Dans la trilogie Hobbit de JRR Tolkien, une série d’anneaux magiques ont été forgés à partir d’or, chacun détenant un pouvoir incroyable pour celui qui le portait. Pour garder les pouvoirs équilibrés, il y avait un anneau qui les gouvernait tous, plus puissant que les autres parce qu’il les unifiait. La théorie M est la théorie unificatrice des supercordes qui explique que plusieurs théories des supercordes sont en fait différentes manières de considérer la même théorie. En ce sens, M-Theory est la seule théorie qui les lie tous, et l’a fait en révélant une 11e dimension à la théorie magnifiquement élégante des supercordes.
La théorie des supercordes soutient que les particules, auparavant considérées comme de minuscules boules d’énergie, sont en réalité de minuscules cordes qui se tortillent. Bien que les cordes soient plus petites que n’importe quelle particule subatomique que nous pouvons détecter ou mesurer, elles constituent toute la matière de l’univers. La vibration unique des cordes détermine quel type de particule est créé, chacune ayant une signature vibratoire différente.
La théorie des cordes est particulièrement importante car elle unit le monde quantique de l’infiniment petit avec le monde que nous connaissons à travers nos sens. Les supercordes unissent également les quatre forces de l’univers : les forces nucléaires fortes et faibles, l’électromagnétisme et la gravité. Einstein a passé toute sa vie à chercher une théorie unificatrice du champ, ou La théorie du tout. La théorie M est la première théorie mathématiquement solide à faire cela.
Avant la théorie M, la théorie des supercordes soutenait qu’il y avait dix dimensions. Les trois que nous connaissons, et six autres dimensions formant des points recroquevillés extrêmement petits existant partout dans l’espace/temps. Les cordes de la théorie des supercordes existent dans ces formes à six dimensions. Le temps fait un total de dix dimensions. Mais bientôt plusieurs théories contradictoires ont surgi qui semblaient toutes prouver la théorie des cordes. C’était une énigme, car si la théorie était correcte, il ne devrait pas y avoir de théories contradictoires, mais une théorie définitive. M-Theory s’est avéré être cette théorie unique qui a uni toutes les autres.
M-Theory a proposé une 11e dimension qui débarrasse mathématiquement la théorie de toute autre anomalie. Dans cette 11e dimension, une corde pourrait acquérir suffisamment d’énergie pour se dilater à l’infini dans ce que les scientifiques appellent une membrane flottante. Selon la théorie, notre univers existe sur une membrane flottante, avec des univers parallèles infinis sur leurs propres membranes. À partir de cette base, il a en outre été découvert que la gravité (mathématiquement) pouvait fuir dans notre membrane à partir d’une autre membrane voisine, ce qui explique sa force relativement faible par rapport aux autres forces. La théorie M et les supercordes ont réussi là où le modèle standard n’a pas réussi, unifiant toutes les forces de l’univers avec une théorie élégante et unique.
En introduisant la 11e dimension, M-Theory a réussi à réunir les théories concurrentes de la théorie des cordes. Les scientifiques ont vu que les différentes théories étaient en fait de multiples façons d’aborder la même théorie, semblable au vieux proverbe sur les hommes aveugles touchant chacun une partie différente d’un éléphant offrant des observations apparemment contradictoires. M-Theory a également fourni un autre aspect crucial du puzzle en ce qu’il a expliqué comment le Big Bang a pu se produire, avec la collision de deux membranes. L’énergie produite par une telle collision est mathématiquement cohérente avec ce que nous savons de la science existante.
Parce que la théorie des cordes prédit des phénomènes que nous ne pouvons actuellement pas mesurer, tels que des cordes minuscules, des dimensions supplémentaires et des univers multiples, certains scientifiques la rejettent carrément. D’autres trouvent que l’élégance mathématique de la théorie prouve en elle-même qu’elle doit être correcte et s’attendent à ce que la théorie M et les supercordes soient finalement validées.