自然界的對稱性使我們對宇宙有了基本的認識，從萬有引力的普適性到自然力在高能量下的統一。在20世紀70年代，物理學家們發現了一種潛在的對稱性，它將宇宙中的各種粒子結合在一起。這種被稱為超對稱性的聯絡，依賴於自旋的奇異量子特性，並可能是解開物理學新理解的鑰匙。
對稱的力量幾個世紀以來，對稱性使物理學家們得以在整個宇宙中找到潛在的聯絡和基本的關係。當艾薩克•牛頓第一次發現，把蘋果從樹上拉下來的重力與讓月球繞太陽公轉的重力完全相同時，他發現了一個對稱性：引力定律確實是普遍適用的。這種洞察力使他在理解自然如何運作方面有了巨大的飛躍。
整個19世紀，世界各地的物理學家都對電、磁和輻射的奇怪性質感到困惑。是什麼使電流沿電線流動的？一個旋轉的磁鐵怎麼能推動相同的電流呢？光是波還是粒子？詹姆斯·克拉克·麥克斯韋爾將所有這些不同的研究分支統一到一套簡單的方程式：電磁學中，經過幾十年的艱苦思考，他取得了一個清晰的數學突破。
阿爾伯特·愛因斯坦也因將牛頓的理論向前推進了一步而留下了自己的印記。他提出了一個格言，即所有的物理定律都應該是相同的，不管你的位置或速度如何。為了保持這種自然的對稱性，時間和空間的概念必須重寫。加上引力，他得出了廣義相對論。
甚至我們的守恆定律——能量守恆，動量守恆等等——也依賴於對稱性。你可以日復一日地做一個實驗並得到相同的結果，這一事實揭示了時間的對稱性，這一對稱性通過艾美·諾特的數學天才引出了能量守恆定律。如果你在房間的不同地方做實驗，並且得到了仍然得到同樣的結果，你就發現了空間中的對稱性，以及相應的動量守恆。
旋轉對稱在巨集觀世界中，上面所述就是我們在自然界中遇到的所有對稱性的總和。但亞原子世界則是另一番景象。我們宇宙中的基本粒子有一個有趣的特性，叫做“自旋”。它最初是在實驗中發現的，在不同的磁場中射出原子，導致它們的路徑偏轉的方式與旋轉的帶電金屬球完全相同。
但亞原子粒子並不是旋轉的帶電金屬球，它們只是在某些實驗中的行為。與常規世界不同，亞原子粒子不能有任何他們想要的旋轉量。相反，每種粒子都有自己獨特的自旋。
由於各種模糊的數學原因，一些粒子如電子的自旋為1/2，而其他粒子如光子的自旋為1。可能你會想知道一個光子怎麼可能表現得像一個旋轉的帶電金屬球，其實不要操心太多，只要把“自旋”看作是亞原子粒子的另一個特性就好。
一般來說，粒子有兩大類：一類是自旋為半整數(1/2、3/2、5/2等)的粒子，被稱為“費米子”。另一類是自旋為整數(0、1、2等)的粒子，被稱為“玻色子”，是自然力的載體。
乍一看，這兩類粒子不可能有什麼不同。
粒子交響曲20世紀70年代，弦理論學家開始批判性地研究自旋的這個性質，並開始懷疑那裡是否存在自然的對稱性。這個想法很快擴充套件到弦界之外，成為粒子物理學的一個活躍研究領域。如果是真的，這種“超對稱性”將把這兩個看似完全不同的粒子家族聯合起來。但這種超對稱性會是什麼樣子呢？
到目前為止，還沒有發現超對稱的證據，大型強子對撞機的實驗已經排除了最簡單的超對稱模型。雖然這還不是棺材上的最後一顆釘子，但理論家們正在埋頭思考，想知道在自然界中是否有超對稱性，如果我們找不到任何東西，下一步該怎麼辦。