Teori string, kadang-kadang disebut Teori Segalanya, dianggap oleh beberapa orang sebagai teori medan pemersatu yang dicari Einstein sebelum kematiannya. Ini adalah teori matematis pertama yang mendamaikan dunia yang sangat kecil, dengan dunia yang dikenal luas. Ini menyatukan Teori Relativitas Einstein dengan fisika kuantum dan menawarkan penjelasan potensial untuk Big Bang.
Sebelum teori string, partikel subatom digambarkan sebagai bola kecil atau titik energi. Teori ini bekerja berdasarkan premis bahwa bit subatom terkecil yang membentuk unsur atom sebenarnya berperilaku seperti string yang bergetar. String sangat kecil sehingga fisikawan Brian Greene telah menganalogikan bahwa, jika satu atom diperbesar untuk menempati tapak tata surya kita, string tidak akan lebih besar dari pohon.
Karena dawai-dawai kecil yang bergetar ini bertanggung jawab atas sifat-sifat semua materi, kosmos disamakan dengan simfoni kosmik superstring. Meskipun secara puitis menarik, kekuatan teori string adalah bahwa teori ini menjelaskan keempat gaya yang diketahui dalam satu teori yang elegan. Gaya-gaya fundamental ini adalah gravitasi, gaya nuklir kuat dan lemah; dan elektromagnetisme.
Salah satu elemen mengejutkan dari teori ini adalah ia membutuhkan dimensi ekstra untuk bebas dari anomali matematika. Para ilmuwan menambahkan enam dimensi tambahan, awalnya, dengan total sepuluh. Enam dimensi diperkirakan terkandung dalam formasi kecil yang meringkuk di setiap titik dalam ruang tiga dimensi kita.
Namun ada masalah: teori string muncul dengan beberapa teori yang semuanya tampak benar. Pada akhirnya, para ilmuwan menemukan bahwa menambahkan dimensi ke-11 secara matematis menjelaskan semua teori yang tampaknya berbeda sebagai aspek berbeda dari teori yang sama. Satu-satunya teori yang mengatur mereka semua dikenal sebagai teori-M.
Teori dawai dimensi ke-11 memprediksikan dawai jenis baru, yang membentang tak terhingga panjangnya untuk menciptakan apa yang disebut membran terapung, atau bran. Menurut teori ini, ada bran tak terbatas yang masing-masing mendukung alam semesta yang terpisah tetapi paralel. Di lingkungan yang sangat eksotis ini, gaya gravitasi “bermasalah” juga dijelaskan.
Sementara Model Standar fisika telah menyatukan tiga gaya yang diketahui, gravitasi tetap sulit dipahami. Sebagian dari masalahnya adalah bahwa gravitasi adalah gaya yang sangat lemah dibandingkan yang lain. Teori string secara matematis memprediksi bahwa gravitasi lemah karena hanya bocor di sini dari alam semesta paralel.
Ini mungkin, ahli teori string menjelaskan, karena string bisa terbuka atau tertutup. String berujung terbuka memiliki satu titik akhir yang melekat pada bran tempat mereka berada, menjaga materi tetap terkandung di dalam bran itu. Tubuh manusia diyakini terbuat dari string terbuka, yang menjelaskan mengapa orang tidak dapat menjangkau atau berinteraksi dengan dimensi lain. Namun, senar yang ujungnya dekat seperti cincin kecil, tidak terikat pada bran mereka, yang dapat “bocor” menjauh darinya.
Gravitasi dianggap ditransfer melalui partikel hipotetis tak bermassa yang disebut graviton. Jika graviton dibuat dari string yang ujungnya dekat, para ilmuwan berteori, gravitasi mungkin bocor dari bran kita. Kedengarannya bagus, tetapi tidak bekerja secara matematis. Namun, hipotesis yang berlawanan berhasil: gravitasi tampaknya bocor ke bran kita dari alam semesta paralel. Fantastis, gagasan ini secara matematis terdengar.
Teori string juga menawarkan penjelasan yang mungkin untuk Big Bang. Sudah lama mengganggu para ilmuwan bahwa meskipun mereka dapat merencanakan tahapan Big Bang mundur ke singularitas, penyebab awal dari peristiwa itu tanpa penjelasan. Sekarang ahli teori string percaya bahwa dua bran yang bertabrakan dapat menyebabkan peristiwa tersebut.
Tantangan terbesar teori ini adalah bahwa sebagian besar tidak dapat dibuktikan. Para ilmuwan tidak dapat menguji dimensi lain, mempelajari graviton yang bermigrasi, atau mengintip di antara tirai bran mengambang untuk menyaksikan peristiwa Big Bang. Untuk alasan ini, teori string memiliki banyak pencela dan kritikus. Beberapa ilmuwan percaya bahwa tanpa kemampuan untuk membuktikan teori, itu sama sekali bukan sains yang benar. Namun demikian, para pendukung tampaknya yakin bahwa bukti dari berbagai macam akan datang dengan kemajuan teknologi dan waktu.