對當代物理學理論有一點了解的人都知道，廣義相對論與量子力學是物理學上的兩大支柱理論。毋庸諱言，雖然稱它們為兩大「支柱」，但這兩個理論各自還存在一些基礎性的大問題。就拿廣義相對論來說，一旦涉及到黑洞內部的物質密度和引力場強度，立即就會出現「無窮大」問題。在出現無窮大時，廣義相對論方程就崩潰了，不再成立。而對於一個實在的物理量來說，無窮大是毫無意義的。長期以來，冷靜的觀點認為因為該理論還不夠完備，而原因就在於廣義相對論忽略了量子物理效應。
而說到量子物理，量子理論本身也存在類似的問題，無窮大困惑在量子理論中同樣存在。舉例來說，每當人們用量子力學來描述場（如電磁場）時，無窮大問題就會出現。原因在於，電場和磁場在空間的每一點都有確定的數值，但即使在有限空間裡也有無窮多個點，因而也就意味著存在無窮多個變量。另外，在量子理論中，每個量子的變量值度存在無法控制的漲落。無窮多個變量再加上無法控制的漲落，這就造成當人們尋求某個事件發生的概率或者計算某個力的強度時，方程會不受控制進而產生無窮大的結果。
應該說，這個問題是粒子物理學家極不願意看到的，他們想竭力迴避，但毫無辦法。在當代，物理學家們已將這個問題列入量子力學需要面對和解決的第一大基礎問題。但毫無疑問，量子力學也成功解釋了大量的自然現象，其領域包括了輻射和電晶體的性質及應用，另外，對基本粒子以及作為生命基本組成的酶、以及其他大分子的行為，量子力學也有很好的解釋。但是，在過去的100年裡，雖然它的預言被一次又一次的證明，可是它其中的一些概念性的描述有時太過離奇，總讓人感覺不真實，比如說「觀測者效應」。
何謂「觀測者效應」？根據波粒二象性，電子和光子既是粒子也是波；根據不確定性原理，我們不能同時測量粒子的位置和速度，而只能得到一個概率。一個粒子在被觀測之前，可以處於任何位置，而這個觀測者可以是我們，或者是其他設備儀器。那麼從某種意義上來說，是我們的觀測決定了粒子的最終狀態。但是，大自然是一個真實存在的系統，它是實實在在的，怎麼可能因為我們選擇測量什麼，什麼就存在，而不選擇測量什麼，什麼就不存在？
這樣一來，量子理論就又出現了第二個基礎的、尚待解決的大問題，即：量子理論好似預先將自然分成了兩個部分，中間有一條界線，界線的一邊是被觀測的系統，而界線的另一邊是觀測者系統，包括了我們、我們擁有的所有實驗儀器、測量工具，時鐘等等。但是，量子理論並沒有告訴我們，假如整個觀測者系統都不存在，這個實實在在的世界會是什麼樣子？矛盾是顯然存在的，根本的問題是，這個實在存在的世界，到底是依賴於誰的觀測而存在？
如果量子理論是完備的、普適的，那麼它就應該能合理描述我們的存在，比如說，誰在觀測我們而導致我們的存在？這個問題很繞，舉例來說：當你測量一個原子時，你和你的儀器算一邊，是觀測者；原子在另一邊，是被觀測者。但是，假如我通過我設置在你的實驗室裡的攝像頭觀察你的工作過程，那麼我就可以將你的整個實驗室——包括你、你和你的儀器、和你正在觀測的原子，整體看作是我要觀測的對象，也即被觀測者，而我就是觀測者。但問題是，誰在觀測我呢？
於是，原子、你、你和你的儀器、以及攝像頭和我就成為了幾個糾纏不清的觀測者和被觀測者系統，而對於我的存在，卻無法解釋得清。由此可見，「觀測者」的存在在量子理論中的理由是不充分的，因為到最後總是存在一個「最終觀測者」，這是無法解釋的。因此，量子理論必定需要修正，一個完備的量子理論對自然的描述必定不能依賴於觀測者的描述。
以上提出的兩個問題，就是關於量子力學的兩大基礎問題，不誇張地說，誰能解決它，誰就能得諾貝爾獎！