我们的宇宙是张全息图？这一发现源于黑洞物理的研究。黑洞是一类特殊的天体，其引力非常强，以至于连光也被吸引住了。从数学上讲，黑洞指的是爱因斯坦广义相对论引力场方程的一类特殊解，是时空的一个区域，其边界叫视界。任何物体穿过视界进入黑洞后，就不能再返回到外部世界了。所以黑洞视界是一张单向膜，将黑洞的内外隔离开来。
自然界丰富多彩，变化万千。但物质间的基本相互作用只有4类：引力相互作用、电磁相互作用、强相互作用和弱相互作用。强相互作用和弱相互作用是短程力，只存在于核子内。引力相互作用和电磁相互作用是长程力，我们日常生活的自然现象均由其形成。牛顿于1687年提出了万有引力定律，统一了地上的引力现象和天上行星的运动规律。而在1915年，爱因斯坦发现，事实上自然界并不存在引力，所谓引力其实是时空弯曲的效应。
1973年，贝肯斯坦发现一个黑洞必须具有熵，不然在涉及黑洞的物理过程中会违背热力学第二定律（熵增加定律）。他证明了黑洞的熵必须正比于黑洞视界的面积。1974年，霍金证明黑洞其实并不“黑”，一个黑洞会以黑体热辐射的形式向外辐射能量，其温度正比于黑洞的表面引力。贝肯斯坦、霍金等人的工作证明，黑洞其实是一个热力学体系，它有质量、温度、熵等热力学量，这些热力学量满足热力学的三大定律。
引力具有全息性质这一概念是在1993年由诺贝尔物理奖获得者特霍夫特提出的。1994年，美国斯坦福大学的物理学家萨斯坎德进一步阐述了这一思想。所谓引力的全息性质，是指一个引力体系其有效自由度正比于其体系表面，就好像分布在其表面上一样。如果这样，我们的宇宙就是一张全息图，其自由度（所有性质，包括动力学过程）完全可以在一个全息屏上描述。
实现引力全息原理的第一个漂亮例子，由马尔达西那在超弦理论中提出。1997年底，通过研究超弦理论的非微扰孤子（D-膜）的性质，马尔达西那发现一个在反德西特（AdS）时空（一类带一个负宇宙学常数爱因斯坦引力场方程的解）上的量子引力理论等价于在这个反德西特时空边界上的共形场论（CFT）。这就是所谓的AdS/CFT对偶性。
引力全息性质的发现是过去二十余年引力及其相关领域最重要的进展之一，引领了人们对引力认识质的飞越。它一方面揭示了引力的本质属性，另一方面根据AdS/CFT强弱对偶性，人们可以利用引力理论研究强耦合物理系统的性质，而这些性质是无法用传统的微扰量子场论方法获得的。研究引力的全息性质及其在其他领域中的应用是近年的主要发展方向。