نظرية كل شيء (بالإنجليزية: Theory of everything) أو اختصاراً TOE أو معادلة الكون (بالألمانية: Weltformel) تشكل وصفاً شمولياً للمادة في الفيزياء النظرية، من المفترض أنها قادرة على تفسير جميع الظواهر الفيزيائية بشكل كامل وتفسر جميع المؤثرات الفيزيائية (أي كل شيء) ولا يزال البحث جارياً لمحاولة صياغتها. ومن المفترض أنها سوف تربط بين القوى الأربعة المعروفة التي تتحكم في تبادل القوى بين جميع الجسيمات المعروفة وغير المعروفة (مثل المادة المظلمة). القوى الأربعة المعروفة حتى الآن هي: القوة النووية الشديدة، التآثر الكهرومغناطيسي، القوة الضعيفة، وقوة الجاذبية.
كان المصطلح يستخدم في البداية لوصف بعض النظريات العامة بطريقة ساخرة على أنها نظرية لكل شيء لعموميتها الواسعة. ومع مرور الوقت ترسخ استخدام المصطلح بطريقة علمية مع فيزياء الكم لوصف النظرية التي تستطيع ربط أو توحيد النظريات المعروفة التي تصف التفاعلات الأساسية الأربعة في الطبيعة (القوة النووية القوية، القوة النووية الضعيفة، القوة الكهرومغناطيسية، والجاذبية). أحد المقتنعين في العصر الحديث بإمكانية التوصل لهذه النظرية هو الفيزيائي ستيفن هوكينغ. وقد بحث فيها إروين شرودنغر وفرنر هايزنبرج ولكنهما لم يصلا إليها، ولا يزال البحث جارياً عنها بين الفيزيائيين النظريين.
يذكر أن العالم الألماني الشهير ألبرت أينشتاين وكثيراً من العلماء الآخرين مثل هايزنبرج قد أضاعوا وقتاً طويلا من عمرهم في التوصل لمثل هذه النظرية ولكن دون جدوى.
تم التحقق من صحة كل من النسبية العامة وميكانيكا الكم مرارًا في نطاقاتهما الخاصة. نظرًا لاختلاف نطاقات التطبيق المعتادة لكلا النظريتين، فإن معظم الحالات تتطلب استخدام واحدة منهما فقط. لكن النظريتين تُعتبران غير متوافقتين في مناطق ذات مقياس صغير جدًا – مثل مقياس بلانك – كالموجودة داخل الثقوب السوداء أو في المراحل الأولى من نشوء الكون (أي اللحظات التي تلت مباشرة الانفجار العظيم). لحل هذا التناقض، يجب اكتشاف إطار نظري يكشف عن واقع أعمق، ويوحد الجاذبية مع القوى الثلاث الأخرى، لدمج النسبية العامة وميكانيكا الكم في نظرية موحدة وسلسة: تُعرف هذه النظرية الشاملة بأنها النظرية القادرة من حيث المبدأ على وصف جميع الظواهر الفيزيائية في الكون.
في سبيل تحقيق هذا الهدف، أصبحت الجاذبية الكمومية مجالًا نشطًا في البحث العلمي. من أبرز الأمثلة على ذلك نظرية الأوتار، التي تطورت لتصبح مرشحًا لنظرية كل شيء، لكنها لا تخلو من السلبيات (أبرزها غياب التنبؤات القابلة للاختبار حاليًا) والجدل. تقترح نظرية الأوتار أنه في اللحظات الأولى من عمر الكون (حتى 10⁻⁴³ ثانية بعد الانفجار العظيم)، كانت القوى الأربع الأساسية قوة واحدة موحدة. وفقًا لهذه النظرية، فإن كل جسيم في الكون، على مستواه الدقيق للغاية (بطول بلانك)، يتكون من تراكيب اهتزازية متنوعة لأوتار (أو خيوط) ذات أنماط اهتزاز مفضلة. تدّعي النظرية أن هذه الأنماط الخاصة من الاهتزاز هي ما يحدد كتلة وشحنة كل جسيم، أي أن الإلكترون هو وتر يهتز بطريقة معينة، بينما الكوارك العلوي وتر يهتز بطريقة مختلفة، وهكذا. تقترح نظرية الأوتار/نظرية-إم وجود ست أو سبع أبعاد إضافية للزمان والمكان، بالإضافة إلى الأبعاد الأربعة المعروفة، لتكوين كون من عشرة أو أحد عشر بُعدًا.