Hvorfor kræver strengteorien 10 eller 11 rumtidsdimensioner? Svaret på et teknisk niveau er velkendt, men det er svært at bringe det ned på jorden. Ved at læse økonomiblogs af folk, der læser blogs om politisk teori, faldt jeg over et forsøg på at gøre det klart — af den hyppige CV-kommentator Moshe Rozali, der skriver i Scientific American. Efter at have forklaret lidt om supersymmetri, konkluderer Moshe:
En guide i denne søgen er en sætning, der er udtænkt/fremsat af fysikerne Steven Weinberg og Edward Witten, som beviser, at teorier, der indeholder partikler med et spin højere end 2, er trivielle. Husk, at hver supersymmetri ændrer spinnet med det halve. Hvis vi ønsker, at spin skal ligge mellem -2 og 2, kan vi ikke have mere end otte supersymmetrier. Den resulterende teori indeholder en boson med spin -2, hvilket netop er det, der er nødvendigt for at formidle gravitationskraften og dermed forene alle fysiske vekselvirkninger i en enkelt teori. Denne teori – kaldet N=8 supergravitation – er den maksimalt symmetriske teori, der er mulig i fire dimensioner, og den har været genstand for intensiv forskning siden 1980’erne. En anden type symmetri opstår, når et objekt forbliver det samme på trods af at blive drejet i rummet. Fordi der ikke er nogen foretrukken retning i det tomme rum, er rotationer i tre dimensioner symmetriske. Lad os antage, at universet havde et par ekstra dimensioner. Det ville føre til ekstra symmetrier, fordi der ville være flere måder at dreje et objekt på i dette udvidede rum end i vores tredimensionelle rum. To objekter, der ser forskellige ud fra vores udsigtspunkt i de tre synlige dimensioner, kan i virkeligheden være det samme objekt, der er drejet i forskellige grader i det højere dimensionelle rum. Derfor vil alle egenskaberne ved disse tilsyneladende forskellige objekter være relateret til hinanden; endnu en gang vil enkelheden ligge til grund for kompleksiteten i vores verden. Disse to typer af symmetri ser meget forskellige ud, men moderne teorier behandler dem som to sider af samme sag. Rotationer i et højere dimensionelt rum kan forvandle den ene supersymmetri til den anden. Så grænsen for antallet af supersymmetrier sætter en grænse for antallet af ekstra dimensioner. Grænsen viser sig at være 6 eller 7 dimensioner ud over de fire dimensioner længde, bredde, højde og tid, idet begge muligheder giver anledning til præcis otte supersymmetrier (M-teorien er et forslag til yderligere forening af begge tilfælde). Flere dimensioner ville resultere i for mange supersymmetrier og en teoretisk struktur, der er for simpel til at forklare kompleksiteten i den naturlige verden.
Dette minder om Joe Polchinskis argument (noget tungsindigt, noget alvorligt) om, at alle forsøg på at kvantificere tyngdekraften i sidste ende bør føre til strengteori. Ifølge Joe vil man, når man sidder og forsøger at kvantificere tyngdekraften, til sidst indse, at ens opgave bliver lettere af supersymmetri, som hjælper med at ophæve divergenser. Når man først tilføjer supersymmetri til sin teori, vil man forsøge at tilføje så meget som muligt, hvilket fører en til N=8 i fire dimensioner. Derefter vil du finde ud af, at denne teori har en naturlig fortolkning som en kompaktifikation af maksimal supersymmetri i elleve dimensioner. Efterhånden vil det gå op for dig, at 11-dimensionel supergravitation ikke kun indeholder felter, men også todimensionelle membraner. Og så vil du spørge, hvad der sker, hvis du komprimerer en af disse dimensioner på en cirkel, og du vil se, at membranerne bliver til superstrenge. Voila!