Kai kurie mano, kad stygų teorija, kartais vadinama visko teorija, yra vienijanti lauko teorija, kurios Einšteinas siekė prieš mirtį. Tai pirmoji matematiškai pagrįsta teorija, suderinanti be galo mažo pasaulio pasaulį su žinomu plačiuoju pasauliu. Jis sujungia Einšteino reliatyvumo teoriją su kvantine fizika ir siūlo galimą Didžiojo sprogimo paaiškinimą.
Iki stygų teorijos subatominės dalelės buvo įsivaizduojamos kaip maži rutuliukai arba energijos taškai. Ši teorija remiasi prielaida, kad smulkiausi subatominiai bitai, sudarantys atomų elementus, iš tikrųjų elgiasi kaip vibruojančios stygos. Stygos yra tokios mažos, kad fizikas Brianas Greene’as palygino, kad jei vienas atomas būtų padidintas ir užimtų mūsų saulės sistemos pėdsaką, styga vis tiek būtų ne didesnė už medį.
Kadangi šios mažytės vibruojančios stygos yra atsakingos už visos materijos savybes, kosmosas buvo lyginamas su kosmine superstygų simfonija. Nors poetiškai patraukli, stygų teorijos stiprybė yra ta, kad ji atspindi visas keturias žinomas jėgas vienoje elegantiškoje teorijoje. Šios pagrindinės jėgos yra gravitacija, stipriosios ir silpnosios branduolinės jėgos; ir elektromagnetizmas.
Vienas iš stebinančių šios teorijos elementų yra tai, kad norint išvengti matematinių anomalijų, reikia papildomų matmenų. Iš pradžių mokslininkai pridėjo šešis papildomus matmenis, iš viso dešimt. Buvo prognozuojama, kad šešios dimensijos bus išdėstytos mažuose susiraukusiuose dariniuose kiekviename mūsų trimatės erdvės taške.
Tačiau iškilo problema: stygų teoretikai pateikė keletą teorijų, kurios atrodė teisingos. Galiausiai mokslininkai išsiaiškino, kad 11-osios dimensijos pridėjimas matematiškai paaiškino visas iš pažiūros skirtingas teorijas kaip skirtingus tos pačios teorijos aspektus. Viena teorija, valdanti juos visus, yra žinoma kaip M teorija.
11-oji stygų teorijos dimensija numato naujos rūšies stygas, ištemptas be galo ilgai, kad sukurtų tai, kas vadinama plūduriuojančia membrana arba brana. Remiantis šia teorija, egzistuoja begalinės branos, kurių kiekviena palaiko atskirą, bet lygiagrečią visatą. Šioje nepaprastai egzotiškoje kaimynystėje taip pat buvo paaiškinta „probleminė“ gravitacijos jėga.
Nors standartinis fizikos modelis jau sujungė tris žinomas jėgas, gravitacija liko sunkiai suvokiama. Dalis problemos buvo ta, kad gravitacija buvo tokia silpna jėga, palyginti su kitomis. Stygų teorija matematiškai numato, kad gravitacija yra silpna, nes ji čia tik nutekėja iš paralelinės visatos.
Tai įmanoma, aiškina stygų teoretikai, nes stygos gali būti atviros arba uždaros. Atviros stygos turi vieną galinį tašką, pritvirtintą prie branos, ant kurios jos yra, ir išlaiko medžiagą toje branoje. Manoma, kad žmogaus kūnai yra pagaminti iš atvirų stygų, o tai paaiškina, kodėl žmonės negali pasiekti kitų dimensijų arba su jais bendrauti. Tačiau uždaros stygos yra tarsi maži žiedeliai, neprisirišę prie savo branos ir gali „nutekėti“ nuo jos.
Manoma, kad gravitacija perduodama bemasėmis hipotetinėmis dalelėmis, vadinamomis gravitonais. Jei gravitonai būtų pagaminti iš uždarų stygų, mokslininkai teigė, kad gravitacija gali nutekėti iš mūsų branos. Skambėjo gerai, bet matematiškai neveikė. Tačiau pasiteisino priešinga hipotetė: atrodo, kad gravitacija patenka į mūsų braną iš paralelinės visatos. Fantastiškai ši sąvoka yra matematiškai pagrįsta.
Stygų teorija taip pat siūlo galimą Didžiojo sprogimo paaiškinimą. Mokslininkus jau seniai vargino tai, kad nors jie galėjo nubrėžti Didžiojo sprogimo etapus atgal iki singuliarumo, pradinė įvykio priežastis buvo nepaaiškinta. Dabar stygų teoretikai mano, kad įvykį galėjo sukelti dviejų branų susidūrimas.
Didžiausias teorijos iššūkis yra tai, kad didelė dalis jos neįrodoma. Mokslininkai negali išbandyti kitų matmenų, tirti migruojančių gravitonų ar žvilgtelėti tarp plūduriuojančių branų užuolaidų, kad pamatytų Didžiojo sprogimo įvykį. Dėl šios priežasties stygų teorija turi daug niekintojų ir kritikų. Kai kurie mokslininkai mano, kad be galimybės įrodyti teorijos tai nėra tikras mokslas. Nepaisant to, šalininkai atrodo įsitikinę, kad įvairių rūšių įrodymai bus pateikti su technologine pažanga ir laiku.