Oare cit de relativa si de limitata este perceptia umana asupra Universului ? Am fost obisnuiti sa credem ca doar ceea ce putem percepe exista cu adevarat. Si totusi... Imaginati-va ca ati fi un peste, intr-un iaz foarte putin adinc, si ca va puteti misca doar inainte, inapoi, la stinga si la dreapta, fara a concepe insa notiunile de "sus" si "jos", la fel cum o fiinta bidimensionala ar sti sa cuantifice lungimea si latimea, insa niciodata o a treia dimensiune-inaltimea. Orice peste savant care ar vorbi vreodata despre o alta dimensiune, ca, spre exemplu, hiperspatiul, ar fi imediat etichetat drept excentric. Ce s-ar intimpla cu acel peste daca, de dincolo de universul cunoscut, s-ar apropia ceva ce unii numesc "mina", si l-ar scoate din bidimensionalitatea in care credea ca traieste ? Ar incepe, probabil, sa debiteze noi si incredibile legi ale fizicii: despre fiinte care pot sa se miste fara inotatoare, care pot respira in mod bizar fara branhii, sau care pot emite sunete fara a produce bule... Apare, la un moment dat intrebarea: cum ar putea sti un "om-de-stiinta-peste" ca dincolo de nuferii lacului sau mai exista ceva ? Atunci cind ploua, pestele vede in unduirea apei imagini distorsionate a ceea ce exista de cealalta parte, intrucit, chiar daca el nu poate percepe direct o alta dimensiune, vibratiile acesteia care se repercuteaza asupra lacului sunt evidente, chiar sensibile. Atunci, pestele ar putea inventa concepte "caraghioase" ca forta, lumina, gravitatie, in incercarea de a explica ceea ce vede; bineinteles, noi, cei de afara, stim ca toate acestea nu sunt decit unduirile apei...

De ce a fost necesara aceasta mica parabola ? Astazi, multi oameni de stiinta considera ca noi ne aflam in situatia acelui peste inotind in iazul nostru mic, ignoranti la adresa invizibilului si a universurilor nevazute ce plutesc, undeva, deasupra noastra. Totusi, lumea ignoranta a acelui peste este pe cale de a se clatina, odata cu conceptul bazal al fizicii, cel de particula elementara. La fel ca in acea lume, simtim ceea ce a fost denumit gravitatie, lumina, fara a intelege deplin care mecanismul lor de producere. O teorie a hiperspatiului (spatiul superior) a fost abandonata timp de decenii in lipsa unor  dovezi concrete, de ordin fizic sau experimental. Aceasta teorie insa, odata considerata apanajul excentricilor si al misticii, a fost reinviata dintr-un motiv simplu: poate contine cheia celei mai mari teorii a tuturor timpurilor-teoria care ar realiza dezideratul de unificare a fizicii. 

Modul probabil in care interactioneaza gravitational Soarele si Pamintul. Intre cele doua fisii ale lumii circula continuu de-a lungul unui string inchis, vibratii corespunzatoare gravitonilor.

Einstein a cautat in ultimii treizeci de ani ai vietii sale o astfel de teorie unificatoare, insa in mod inutil. A dorit o teorie care sa poata explica cele patru forte fundamentale care guverneaza universul, gravitatia, electromagnetismul, si fortele nucleare (tare si slaba). A cautat o ecuatie, poate nu mai lunga de citiva centimetri, dar suficient de puternica pentru a explica absolut totul, de la Big-Bang si supernove, la particule subatomice si molecule.
In ultimul deceniu, s-a desfasurat o cercetare asidua in fuzionarea celor patru tipuri de interactiune intr-o singura teorie, in special una care sa contopeasca relativitatea generalizata, o lege a gravitatiei, cu teoria cuantelor, cea care explica cele doua forte nucleare si electromagnetismul. Problema este ca relativitatea si teoria cuantelor se afla la antipod. Prima este o teorie a vastului, a dimensiunilor mari, a quasarilor, galaxiilor, gaurilor negre, si poate chiar a Big-Bangului; se bazeaza pe efectul de curbare a insesi tesaturii spatio-timpului,  de catre masa. Din contra, nivelul cuantic este unul al dimensiunilor mici, al lumii particulelor subatomice, bazata pe valori minore ale energiei, denumite cuante. 

Cheia enigmei poate fi considerata hiperspatiul. In 1915, cind Einstein a afirmat ca spatio-timpul formeaza de fapt un continuum cvadridimensional, curbat, cutat, a aratat ca aceasta "indoire" produce forta cu numele de gravitatie. In 1921, Theodr Kaluza a firma ca acele unde de la suprafata lacului, indicii ale unei a cincea dimensiuni, ar fi... lumina. Insa ce se poate spune despre un spatiu cu un numar de dimensiuni superior lui 5?

In principiu, prin adaugarea de noi dimensiuni, acestea pot fi curbate si cutate in diverse moduri, creind prin aceasta noi forte. In zece dimensiuni se pot acomoda toate cele patru forte fundamentale... Insa prin introducerea pur si simplu a altor 6 dimensiuni, apar totodata o serie de inconsistente matematice, (anomalii topologice, infinituri), care au reusit sa anihileze toate teoriile emise. Cu exceptia uneia singure: teoria superstringurilor.
Intr-un cuvint, aceasta teorie decadimensionala priveste toate particulele elementare ca vibratii ale unor coarde. Ca si corzile unei viori, stringurile pot vibra, pentru a crea rezonante sau note, corespunzatoare numarului mare de particule subatomice. Stringurile au anumite modele de vibratie, caracterizate prin numere cuantice ca spin, masa, iar fiecare model contine un set de numere cuantice care corespunde unui tip distinct de particula elementara. Iata-ne deci, fiintind intr-o simfonie, pe care nu o putem percepe, insa care ne ofera principiul fundamental al existentei.

Absorbtia/emisia de particule prin fuziunea a doua fisii ale lumii in teoria stringurilor, respectiv a doua linii de univers (in relativitate). Dupa cum se poate observa, in primul caz zona de convergenta nu este un punct, ci o suprafata finita, eliminind astfel anomalia topologica din cel de-al doilea (punctul de convergenta care nu are dimensiuni).

In anii '50, fizicienii au fost asaltati de descoperiri ale "noilor" particule, ceea ce l-a indreptatit pe J.R. Oppenheimer, (unul din constructorii primei bombe atomice), sa afirme pe un ton frustrat, ca premiul Nobel ar trebui acordat celui care NU a descoperit o noua particula in acel an.
Divizarea materiei nu s-a oprit in particulele asa-zis elementare. In 1963 a aparut conceptul de quark, introdus de fizicienii americani Murray Gell-Mann si George Zweig. Astazi este cunoscuta existenta a sase astfel de quarkuri, care prin combinatie in triplete alcatuiesc hadronii (protonii, neutronii si pionii). Numele atribuite unor astfel de sub-particule sunt la fel de ciudate ca si teoria insasi. Initial s-a crezut ca quarkurile ar fi de trei tipuri: up ("sus"), down ("jos"), si strange ("straniu"). Protonul, spre exemplu, ar fi alcatuit din doua quarkuri up, si unul down. In 1974, ipoteza existentei celui de-al patrulea a fost confirmata experimental, ai a fost botezat "charm" ("farmec"). Apoi, un al cincilea si al saselea quark, denumiti "top" ("deasupra"), si "bottom" ("dedesubt"), au fost teoretizati, din motive de simetrie. Dovezile experimentale pentru bottom au fost obtinute in 1977; top a reusit sa se sustraga cercetarilor pina in aprilie 1994, cind la acceleratorul Fermi s-a anuntat dovada existentei sale. O reconfirmare a sosit in acelasi laborator, la inceputul lui martie 1995. 
Ca orice particula care prezinta, datorita conditiei generale de simetrie--o antiparticula, fiecare quark are de asemenea antiquarkul sau. Iar fiecare quark sau antiquark poate fi de trei tipuri, in functie de "culoare" : rosu, albastru, sau verde, respectiv anti-rosu, anti-albastru, si anti-verde. Aceasta clasificare bizara, ca de altfel, tot ceea ce caracterizeaza quarkurile, nu are nimic in comun cu culorile receptate de ochiul uman, ci reprezinta, practic o proprietate cuantica. In combinarea pentru formarea hadronilor, quarkurile si antiquarkurile pot coexista doar in anume combinatii "coloristice". Iar mediatorul fortei care reuneste quarkurile a fost denumit gluon. 
Gluonii mediaza, se pare, interactia nucleara tare. Pentru a continua linia impusa de ipoteza lui De Broglie, erau deci necesare alte particule care sa medieze interactia slaba, cea responsabila de procese ca dezintegrarea beta. Acestea au fost bozonii W si Z (o specie de particule, avind spinul un numar intreg de h/2p, in timp ce fermionii nu) , care au reprezentat totodata si prilejul lui Steven Weinberg si al pakistanezului Abdus Salam de a unifica electromagnetismul cu forta nucleara slaba, intrucit, cele doua tipuri de interactiuni erau mediate in mod similar prin schimbul de fotoni, respectiv de bozoni W/Z. Rezultatul a fost asa-numita forta electroslaba.
A urmat apoi gravitonul, ipoteticul transmitator al fortei gravitationale, cea mai slaba dintre cele patru. Daca atribuim unitatea fortei nucleare tari, atunci interactiile de tip electromagnetic vor fi de 10^-2 ori mai mici, interactia slaba-10^-13, iar cea gravitationala-de 10^-32ori. 
La fel cum Einstein a intuit, un string in miscare curbeaza spatiul in jurul sau, la fel ca o particula, sau ca orice masa. Astfel, intr-un mod simplist, unificarea este evidenta: gravitatia, curbura spatiului cauzata de stringul in miscare, se reuneste cu interactiunile cuantice, acum vazute ca vibratii ale acestui string. 
In teoria unanim acceptata, orice particula ocupa, la un moment dat, un punct in spatiu. Stringurile, pe de alta parte, ocupa in orice moment o linie, avind lungime, insa nici o alta dimensiune; in concluzie, daca istoria particulelor se putea reprezenta printr-o linie, denumita in relativitate "linie de univers", aceasta se transpune la nivelul stringurilor printr-o "fisie a lumii". Stringurile pot fi deschise,  fisia lumii corespunzind cu o suprafata plana, sau inchise, caz in care aceasta devine un tub. Orice punct al unei fisii poate fi descris prin doua coordonate, una specificind timpul, iar cealalta pozitia punctului pe string, sau, mai precis, starea asa-zisei particule care rezulta sin vibratia acestuia.
Doua stringuri se pot uni pentru a forma unul singur, fie cotopindu-se la capete in cazul celor deschise, fie reunindu-se doi cilindri in unul singur, in cazul celor inchise. In mod identic, un string se poate divide. Emiterea sau absorbtia de particule corespunde divizarii sau reunirii de stringuri, iar acest proces de emitere si absorbtie sta la baza proceselor cuantice. Spre exemplu, interactiile gravitationale dintre Soare si Pamint sunt imaginate in teoria particulelor ca fiind produse de emiterea de gravitoni, de catre Soare, si de absorbirea acestora de catre Pamint. In teoria stringurilor, acest proces corespunde unei tevi in forma de H. Cele doua parti ale H-ului corespund particulelor din Soare si Pamint, iar linia orizontala reprezinta gravitatia care calatoreste intre ele.

Teoria este valabila intr-un spatiu decadimensional, insa noi nu putem observa decit patru dimensiuni. Daca teoria este corecta, trebuie corelata intr-un fel cu experienta imediata. Adaugind un numar suplimentar de dimensiuni in calcule, afirma Stephen Hawking, consecintele nu ar inceta sa apara :interactiile de tip gravitational ar scadea extrem de rapid odata cu distanta, orbitele planetelor ar fi instabile, iar stelele insele nu ar mai putea echilibra tendinta de explozie, de eliberare a energiei de fuziune, prin gravitatie, urmind fie sa implodeze, fie sa explodeze--ceea ce nu se intimpla. Poate ca, dintr-un motiv oarecare (care ar putea fi foarte bine principiul antropic), celelalte 6 dimensiuni nu s-au "desfasurat" odata cu continuumul nostru cuadridimensional la iesirea din singularitatea reprezentata de Big-Bang, pentru ca, pur si simplu, un numar de dimensiuni mai mare decit patru nu este propice dezvoltarii vietii inteligente. Totodata, este posibil ca acele 6 dimensiuni suplimentare sa fie curbate, in fiecare punct al Universului la o scara inobservabila, intr-o sfera infima, corespunzatoare dimensiunii de 10^-33 cm a stringului. 

Aceasta idee nu este foarte noua. Kaluza si Klein au emis in anii '20 o teorie, cunoscuta sub numele de teoria compactificarii. Lucrarea demonstra cum, pornind de la o teorie a relativitatii generalizate intr-un spatio-timp cu 5 dimensiuni, si apoi curband cea de-a cincea intr-un cerc, ajungem la teoria clasica, cu cele patru dimensiuni ale relativitatii generalizate... plus elecromagnetismul ! Motivul pentru care aceasta analogie este posibila e faptul ca electromagnetismul face parte din varianta U(1), a teoriei gauge (o forma a teoriei cuantice, care utilizeaza o serie de functii matematice pentru a descrie interactiile subatomice in cazul particulelor nedetectabile direct), in care particula are un singur grad de libertate, miscarea sa descriind un cerc. Mecanismul Kaluza-Klein da o explicatie geometrica pentru acest cerc: provine dintr-o a cincea dimensiune care a fost probabil inchisa prin curbare, devenind deci imperceptibila. 

Sa revenim insa la teoria superstringurilor. Primul obstacol de care se loveste o astfel de teorie revolutionara, care afirma ca de fapt particulele elementare NU EXISTA, este dovada experimentala. Iar aceste dovezi nu au putut fi obtinute, intrucit, pentru a pune in evidenta un astfel de string, de dimensiuni extrem de mici (10^20 astfel de entitati puse capat la capat ar putea cuprinde diametrul unui singur proton) ar fi necesar un accelerator de particule mai mare decit Pamintul insusi. 
O alta problema a teoriei este reprezentata de aparatul matematic necesar finalizarii, si care, se pare, nu exista inca… Stephen Hawking, un fizician care a revolutionat fizica secolului XX, fiind considerat de multi succesorul lui Einstein din acest punct de vedere, afirma ca "teoria superstringurilor este o bucata din fizica secolului XXI, cazuta accidental in secolul XX". Calculele necesare pentru finalizare sunt extrem de dificile, si chiar cu ajutorul unui computer, se estimeaza la o perioada de cca 4 ani. In plus, sunt inevitabile erorile…