Proč teorie strun vyžaduje 10 nebo 11 rozměrů prostoročasu? Odpověď na technické úrovni je dobře známá, ale je těžké ji přivést na zem. Při čtení ekonomických blogů lidí, kteří se dívají na blogy o politické teorii, jsem narazil na pokus o její objasnění – napsal ho častý komentátor CV Moshe Rozali v časopise Scientific American. Poté, co vysvětlí něco málo o supersymetrii, Moshe uzavírá:
Průvodcem v této snaze je věta, kterou vymysleli/předložili fyzikové Steven Weinberg a Edward Witten a která dokazuje, že teorie obsahující částice se spinem vyšším než 2 jsou triviální. Nezapomeňte, že každá supersymetrie mění spin o polovinu. Pokud chceme, aby spin byl mezi -2 a 2, nemůžeme mít více než osm supersymetrií. Výsledná teorie obsahuje boson se spinem -2, což je právě to, co je potřeba k vyjádření gravitační síly, a tím ke sjednocení všech fyzikálních interakcí v jediné teorii. Tato teorie – nazývaná N=8 supergravitace – je maximálně symetrickou teorií možnou ve čtyřech dimenzích a je předmětem intenzivního výzkumu od 80. let 20. století. Jiný typ symetrie nastává, když objekt zůstává stejný, přestože je otočen v prostoru. Protože v prázdném prostoru neexistuje žádný preferovaný směr, jsou rotace ve třech rozměrech symetrické. Předpokládejme, že vesmír má několik rozměrů navíc. To by vedlo k dalším symetriím, protože v tomto rozšířeném prostoru by existovalo více způsobů, jak objekt otočit, než v našem trojrozměrném prostoru. Dva objekty, které z našeho pohledu ve třech viditelných rozměrech vypadají odlišně, by ve skutečnosti mohly být stejným objektem, otočeným na různé stupně ve vyšším rozměrovém prostoru. Proto budou všechny vlastnosti těchto zdánlivě odlišných objektů vzájemně souviset; jednoduchost by opět byla základem složitosti našeho světa. Tyto dva typy symetrie vypadají velmi odlišně, ale moderní teorie je považují za dvě strany téže mince. Rotace v prostoru vyšších dimenzí mohou změnit jednu supersymetrii v druhou. Omezení počtu supersymetrií tedy klade omezení na počet dalších rozměrů. Ukazuje se, že limitem je 6 nebo 7 rozměrů navíc ke čtyřem rozměrům délky, šířky, výšky a času, přičemž obě možnosti dávají vzniknout přesně osmi supersymetriím (M-teorie je návrh na další sjednocení obou případů). Jakýkoli další rozměr by vedl k příliš velké supersymetrii a příliš jednoduché teoretické struktuře na to, aby vysvětlil složitost přirozeného světa.
To připomíná argument Joea Polchinského (trochu jazykově, trochu vážně), že všechny pokusy o kvantování gravitace by nakonec měly vést k teorii strun. Podle Joea kdykoli budete sedět a snažit se kvantovat gravitaci, nakonec zjistíte, že vám úkol usnadňuje supersymetrie, která pomáhá rušit divergence. Jakmile do své teorie přidáte supersymetrii, budete se snažit přidat co nejvíce, což vás dovede k N=8 ve čtyřech dimenzích. Pak zjistíte, že tato teorie má přirozenou interpretaci jako kompaktifikace maximální supersymetrie v jedenácti dimenzích. Postupně vám dojde, že jedenáctirozměrná supergravitace obsahuje nejen pole, ale i dvourozměrné membrány. A pak se zeptáte, co se stane, když jednu z těchto dimenzí zhustíte na kružnici, a uvidíte, že se z membrán stanou superstruny. Voila!