Miksi säieteoria vaatii 10 tai 11 avaruusajan ulottuvuutta? Vastaus teknisellä tasolla on tunnettu, mutta sitä on vaikea tuoda maan pinnalle. Lukiessani sellaisten ihmisten talousblogeja, jotka käyvät poliittisen teorian blogeissa, törmäsin yritykseen tehdä asia selväksi – CV:n usein kommentoivan Moshe Rozalin kirjoitukseen Scientific Americanissa. Selitettyään hieman supersymmetriasta Moshe toteaa:
Oppaana tässä pyrkimyksessä on fyysikkojen Steven Weinbergin ja Edward Wittenin keksimä / esittämä teoreema, joka todistaa, että teoriat, jotka sisältävät hiukkasia, joiden spin on suurempi kuin 2, ovat triviaaleja. Muistakaa, että jokainen supersymmetria muuttaa spinin puoleen. Jos haluamme spinin olevan välillä -2 ja 2, meillä ei voi olla enempää kuin kahdeksan supersymmetriaa. Tuloksena syntyvä teoria sisältää spin -2 -bosonin, joka on juuri se, mitä tarvitaan gravitaatiovoiman välittämiseen ja siten kaikkien fysikaalisten vuorovaikutusten yhdistämiseen yhteen teoriaan. Tämä teoria – jota kutsutaan N=8 supergravitaatioksi – on maksimaalisen symmetrinen teoria, joka on mahdollinen neljässä ulottuvuudessa, ja se on ollut intensiivisen tutkimuksen kohteena 1980-luvulta lähtien. Toisenlaista symmetriaa esiintyy silloin, kun kohde pysyy samana, vaikka sitä pyöritetään avaruudessa. Koska tyhjässä avaruudessa ei ole suosittua suuntaa, kolmessa ulottuvuudessa tapahtuva kierto on symmetristä. Oletetaan, että maailmankaikkeudessa olisi muutama ylimääräinen ulottuvuus. Tämä johtaisi ylimääräisiin symmetrioihin, koska tässä laajennetussa avaruudessa olisi enemmän tapoja kiertää esinettä kuin kolmiulotteisessa avaruudessamme. Kaksi kohdetta, jotka näyttävät erilaisilta näköalapaikaltamme kolmessa näkyvässä ulottuvuudessa, saattaisivat itse asiassa olla sama kohde, jota on kierretty eriasteisesti korkeampiulotteisessa avaruudessa. Siksi näiden näennäisesti erilaisten esineiden kaikki ominaisuudet liittyvät toisiinsa; jälleen kerran yksinkertaisuus olisi maailmamme monimutkaisuuden taustalla. Nämä kaksi symmetriatyyppiä näyttävät hyvin erilaisilta, mutta nykyaikaiset teoriat pitävät niitä saman kolikon kahtena puolena. Kierrot korkeampiulotteisessa avaruudessa voivat muuttaa yhden supersymmetrian toiseksi. Supersymmetrioiden lukumäärän rajoitus asettaa siis rajoituksen ylimääräisten ulottuvuuksien lukumäärälle. Rajaksi osoittautuu 6 tai 7 ulottuvuutta neljän pituus-, leveys-, korkeus- ja aikaulottuvuuden lisäksi, ja molemmat vaihtoehdot johtavat täsmälleen kahdeksaan supersymmetriaan (M-teoria on ehdotus molempien tapausten yhdistämiseksi edelleen). Enemmän ulottuvuuksia johtaisi liian suureen määrään supersymmetriaa ja teoreettiseen rakenteeseen, joka olisi liian yksinkertainen selittämään luonnonmaailman monimutkaisuutta.
Tämä muistuttaa Joe Polchinskin väitettä (hiukan kieli poskessa, hiukan tosissaan), jonka mukaan kaikkien gravitaation kvantisointiyritysten pitäisi lopulta johtaa säieteoriaan. Joen mukaan aina kun istut ja yrität kvantifioida gravitaatiota, huomaat lopulta, että tehtävääsi helpottaa supersymmetria, joka auttaa kumoamaan eroavaisuuksia. Kun lisäät supersymmetriaa teoriaasi, yrität lisätä sitä niin paljon kuin mahdollista, mikä johtaa N=8:aan neljässä ulottuvuudessa. Sitten huomaat, että tällä teorialla on luonnollinen tulkinta maksimaalisen supersymmetrian tiivistymänä yhdessätoista ulottuvuudessa. Vähitellen sinulle valkenee, että 11-ulotteinen supergravitaatio sisältää kenttien lisäksi kaksiulotteisia kalvoja. Ja sitten kysyt, mitä tapahtuu, jos tiivistät yhden noista ulottuvuuksista ympyrälle, ja huomaat, että kalvoista tulee superstringejä. Voila!