In JRR Tolkiens Hobbit-Trilogie wurde eine Reihe von magischen Ringen aus Gold geschmiedet, von denen jeder eine unglaubliche Kraft für den Träger hatte. Um die Kräfte im Gleichgewicht zu halten, gab es einen Ring, der sie alle beherrschte, mächtiger als die anderen, weil er sie vereinte. M-Theorie ist die vereinheitlichende Theorie der Superstrings, die mehrere Superstring-Theorien so erklärt, dass sie tatsächlich unterschiedliche Sichtweisen auf dieselbe Theorie sind. In diesem Sinne ist die M-Theorie „die eine Theorie, die sie alle verbindet“ und tat dies, indem sie der wunderbar eleganten Theorie der Superstrings eine 11. Dimension enthüllte.
Die Superstring-Theorie besagt, dass Teilchen, die man früher als winzige Energiebälle betrachtete, tatsächlich winzige wackelnde Fäden sind. Obwohl Strings kleiner sind als jedes subatomare Teilchen, das wir entdecken oder messen können, machen sie die gesamte Materie im Universum aus. Die einzigartige Schwingung der Saiten bestimmt, welche Art von Partikel erzeugt wird, wobei jede eine andere Schwingungssignatur hat.
Die Stringtheorie ist besonders wichtig, weil sie die Quantenwelt des unendlich Kleinen mit der Welt vereint, die wir durch unsere Sinne kennen. Superstrings vereinen auch alle vier Kräfte des Universums: die starken und die schwachen Kernkräfte, Elektromagnetismus und Schwerkraft. Einstein verbrachte sein ganzes Leben damit, nach einer vereinheitlichenden Feldtheorie oder „Theory of Everything“ zu suchen. Die M-Theorie ist die erste mathematisch fundierte Theorie, die dies tut.
Vor der M-Theorie ging die Superstringtheorie davon aus, dass es zehn Dimensionen gibt. Die drei, die wir kennen, und sechs weitere Dimensionen, die extrem kleine „zusammengerollte“ Punkte bilden, die überall in Raum/Zeit existieren. Die Strings der Superstringtheorie existieren innerhalb dieser sechsdimensionalen Formen. Die Zeit machte insgesamt zehn Dimensionen. Aber bald entstanden mehrere widersprüchliche Theorien, die alle die Stringtheorie zu beweisen schienen. Dies war ein Rätsel, denn wenn die Theorie richtig war, sollte es keine widersprüchlichen Theorien geben, sondern eine definitive Theorie. Die M-Theorie erwies sich als die einzige Theorie, die alle anderen vereinte.
M-Theory schlug eine 11. Dimension vor, die die Theorie mathematisch von weiteren Anomalien befreit. In dieser 11. Dimension könnte eine Saite genug Energie aufnehmen, um sich unendlich zu einer sogenannten schwebenden Membran auszudehnen. Nach der Theorie existiert unser Universum auf einer schwimmenden Membran, zusammen mit unendlichen Paralleluniversen auf ihren eigenen Membranen. Auf dieser Grundlage wurde ferner festgestellt, dass (mathematisch) die Schwerkraft von einer anderen nahegelegenen Membran in unsere Membran „lecken“ könnte, was ihre relativ schwache Kraft im Vergleich zu den anderen Kräften erklärt. M-Theorie und Superstrings waren erfolgreich, wo das Standardmodell nicht gelungen ist, indem sie alle Kräfte im Universum in einer eleganten Theorie vereinen.
Durch die Einführung der 11. Dimension hat die M-Theorie erfolgreich die „konkurrierenden“ Theorien der Stringtheorie vereint. Wissenschaftler sahen, dass die verschiedenen Theorien tatsächlich mehrere Möglichkeiten waren, sich derselben Theorie zu nähern, ähnlich dem alten Sprichwort, dass blinde Männer jeweils einen anderen Teil eines Elefanten berühren und scheinbar widersprüchliche Beobachtungen machen. Die M-Theorie lieferte auch einen weiteren entscheidenden Aspekt des Rätsels, da sie erklärte, wie der Urknall stattgefunden haben könnte, bei dem zwei Membranen kollidierten. Die bei einer solchen Kollision erzeugte Energie stimmt mathematisch mit dem überein, was wir aus der bestehenden Wissenschaft wissen.
Da die Stringtheorie Phänomene vorhersagt, die wir derzeit nicht messen können, wie z. B. winzige Strings, zusätzliche Dimensionen und mehrere Universen, lehnen einige Wissenschaftler sie direkt ab. Andere finden die mathematische Eleganz der Theorie als Beweis für ihre Richtigkeit und erwarten, dass die M-Theorie und die Superstrings schließlich validiert werden.