1927
1927年,海森堡不确定性原理开发了证明绝对确定性的测量是不可能的,使用方程σx∗σp > =ħ2σ(sigma x * p必须大于或等于减少了普朗克常数除以两个)。在他的论文《关于量子理论运动学和力学的描述内容》中，海森堡表明了数值的不确定性是相互依赖的;如果jl x或jl p的值更小，那么jl p或jl x的值会更大。当年晚些时候，厄尔·肯纳德(Earle Kennard)提出了实际的方程。
这两幅图展示了海森堡的测不准原理。当蓝色图形(位置)有一个较高的最大值时，红色图形(动量)有一个较低的最大值。同样，当红色的图有一个更高的最大值时，蓝色的图有一个更低的最大值。
1927
大约在同一时间，狄拉克开始发展量子电动力学。在他的论文《辐射发射和吸收的量子理论》中，狄拉克解释说，即使在基态，电磁场也会以最低能量不断振荡。使用一阶和二阶微扰理论，Dirac的QED可以解释原子辐射的吸收和发射、光子的康普顿散射和共振荧光。Pauli和Jordan、Fermi和Heisenberg的进一步发展改进了该理论，但在更高阶的摄动理论中，计算以无穷大结束，似乎没有办法调和狭义相对论和量子力学。
1927
在海森堡和狄拉克的论文发表大约一个月后，乔治·勒梅特提出了他的大爆炸理论。勒梅特认为，宇宙曾经是一个小空间中的大原子，爆炸后形成了我们今天看到的所有原子。不幸的是，这个理论表明宇宙正在膨胀，而这个想法在当时的物理学界，包括爱因斯坦在内，大多是不能接受的。在勒梅特尔的理论背后有一些数学上的例外，但除此之外，它完全被摒弃了。不久之后，勒梅特被证明是正确的，他在1931年重新出版了他的著作，但是他的大爆炸理论版本是错误的。“原始原子”没有成功，但大爆炸的基本概念似乎是可能的，但在这段时间里缺乏证据，需要进一步发展。
1928
1928年，狄拉克发表了《电子的量子理论》，成功地将狭义相对论纳入量子力学，同时描述了所有自旋1/2具有p对称的费米子。然而，它也暗示了反物质的存在，而缺乏证据似乎是狄拉克对他的方程的问题，但除此之外，方程完全符合实验观察。直到1932年，正电子才被卡尔·大卫·安德森(Carl David Anderson)证实，也才有了反物质存在的确凿证据。然而，这将引发关于宇宙中为什么存在物质-反物质不对称的争论。即使如此，狄拉克方程和反物质的预测仍然是量子力学和物理学中最重要的两个元素。
1929
1929年，勒梅特的宇宙膨胀理论最终被证明是正确的，而这个理论的作者不是别人，正是埃德温·哈勃。在此之前，哈勃已经证明了银河系只是宇宙中众多星系中的一个。现在，在“星系外星云之间的距离和径向速度的关系”中，哈勃显示这些星系正在远离我们，除了少数例外，如仙女座星系。这一发现证明了勒梅特关于宇宙膨胀的观点是正确的，但关于“原始原子”的观点有些不确定。
在哈勃的发现之后，爱因斯坦从广义相对论中移除了宇宙常数，因为他之前把它放在了一个静态的宇宙中。然而，没有明确的证据表明勒梅特尔的“原始原子”，所以宇宙似乎存在了无限的时间，这是当时的共识。幸运的是，随着哈勃的发现，大爆炸的基本概念得到了更多的考虑。
另一方面，哈勃的测量结果有些平庸。根据对47个星系造父变星的测量，他得出的哈勃常数约为500公里/秒/Mpc。此外，到造父变星及其宿主星系的距离仍存在争议，这导致测量不够充分。为了精确地测量宇宙的膨胀，需要更好的观测，因此也需要哈勃常数。
即使考虑到这一点，哈勃常数也被认为是随着时间而减小的，因为膨胀被认为是减速的。这一理论得到了该领域著名人士的推广，如爱丁顿[94][95]和狄拉克[96]，最后还有斯蒂芬·霍金。有迹象表明，进入1998年哈勃常数明显大于预期值，但其范围仍在40 km/s/Mpc到100 km/s/Mpc之间，无法准确识别该值。
1931
1931年，狄拉克提出了磁单极子的概念。在电磁学中，电场和磁场之间存在不对称性。物质在电场中，如果不是中性的，则是正电荷或负电荷。然而，在磁场中，物质有偶极子。没有磁单极子。这就是电磁学和量子电动力学中的不对称性。Dirac提出了“电磁场中的量化奇点”理论，以帮助解释磁单极子以及整个宇宙中磁单极子的缺乏。他说，如果存在磁单极子，宇宙中的电荷将被量子化。宇宙中的电荷是量子化的，但这个事实并不能证明磁单极子的存在。1975年和1982年似乎有实验证据，但都被判定为不确定。后来的论文从理论上论证了磁单极子存在于早期宇宙，但对于此后磁单极子的情况得出了不同的结论。
1933
1933年，弗里茨·兹威基提出了暗物质的存在。在“银河系外星云的红移”一文中，兹威基发现星系中物质的旋转速度似乎比星系旋转曲线所计算的速度要快，这表明可能存在其他无法观测到的物质。兹威基在后来的一篇论文《论星云和星云星团的质量》(on the mass of Nebulae and of Nebulae)中重点阐述了这个观点，以证明必须存在一些不可观测的物质才能解释星系中恒星的速度。不幸的是，兹威基个人在他的同龄人中并不受欢迎，所以他的想法在社会上普遍被忽视。暗物质的概念直到1970年才再次出现。
1935
1935年，爱因斯坦开始质疑量子纠缠。与鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森一起，爱因斯坦发表了《物理现实的量子力学描述可以被认为是完整的吗?》来证明量子纠缠存在违背海森堡测不准原理的悖论。思想实验允许确定位置和动量的值，违反了海森堡的测不准原理，该原理认为不可能同时知道两者。论文的结论是，这种违背意味着波动力学所描述的现实是不完整的。尼尔斯·玻尔(Niels Bohr)自1927年起就与爱因斯坦就量子力学问题争论不休，他驳斥了EPR的论点。玻尔指出，一旦一个位置或动量的值被精确地测量，就不可能测量其他的值。
然而，爱因斯坦本人对他论文中的描述并不满意，因为大部分论文都是由波多尔斯基撰写的。爱因斯坦相信局部性，而量子纠缠是不正确的，因为它违反了因果关系。他发现缠绕能使信息以比光更快的速度被了解，这是不可能的。获取信息的事件发生在测量光锥之外，这是第一个事件。虽然第二个事件发生在第一个事件之后，但它发生在光可以从第一个事件传播之前。爱因斯坦认为第二个粒子不受第一个粒子测量的影响，因为它的局部性。唯一的选择是存在局部隐藏变量来描述粒子的测量状态。
隐变量的进一步发展只在非局部隐变量理论中起作用，17年后David Bohm成功地提出。和EPR一样，它也是确定性的，但它是基于非定域性的。德布罗意首先将其发展为先导波理论，但后来倾向于哥本哈根解释，到1927年实际上放弃了他的理论。然而，Bohm开发了它，成功地解决了测量问题，波函数似乎只是坍陷，但在现实中，波包是分开的。它表明，海森堡测不准原理使任何测量都不可能得到一个确定的值。
不幸的是，对于爱因斯坦和玻姆来说，直到1964年都没有办法证明隐藏变量的存在，无论是局部的还是非局部的。
1935
在EPR论文发表后，薛定谔对量子叠加的哥本哈根解释提出了质疑。在他的思维实验中，一只猫、一种放射性物质、一个盖革计数器、一把锤子和一个装有有毒气体的容器都在一个盒子里。如果盖革计数器检测到来自放射源的粒子，那么锤子就会释放出来，打破容器，释放出气体，杀死猫。另一方面，如果粒子没有被探测到，容器将保持密封，猫将仍然活着。然而，如果不观察盒子的内部，盒子里的所有东西都将处于量子叠加状态。薛定谔认为猫处于生与死的叠加状态。他觉得这种情况很可笑，认为这只猫在没有观察的情况下肯定是这样或那样的。然而，这个实验是正确的，猫就像盒子里的所有其他材料一样，处于叠加状态。这是测量问题的核心，波函数在观测发生之前不会坍缩。薛定谔在他的论文中说，叠加不存在，波函数不会因为观察者的存在而坍缩，但这是事实。
对薛定谔的猫的其他解释，最明显的是“多世界”解释，对思维实验和一般的测量问题有不同的反应。在多世界解释下，测量问题不存在。它指出，当一个观测发生时，所有的状态都将存在，但由于退相干，这些状态不能相互作用。对于薛定谔的猫来说，一只活猫和一只死猫的两种状态都存在，但两种状态都不能相互作用。
根据玻姆的解释，薛定谔的猫处于叠加状态，因为波函数永远不会坍缩。然而，测量盒子里的一种材料，而不测量其他材料或猫，那么猫的状态就变得很清楚了。量子纠缠使得猫的状态无法测量盒子内任何其他物质的状态。
1948
虽然勒梅特尔的“原始原子”是错误的，但在拉尔夫·阿尔弗、汉斯·贝特和乔治·伽莫夫合著的《化学元素的起源》中，大爆炸的观点被重新引入。这篇论文解释了所有元素是如何在大爆炸中形成的，留下了大量的氢和氦以及更多的痕量以下元素。这篇论文指出，当原子核与更多的中子结合，其中一些衰变成质子，形成新的元素时，这些元素就形成了。这些计算符合对宇宙中氢、氦及其同位素的观测结果，但由于5到8个原子单位之间的质量差而失败。在这个范围内没有稳定的原子核，因此阻碍了氦以外元素的进一步生产。由于这一缺陷，连续捕获理论在氦以外的元素中被忽略，但这篇论文由于正确预测了氢和氦各同位素的数量而部分被接受。
然而，氦和碳之间的质量差距是一个必须解决的重要问题。进一步发展成核合成是必要的，以解释高等元素的存在。
1950
自1930年以来，量子电动力学的问题使许多人相信狭义相对论和量子力学是不相容的。Robert Oppenheimer首先指出，该理论只有在一阶微扰理论中才能很好地发挥作用，1937年和1939年的研究进一步证明了这一点。测量的改进发现了兰姆位移和电子的磁矩，这不能被解释。但在1947年，Bethe通过重正化暗示了一条出路，给出了与实验匹配的有限结果。
包括贝特的重正化，其他十一篇论文能够在任何扰动理论的秩序下表述QED。1946年,胫骨'ichirōTomonaga能够再并入狭义相对论在一个不变的公式,指出以前作品过于相对论力学密切相关。两年后，Julian Schwinger发展了洛伦兹协方差公式，然后将其应用于真空和电子光子能量。
在施厄格尔开发他的协变公式的应用时，弗里曼·戴森和理查德·费曼也在推导公式。费曼已经创造了著名的费曼图，戴森将其与Tomonaga和Schwinger公式相比较。Dyson随后将散射矩阵和重正化用于高阶摄动理论。在此之后，费曼发表了基于他的图表的数学公式，而不是Tomonaga和Schwinger所使用的函数。
现在终于有可能得到在任意给定的扰动理论顺序下有限的协变公式，量子电动力学成为了量子色动力学的模型和电弱理论的基础。
1953 - 1956
当量子电动力学已经结束时，量子色动力学才刚刚开始。实验继续发现了更多的强子，人们越来越难以相信它们都是基本粒子。
海森堡早在1932年就为质子和中子引入了同位旋的概念，尤金·维格纳(Eugene Wigner)引入了同位旋这一术语来解释它与经典力学中的自旋的关系。同位旋值和电荷值是强子的分类方式，但它不能证明存在太多强子的事实。此外，像卡子和超子这样的粒子衰变的速度比预期的要慢。这就指出了一种可能的新值，这种新值在加子和超子的产生过程中守恒，但在衰变过程中却不存在。
这种新的价值观就是陌生感。1953年，Kazuhiko Nishijima发展了奇异，尽管他把它叫做“缔合电荷”，以“缔合介子”的名字命名。1955年，西岛提出了Q=I+B+阿摩2的方程，其中Q是电荷，I是同位针，B是重子数，阿摩是阿摩-电荷。Murray Gell-Mann在1956年独立推导出了同样的方程，也创造了奇异性的新价值。
然而，这个陌生度值却不被理解。没有基本的理论可以解释这第三个值，但可以肯定的是，基本粒子组成了强子。
1957
1957年，人们终于明白了元素是如何在氦元素之外形成的，以及如何超越5到8个原子单位之间的质量差。在《恒星中元素的合成》一书中，Burbidge夫妇William Fowler和Fred Hoyle解释说，通过捕获自由中子，恒星核合成产生了锂和铁以外的其他元素[149]。
然而，这个理论是不正确的，因为它不能解释从硅到镍的各种元素。Hoyle认为，这些元素早在三年前就在超新星核聚变中形成了[150]，但这也是错误的。恒星核合成是通过燃烧碳、氧和硅的过程来产生铁元素，但这篇论文没有提及。此外，铁以外的元素是在超新星的核合成中产生的，而不是恒星的核合成。
在此之前，霍伊尔早在1946年就已经用之前的过程解释了铁元素的形成过程。这项工作是基于贝特的，他已经解释了氧元素的形成。
B2FH论文之后，Alastair Cameron[153]和Donald Clayton在接下来的十年对恒星核合成理论进行了改进。
1959
1959年，Sheldon Glashow和Abdus Salam提出了电弱理论。这个理论是基于Wu实验和早期实验中p对称的破坏。Wu实验之前的实验观察到在卡子的衰变中存在宇称违规。一个kaon衰变为两个介子另一个kaon衰变为三个介子，但它们是相同的kaon。假设弱相互作用会遵循p对称，但是完全相同的kaon在两个不同的过程中衰变成为了“不对称”之谜。接下来的Wu实验就是要在第一个实验的基础上确认弱相互作用中是否存在p对称。结果是一种违背，这意味着在弱相互作用中存在旋向性。
在Wu实验之后，Glashow将手性对称和非手性对称结合成一种新的对称，但这不能像量子电动力学那样重新规格化。它预测了Z玻色子的存在，但是没有实验证据，所以这个理论很少被认可。Salam也得出了同样的结论，所以电弱理论几乎没有得到支持。然而，它也引入了自发的对称破缺，这必须随着矢量玻色子的存在而被证明。不幸的是，电弱理论还需要进一步研究。
1961 - 1965
1961年，盖尔曼将强子按8倍法进行了分类，这有助于识别相似点。利用同位旋、电荷和奇异性的值，现在可以看到强子的基本结构。基本结构仍然未知，但它必须保持同位旋、电荷和奇异性的性质。
这是两年后由盖尔曼和乔治·茨威格独立完成的。盖尔-曼将三夸克的存在理论化，以解释强子、上夸克、下夸克和奇异夸克的性质。Zweig称它们为ace，在SU(3)模型下理论了四种粒子，而不是盖尔-曼的八倍路径。夸克和轻子一起被认为是基本粒子。有了强子的基本结构，就没有理由进一步发展这个理论了。
两年后，Boris Struminsky提出夸克存在另一个自由度。最近发现Ω−重子是由三个平行的奇异夸克自旋,因此违反了泡利不相容原理,除非另一个自由度的存在。Struminsky在脚注中补充道:“三个相同的夸克不能形成反对称的s态。为了实现反对称轨道的s态，夸克必须有一个额外的量子数。随后，另一篇论文讨论了可能的新自由度。
Δ+ +重子的情况核实,这是三个夸克自旋平行。在这一点上，Oscar Greenberg的一篇论文暗示了一个额外的SU(3)衡量自由度。后来，韩武英和南bu Yoichiro Nambu的一篇论文进一步证明了夸克是通过强子内部的8个矢量规格玻色子相互作用的。
不幸的是，对于盖尔曼和其他参与其中的物理学家来说，没有实验证据证明自由夸克存在，因此这个理论在当时受到了阻碍。盖尔曼唯一的解释是夸克被限制在强子中，但这个理论也不完整。
1964
当夸克被理论化时，电弱理论得到了新的考虑。Glashow和Salam在他们的电弱理论中引入了自发对称破缺，但是没有已知的过程给W+/-和Z玻色子质量。潜在的机制是在1962年提出的，但是没有相对论理论来解释这个机制。然而，在1964年，三个独立的研究小组在没有严格违反规范对称的情况下解释了对称自发破缺和总体质量生成。每一篇PRL的对称破缺论文都描述了一个在临界温度下发展出真空期望值的标量场。场的对称性被速子的凝结打破，在那里，场通过自发产生的粒子降低了它的能量。这个过程将给予W+/-和Z玻色子质量，这就是自发的对称破缺。
该理论也为避免戈德斯通玻色子提供了一种方法。根据Goldstone的定理，矢量玻色子的基态并不是不变的，因此对称破缺需要无质量的标量玻色子。PRL的对称打破论文帮助避免了在一个不变量模型下的这种情况。
不幸的是，没有办法证明任何标量玻色子和场的存在。因为这个理论需要很大的数值，对撞机和加速器都无法探测到理论上的玻色子。该理论与格拉肖和萨拉姆的电弱理论形式一致，但没有办法证明这两个理论的正确性。理论上，在检测到更多的大质量粒子之前，有必要先检测出W+/-和Z玻色子。
1964
29年前，爱因斯坦相信在量子纠缠上的局域性，并解释了局域隐藏变量的存在，以创造量子纠缠下预测的测量结果。
在局部性的情况下，他认为因果关系是不会被违反的，这与在纠缠状态下不同。隐变量可以产生第二粒子的结果，而与局域测量的第一粒子没有任何关系。这些粒子在纠缠状态下相互联系，所以测量一个粒子就会产生第二个粒子的结果，因此，根据爱因斯坦的理论，违反了因果关系。
1952年，玻姆成功地创立了一个非局部隐变量理论。根据玻姆的解释，粒子已经被确定在一种特定的状态下被观察到，无论是否发生测量。测量第一个粒子瞬间改变了第二个粒子的状态，但根据玻姆的解释，这些状态是在测量第一个粒子之前确定的。无论观察是否发生，第一个粒子都会有某种状态，这也适用于第二个粒子。隐藏变量的存在是为了确定这些状态，但它们并不局限于每个粒子，而是遍及整个宇宙。隐变量存在于整个宇宙中，因为系统是玻姆解释下的宇宙。
波姆的解释启发贝尔驳斥了局部或非局部隐变量的存在性。在第三篇PRL对称破缺论文之前，Bell发表了《关于爱因斯坦·波多尔斯基·罗森悖论》来反驳局部隐变量的存在。他指出，如果局部存在隐藏变量，两个粒子的独立测量结果将受到限制。这个约束是贝尔不等式，如果EPR是正确的，测量应该遵循这个不等式。如果量子纠缠是正确的，那么就违反了不等式。
然而，Gerard ' s t Hooft认为贝尔定理在超决定论中存在漏洞，局部隐变量理论可能出现。然而，Bell认为超决定论是不可能的，因为一个或多个隐藏变量不可能像实验中使用的确定性随机数生成器那样对小的影响敏感。
量子力学的预测确实违反了贝尔不等式，证明了隐藏的变量理论，如EPR，不可能是局部的。然而，这并不排除非局部隐变量理论，如玻姆的解释。
在接下来的65年里，实验证明了局部隐变量理论和一些非局部非波汉隐变量理论是不可能的，从而违背了贝尔不等式。第一个贝尔检验使用CH74不等式，在1972年成功地违反了贝尔不等式。第二个实验使用了三个独立的测试，第一个和第三个为CH74，第二个为CHSH。1998年，实验开始测量更大的距离，并且自第二次实验以来取得了进步。2000年，实验开始使用至少三种粒子，2001年，填补了探测漏洞。
2007年的一个实验首次排除了非局部隐变量理论，特别是Anthony Leggett的隐变量理论。2008年，进行了一项分离18公里的测试，以便在探测器之间传输任何信息之前完成测量。2009年，一项实验首次使用了固态量子位元，但由于局域漏洞削弱了实验结果。
2013年和2014年又有三个实验关闭了光子使用的所有空穴，最后三个独立的实验同时关闭了所有的空穴。
2016年的实验使用了480个玻色-爱因斯坦凝聚态原子，从宏观上证明了贝尔定理，尽管漏洞是开放的。次年，贝尔定理通过一颗距离600光年的恒星发出的光进行了宇宙检验，而另一个实验则测试了两个相距3.98米的原子的自旋状态，同时堵住了所有三个漏洞。
2018年，首次在贝尔定理下利用10万人的自由意志进行实验，堵住了“选择自由”的漏洞。那年晚些时候的一个实验使用了78亿光年之外的类星体，这是超决定论所设定时间框架的重要组成部分。
在所有这些实验中，贝尔不等式总是被毫无例外地违反。它从根本上证明了所有局域和一些非局域隐变量理论都不能像量子力学那样预测粒子的状态。唯一仍然存在的隐藏变量理论是玻姆1952年的解释，他的每一次实验都成功地预测了量子力学。未来测试贝尔定理的实验将不得不找到某种方法来证明玻姆的解释是不正确的，因此总体上确保所有的非局部隐变量理论都不能像量子力学那样预测。
1965
当这个场的大部分时间都在关注量子色动力学、自发对称破缺和贝尔定理时，阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊发现了宇宙微波背景。1964年，他们探测到一种均匀的噪声散布在天空中，但他们无法理解这种噪声。在与罗伯特·迪克讨论这一信息时，人们意识到这一噪声是伽莫夫17年前预测的宇宙微波背景辐射。迪克与吉姆·皮伯斯、彼得·Roll和大卫·威尔金森重新推导了伽莫夫的理论，彭齐阿斯和威尔逊的CMB证明证明了大爆炸理论是正确的。
霍伊尔的稳态模型认为，宇宙一直在不断膨胀，新的物质和能量不断形成，以保持宇宙的质能密度不变。然而，宇宙微波背景的发现致命地破坏了稳态模型。该模型的理论认为，宇宙微波背景辐射是由恒星发出的光，被银河尘埃散射，但宇宙微波背景辐射是各向同性的，而不是像预期的散射那样极化。
霍伊尔继续否认大爆炸理论，并在1993年发展了准稳态模型。在新的模型中，霍伊尔试图解释，考虑到原始模型无法解释的观测结果。它解释说，随着时间的推移，宇宙会产生“小爆炸”，以解释观测结果，以及霍伊尔死后宇宙的加速膨胀。到1994年，宇宙学家，如爱德华·莱特，批评了QSS模型及其预测，而霍伊尔则徒劳地为自己的理论辩护。甚至在霍伊尔死后，宇宙学家仍在继续发现QSS的缺陷，但没有得到答复。
当霍伊尔继续为他的模型辩护时，宇宙学家开始测量宇宙微波背景辐射。在彭齐亚斯和威尔逊的探测之后，Rainer Sachs和Arthur Wolfe通过引力场的变化预测了CMB的波动，即Sachs-Wolfe效应，该效应预测了引力红移会影响CMB光子。Martin Rees和Dennis Sciama也预测了涨落，但是是通过依赖时间的势阱，光子需要获得能量才能离开势阱。Rashid Sunyaev和Yakov Zel’dovich预测的Sunyaev-Zel’dovich效应表明，在星系团的高能电子和CMB光子之间会发生逆康普顿散射，这在1983年被成功证明。到1994年，COBE已经测量到CMB具有与真实黑体相似的黑体曲线，但在较小尺度上各向异性。宇宙微波背景的极化在宇宙中第一个原子是由当前ΛCDM宇宙模型和预测被便证明(学位角规模干涉仪)在2002年。两年后被CBI(宇宙背景成像仪)证实为e模式极化。WMAP在此期间改进了测量。
1967
1967年，Steven Weinberg在回顾自发对称破缺时提出了一个可重整的电弱理论。他发现了预测无质量和中性尺度玻色子的对称性，即光子。当温伯格意识到这种对称性就是电弱理论时，他就能够预测W+/-和Z玻色子的质量，从而产生了一个有效的电弱理论，该理论描述了电磁和弱相互作用。然而，由于这三种玻色子的质量都相当可观，有必要将粒子加速器和探测器升级到更高的能量来证明这一理论。主要原因是，Z玻色子的行为就像一个光子，但只有在更高的能量才能被探测到，因为它的质量比W+/-玻色子更大。
电弱理论的第一个重要证据出现在1973年，由加尔加梅尔合作完成。从1972年12月到1973年3月，气泡室探测到轻子事件，导致中微子产生中性电流。这支持了电弱理论，因为中微子散射中的中性电流就是Z玻色子存在的证据。
W+/-和Z玻色子最终于1983年通过UA1和UA2实验检测到。UA1和UA2都试图通过轻子衰变找到W+/-玻色子，总共找到了10个候选事件。然而，理论上，由于Z玻色子的质量更大，探测起来更具挑战性，因此根据电弱理论，实验需要更多的能量才能让UA1和UA2探测到Z玻色子的衰变过程。
1967
在Weinberg关于可再生电弱理论的论文之后，Werner Israel给出了基于史瓦西度规的无毛定理的第一个版本。无毛定理最终应用于带电黑洞和旋转黑洞。根据无毛定理，所有经过黑洞视界的信息都丢失给了外部观察者。在事件视界内的观察者将能够访问信息，但是在事件视界之外的观察者将没有获得信息的过程。1973年，约翰·阿奇博尔德·惠勒在《万有引力》中解释了光头定理。
爱因斯坦场方程和广义相对论中的麦克斯韦方程的所有黑洞解都证明，只有质量、电荷和角动量可以从外部观察到。所有超过这三个参数的信息在不经过视界的情况下都不能被观察到。
然而，由于信息在黑洞之外的宇宙中丢失了，这违反了量子力学的无隐藏定理。当信息从一个系统的退相干中丢失时，由于量子力学的线性和统一性，信息不可能停留在系统和系统的环境之间。信息必须以另一种形式出现，这种形式对宇宙中的任何观察者来说都是可接近的，才能符合这个定理。
然而，根据无毛定理，信息似乎在宇宙的其他部分中丢失了。观察者不能访问事件视界以外的信息。一旦它们穿过视界，就可以获得信息，但它们无法将这些信息传递给宇宙的其他部分;因此，信息仍然丢失。
无毛定理的基本例子是比较两个黑洞。两个黑洞具有相同的质量、电荷和角动量。第一个黑洞是由物质形成的，而第二个黑洞是由反物质形成的。无毛定理指出，对于视界以外的任何观察者来说，这两个黑洞是完全无法区分的。因为只有质量、电荷和角动量是守恒的，所有其他的值，如重子数、轻子数和夸克数，都是来自宇宙的信息丢失。没有任何超越视界的观测者可以获得这些信息，因为在所有黑洞解下，这些值被认为是不可观测的。通过跨越事件视界，观测者可以获得关于两个黑洞的信息，并得出结论，一个黑洞是由物质创造的，另一个是由反物质创造的，但是这些信息不能通过事件视界传递。信息仍然丢失给宇宙，因为观察者也丢失给了宇宙。一旦越过视界，观测者就不能回到宇宙的其他地方，就两个黑洞交流信息。
无毛定理仍然适用于第三个黑洞，一个kugelblitz黑洞。当能量集中到足以形成视界时，就会产生库格尔布利茨(kugelblitz)，惠勒在1955年首次提到库格尔布利茨。由于能量可以通过爱因斯坦给我们的质能当量转化为质量，库格尔布利兹有质量。如果我们假设kugelblitz的质量、电荷和角动量等于前两个黑洞的质量、电荷和角动量，那么这三个黑洞在它们视界之外的所有观察者看来是完全不可区分的。如果观测者越过其中一个视界，观测者就会知道黑洞是由物质、反物质还是能量创造的。然而，不同于最初的模型，观测者可以说出其他黑洞是如何产生的，这个模型不允许观测者知道其他黑洞是如何产生的。既然观测者只能知道穿过视界的黑洞，就没有办法分辨其他两个黑洞，也没有办法从剩下的另外两种可能性中创造出什么。
假设观测者在一个黑洞中获得了足够的信息，观测者说黑洞是由物质构成的。在最初的例子中，当应用无毛定理时，信息不能传达给宇宙的其他部分。然而，仅考虑观察者，对于另外两个黑洞只有两个选择。一个必须由反物质组成，另一个必须由能量组成。然而，一旦越过给定黑洞的视界，观察者就永远不可能知道。观测者所能知道的最好的是之前测量的另外两个黑洞的质量、电荷和角动量。
同样的原理也适用于反物质黑洞和kugelblitz。我们不可能知道其他两个黑洞在坍塌之前是什么样子。然而，在原始模型和三黑洞模型中，观测者仍然不能向宇宙的其他部分传递信息。使用无毛定理时，无论模型是什么，信息都保留在每个黑洞内，信息总是会丢失。
因为无毛定理与关于宇宙信息丢失的无隐藏定理产生了直接的冲突，所以有必要找到一种方法来保存信息，并使信息能够被观测到。最明显的选择就是黑洞热力学。
1970
1970年，Vera Rubin发表了《从发射区域的光谱调查来看仙女座星云的旋转》，从理论上证明了星系中暗物质的存在。早在1933年，兹威基就提出了暗物质的理论，但后来被遗忘了，因为当时几乎没有关于星系旋转曲线的实验数据来支持这个观点。Rubin在仙女座星系上的星系旋转曲线证明了不可观测的物质导致了星系的旋转曲线比预期的更平，后来的测量也证实了这一点。靠近中心的恒星预计会在更远的地方速度增加，但最终会随着距离的增加而减小。然而，观察显示，虽然旋转曲线在接近中心的位置是正确的，但实际的旋转曲线显示，在图表的其余部分，恒星有着相似的速度。这条曲线变平了，表明存在不可观测的物质，导致恒星的速度比预期的要快。这不是不可能的，观察可能是针对仙女座星系，而其他星系可能已经期待星系旋转曲线。然而，Rubin对银河系的旋转曲线进行了测量，并观察到与仙女座相似的旋转曲线[246]。
后来的测量发现其他星系也有类似的旋转曲线，证明了星系中暗物质的存在。星系周围有某种类型的物质，这是不争的事实，但究竟是什么类型的物质就不清楚了。用光测量，部分地提供了洞察，因为它证明了暗物质不是星系间气体，但也证明了暗物质有一个可观察到的引力效应。可以模拟的暗物质,如子弹状星系团中,有一些争议ΛCDM模型。
1973
1973年,盖尔曼理论色彩力量来解释Ω−和Δ+ +重子。此前,Struminsky提到Ω−重子不应该存在应用泡利不相容原理时,除非另一个自由度的存在。格林伯格在1964年提出了苏(3)度自由的理论，韩和南布在次年也提出了苏(3)度自由的理论。然而，由于盖尔曼对夸克的解释无法被证实，这两篇论文都没有被注意到。1969年，费曼提出了parton模型来解释夸克在位置和动量上的分布，而动量的扩散可以解释碰撞中的衍射散射[255]。盖尔曼认为夸克的电荷可以在时空中定位，但夸克可能不能，因为时空会像s矩阵理论中显示的那样被分解。然而，当电子与原子核碰撞时观察到深度非弹性散射时，放弃了s矩阵理论方法。
然而，颜色力是用杨-米尔斯理论对夸克遵循泡利不相容原理最成功的解释。Yang-Mills理论是1954年制定的一种通用规范理论，基于SU(n)的群论[258]。Gell-Mann用Yang-Mills理论来解释颜色力，其中载流子胶子可以辐射更多的载流子。量子电动力学也是基于Yang-Mills理论，但是光子并没有辐射更多的光子，而在量子色动力学中，胶子辐射更多的胶子。随着色力的成功，量子色动力学完成了。
但是，以前必须处理监禁的问题。当实验没能看到自由夸克时，盖尔曼引入了限制的概念，但观察结果可以用渐近自由来解释。在渐近自由下，夸克和胶子在较低的能量和不断增加的距离下仍将受到限制。然而，粒子间的相互作用会随着能量的增加而减弱，距离也会减小。这发生在早期宇宙的夸克时期，当时宇宙的温度和能量密度太高，强子无法形成。由于渐近自由，在此期间夸克和胶子不受限制，形成了夸克-胶子等离子体。
渐近自由理论首先由David Gross和Frank Wilczek在6月提出，随后由David Politzer独立提出。计算表明，如果有16种或更少种类的夸克，SU(3)是渐近自由的。该理论表明，在此期间，没有任何实验可以观测到自由夸克，因为限制，但在摄动理论下，有可能做出准确的预测。
然而，由于强核力随距离增加，除非能量增加或距离减小，否则不可能从强子中移除夸克和胶子。这已经被晶格量子色动力学验证，但还没有得到数学上的证实。有必要证明量子杨-米尔斯理论和约束引起的质隙。
1974 - 1975
1974年，史蒂芬·霍金根据热力学定律提出了黑洞的霍金辐射理论。第二定律要求黑洞具有熵，而且它们熵的增加必须大于物质-能量穿越事件视界熵的损失。之前，Jacob Bekenstein提出黑洞熵与视界表面积除以普朗克面积成正比。霍金给出了黑洞辐射到其温度的公式Sbh=kb×A4l2p，其中Sbh为辐射，kb为玻尔兹曼常数，A为表面积，lp为普朗克长度。利用这个公式，可以预测在特定的表面区域，黑洞会辐射多少。
霍金辐射证明了黑洞可以辐射能量直到它们完全蒸发。根据该理论，由于黑洞的重力作用，事件视界上的虚粒子变成了实粒子。其中一个粒子以接近光速的速度离开了黑洞附近，而另一个粒子则进入了理论化的奇点。这个过程给了黑洞负能量，它迫使黑洞通过质能等效失去质量。因此，黑洞有一个有限的寿命，它是原来质量的立方体，由Don Page计算。然而，根据这个公式，所有已知黑洞的寿命都比宇宙当前的年龄要长得多。到目前为止，只有早期宇宙中质量约为1014 g的Schwarzchild黑洞会蒸发，而克尔和克尔-纽曼黑洞的质量会更小。对于Schwarzchild黑洞，更好的测量值为(5+-0.04)×1014 g。
然而，这不是理论的问题。霍金认为无毛定理是正确的，因此该理论声称所有辐射都与进入黑洞的信息无关，这违反了无毛定理。如果发生这种情况，一旦黑洞蒸发，所有进入的信息都会从宇宙中消失，这显然违反了量子力学。贝肯斯坦界只给出了有限时空区域内的熵和信息量的上限，但没有下限。一个时空区域可能不包含任何信息。
在应用无毛定理时，有几个解决霍金辐射的方法。首先，信息从宇宙中完全丢失，但它直接违背了量子力学中的统一性。第二种理论允许在蒸发过程中信息“泄露”，但与广义相对论和半经典引力理论相背离。第三种状态是所有的信息在黑洞完全蒸发之前逃离了黑洞，这涉及到量子引力，但违反了在有限空间中包含任意数量信息的贝肯斯坦限制。下一个解决方案是将信息存储在一个普朗克大小或更大的残骸中，这样就不需要信息逃逸，而是在普朗克长度下创造无限的内部状态，或者在普朗克长度之前阻止霍金辐射，从而破坏半经典引力。第六个解决方案说，信息存储在一个单独的宇宙，但目前无法测试。最后一种解法表示信息是过去和未来的关联，在半经典引力下工作，不依赖量子引力，但直接违反了时间不对称。
如果没有无毛定理，霍金辐射的解决方案就是“毛茸茸的”黑洞。因为没有明确的数学证明，一般的无毛定理，“毛的”黑洞可能是可能的。在这种想法下，信息将被编码在黑洞的视界上，在视界上形成“毛发”。虽然违反了无毛定理，但无隐藏定理仍然存在。信息由黑洞保存，并且不违反贝肯斯坦约束。然而，2016年，LIGO的观测发现了支持无毛定理的证据，这推翻了“毛”黑洞的观点。霍金计算了“柔软的头发”，它给了黑洞更多的自由度，同时也以更低的能量存在，这是无头发定理无法计算出来的。这将允许信息存在于事件视界而不被观察到，因为它存在于低能量状态。
关于霍金辐射的一个问题是跨普朗克问题。因为被测量的粒子有一个有限的频率，他们可以追溯到事件视界有一个无限的频率，因此，一个跨普朗克波长。当长度小于普朗克长度时，长度被认为是没有意义的，但是粒子必须存在，如果它们可以被测量。霍金效应描述了在视界外相对于时空改变频率的场模式。如果场模式延伸到观测者无法到达的过去，粒子的频率可以是有规律的，所以粒子可以追溯到黑洞在时空中形成的点。在这一点上的涨落包含了所有的粒子，并且场模式被红移到跨普朗克波长。不幸的是，许多人发现霍金的计算无效，因为物理学在泛普朗克尺度上是未知的。
然而，霍金辐射最严重的问题是量子纠缠。在量子场论中，霍金辐射中的粒子是相互纠缠的。假设黑洞形成了在一个有限的时间过去,在有限的时间,它将完全蒸发在未来,这一半可能可以发出信息,已经在时间t,粒子离开黑洞是纠缠的所有信息已发出。页面和伦纳德教授表示,一个黑洞和一个有限的过去和未来一个有限只能发出一个有限数量的信息在其霍金辐射在其一生中,一旦在时间t,当超过一半的信息已经发出,必须纠缠粒子离开黑洞发出的信息。然而，这产生了一个悖论，因为粒子不能同时纠缠在两个独立的系统中。
解决“纠缠的一夫一妻制”的一个有争议的方法是AMPS防火墙。在防火墙理论中，发射粒子与其对子之间的纠缠被打破，但这样做会在视界上释放能量，从而形成防火墙，通过跨越视界的物质能量衰变进一步滋养防火墙。然而，安培防火墙违反了爱因斯坦的等效原理，即在引力场中自由落体与在真空中漂浮是无法区分的。作者创建了第二个没有防火墙的理论，但它违反了量子力学。唯一可行的另一种选择是说发射的粒子没有与之前发射的所有信息纠缠在一起，但这将违反统一性。自2012年AMPS防火墙诞生以来，一直没有成功解决这一悖论，因此，要做到这一点，可能需要违反等效原理、量子力学或统一性。
