Dalam trilogi Hobbit JRR Tolkien, serangkaian cincin ajaib ditempa dari emas, masing-masing memiliki kekuatan luar biasa bagi orang yang memakainya. Untuk menjaga keseimbangan kekuatan, ada satu cincin yang mengatur mereka semua, lebih kuat dari yang lain karena menyatukan mereka. M-Theory adalah teori pemersatu superstring yang menjelaskan beberapa teori superstring menjadi cara yang berbeda dalam memandang teori yang sama. Dalam pengertian itu, M-Theory adalah “satu-satunya teori yang mengikat mereka semua,” dan melakukannya dengan mengungkapkan dimensi ke-11 pada teori superstring yang sangat elegan.
Teori superstring menyatakan bahwa partikel, yang sebelumnya dianggap sebagai bola energi kecil, sebenarnya adalah string yang sangat kecil. Meskipun string lebih kecil dari partikel subatom mana pun yang dapat kita deteksi atau ukur, string membentuk semua materi di alam semesta. Getaran unik dari senar menentukan jenis partikel apa yang dibuat, masing-masing memiliki tanda getaran yang berbeda.
Teori string sangat penting karena menyatukan dunia kuantum yang sangat kecil dengan dunia yang kita kenal melalui indera kita. Superstring juga menyatukan keempat gaya di alam semesta: gaya nuklir kuat dan lemah, elektromagnetisme, dan gravitasi. Einstein menghabiskan seluruh hidupnya mencari teori medan pemersatu, atau “The Theory of Everything.” M-theory adalah teori matematis pertama yang melakukan ini.
Sebelum Teori-M, teori superstring menyatakan bahwa ada sepuluh dimensi. Tiga yang kita ketahui, dan enam dimensi lagi yang membentuk titik-titik “melengkung” yang sangat kecil yang ada di mana-mana dalam ruang/waktu. String teori superstring ada dalam bentuk enam dimensi ini. Waktu membuat total sepuluh dimensi. Tetapi segera beberapa teori yang saling bertentangan muncul yang tampaknya membuktikan teori string. Ini adalah teka-teki, karena jika teori itu benar, seharusnya tidak ada teori yang saling bertentangan, tetapi satu teori yang pasti. Teori-M ternyata adalah teori tunggal yang menyatukan semua yang lain.
M-Theory mengusulkan dimensi ke-11 yang secara matematis menyingkirkan teori dari anomali lebih lanjut. Dalam dimensi ke-11 ini, seutas tali dapat memperoleh energi yang cukup untuk mengembang tanpa batas ke dalam apa yang oleh para ilmuwan disebut membran terapung. Menurut teori, alam semesta kita ada pada membran mengambang, bersama dengan alam semesta paralel tak terbatas pada membran mereka sendiri. Dari fondasi ini, ditemukan lebih lanjut bahwa (secara matematis) gravitasi mungkin “bocor” ke dalam membran kita dari membran lain di dekatnya, yang memperhitungkan gayanya yang relatif lemah dibandingkan dengan gaya-gaya lain. Teori-M dan superstring berhasil di mana Model Standar tidak, menyatukan semua kekuatan di alam semesta dengan satu teori yang elegan.
Dengan memperkenalkan dimensi ke-11, M-Theory berhasil menyatukan teori-teori teori string yang “bersaing”. Para ilmuwan melihat teori yang berbeda sebenarnya adalah beberapa cara untuk mendekati teori yang sama, mirip dengan pepatah lama tentang orang buta yang masing-masing menyentuh bagian berbeda dari gajah yang menawarkan pengamatan yang tampaknya bertentangan. M-Theory juga memberikan aspek penting lain dari teka-teki karena menjelaskan bagaimana Big Bang mungkin terjadi, dengan dua membran bertabrakan. Energi yang dihasilkan dari tumbukan seperti itu secara matematis konsisten dengan apa yang kita ketahui dari ilmu pengetahuan yang ada.
Karena teori string memprediksi fenomena yang saat ini tidak dapat kita ukur seperti string kecil, dimensi ekstra, dan banyak alam semesta, beberapa ilmuwan langsung menolaknya. Yang lain menemukan keanggunan matematis dari bukti teori itu sendiri bahwa itu pasti benar dan mengharapkan Teori-M dan superstring akhirnya divalidasi.