Η θεωρία των χορδών μας παρέχει ένα μοναδικά ερμηνευτικό πλαίσιο, ικανό να ενσωματώσει όλες τις δυνάμεις και κάθε μορφή ύλης. Εκκινώντας από αυτή την αρχή διατυπώνεται ότι στο πλέον μικροσκοπικό επίπεδο όλα αποτελούνται από συνδυασμούς παλλόμενων κλωστών.
Η βασικότερη δυσκολία στο να ανακαλύψουμε μια ενοποιημένη θεωρία έγκειται στο ότι η γενική σχετικότητα δεν ενσωματώνει την αρχή της απροσδιοριστίας. Πρέπει λοιπόν να βρούμε έναν τρόπο να συνδυάσουμε τη θεωρία της σχετικότητας με την κβαντομηχανική, να βρούμε δηλαδή μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας. Όμως η δημιουργία μιας κβαντικής θεωρίας βαρύτητας αποδεικνύεται ότι είναι πολύ δύσκολο εγχείρημα καθώς η αρχή της απροσδιοριστίας μας λέει ότι ο «κενός» χώρος είναι γεμάτος από ζεύγη «δυνάμει» σωματιδίων και αντισωματιδίων. Αν δεν ίσχυε αυτό (δηλ. Ο κενός χώρος ήταν απόλυτα κενός) τότε η αρχή της απροσδιοριστίας θα παραβιαζόταν καθώς όλα τα πεδία θα μηδενίζονταν και έτσι θα είχαν μία ακριβής και προσδιορισμένη τιμή (μηδέν) αλλά και προσδιορισμένο ρυθμό μεταβολής (μηδέν).
Προσπαθώντας να συνδυάσουμε άμεσα τη σχετικότητα με την κβαντομηχανική προκύπτουν κάποια αποτελέσματα τα οποία δεν έχουν νόημα. Καταλήγουμε σε μια κβαντική θεωρία της βαρύτητας που προβλέπει ότι κάποια μεγέθη όπως η καμπυλότητα του χωροχρόνου απειρίζονται (ενώ από τις παρατηρήσεις προκύπτει ότι οι τιμές τους είναι πεπερασμένες).
Το 1976 προτάθηκε μία ομάδα θεωριών με το όνομα υπερβαρύτητα που υπόσχονταν να δώσει λύση στο πρόβλημα των απειρισμών. Όμως οι υπολογισμοί για το αν τελικά η υπερβαρύτητα μπορεί όντως να εξαλείψει κάποιους από τους απειρισμούς ήταν τόσο μεγάλοι και δύσκολοι που κανένας δεν αναλάμβανε να τους κάνει (ακόμα και με τη χρήση Η/Π το περιθώριο λάθους ήταν πολύ μεγάλο).
Τελικά το 1984 οι φυσικοί έστρεψαν την προσοχή τους σ’ ένα καινούργιο σύνολο ιδεών που ονομάστηκε «θεωρίες των χορδών». Πριν από τις θεωρίες χορδών οι φυσικοί πίστευαν ότι τα θεμελιώδη δομικά συστατικά της ύλης ήταν απλώς σημεία στο χώρο. Όμως η βασική ιδέα της θεωρίας των χορδών είναι ότι αυτό που μέχρι τώρα θεωρούσαμε σημείο στο χώρο, είναι στην πραγματικότητα μία παλλόμενη ίνα ενέργειας που διαθέτει μόνο μήκος (και καμία άλλη διάσταση) και ονομάζεται χορδή. Όπως οι χορδές ενός έγχορδου μουσικού οργάνου πάλλονται με διαφορετικό τρόπο και δημιουργούν τις νότες οι οποίες με τη σειρά τους με κατάλληλους συνδυασμούς φτιάχνουν την μουσική, έτσι και οι «κοσμικές» χορδές ταλαντώνονται με διάφορες συχνότητες φτιάχνοντας όλα τα σωματίδια της ύλης και αυτά συνδυάζονται κατάλληλα ώστε να δημιουργήσουν την ύλη όπως την ξέρουμε.
Οι χορδές μπορεί να έχουν άκρες (ανοικτές χορδές) και να μοιάζουν με σχοινί ή μπορεί να σχηματίζουν βρόχους (κλειστές χορδές) και να μοιάζουν με λαστιχάκι. Γιατί όμως αν τα σωματίδια θεωρούνται χορδές, δεν μπορούμε να τα αντιληφθούμε ως χορδές; Η απάντηση είναι ότι οι χορδές και οι δονήσεις τους είναι τόσο μικροσκοπικές ώστε δεν μπορούν να ανιχνευθούν ακόμα και με τη χρήση της πιο σύγχρονης τεχνολογίας, έτσι φαίνονται σαν μικροσκοπικά σημεία τα οποία δεν έχουν άλλα χαρακτηριστικά. Στη θεωρία των χορδών η ανταλλαγή μποζονίων μεταξύ φερμιονίων αντιστοιχεί σε διαχωρισμό ή ένωση χορδών.
Στην προσπάθειά τους οι φυσικοί να ενσωματώσουν την βαρύτητα σε μια κβαντική περιγραφή της ύλης, δημιούργησαν πέντε διαφορετικές θεωρίες των χορδών οι οποίες έχουν πολλά κοινά σημεία αλλά διαφέρουν σημαντικά ως προς τη μαθηματική τους δομή. Τελικά αποδείχτηκε ότι αυτό που θεωρούσαμε σαν πέντε διαφορετικές θεωρίες, ήταν στην πραγματικότητα πέντε διαφορετικοί τρόποι θεώρησης του ίδιου πράγματος. Έτσι ενοποιήθηκαν οι θεωρίες των χορδών σε μία θεωρία, τη λεγόμενη Μ-θεωρία. Παρόλο όμως την ενοποίηση της η θεωρία των χορδών υποφέρει από αξεπέραστα προς το παρόν εμπόδια όπως:
Για να έχουν νόημα οι χορδές απαιτούνται τουλάχιστον 10 χωρικές και 1 χρονική διάσταση (στο σύνολο 11 διαστάσεις) που είναι πολύ δύσκολο να τις ανακαλύψουμε πειραματικά. Αλλά γιατί εμείς αντιλαμβανόμαστε μόνοι τρεις διαστάσεις χώρου και μία χρόνου και τις επιπρόσθετες διαστάσεις (αν υπάρχουν) δεν μπορούμε να τις αντιληφθούμε; Σύμφωνα με τη θεωρία των χορδών οι υπόλοιπες διαστάσεις δεν μοιάζουν με αυτές που ξέρουμε, αλλά είναι καμπυλωμένες (τυλιγμένες) σ' ένα χώρο με πολύ μικρό μέγεθος, έτσι σε μεγαλύτερες κλίμακες δεν βλέπουμε την καμπύλωση του χωροχρόνου ή τις επιπλέον διαστάσεις.
Ένα ακόμα μειονέκτημα της θεωρίας των χορδών και υπερχορδών είναι ότι εισάγουν την έννοια της υπερσυμμετρίας. Η υπερσυμμετρία είναι μια βαθύτερη συμμετρία η οποία συνδέει τα μποζόνια με τα φερμιόνια. Με λίγα λόγια λέει ότι σε κάθε φερμιόνιο αντιστοιχεί ένα υπερσυμμετρικό μποζόνιο και το αντίστροφο. Μέχρις στιγμής δεν έχει ανακαλυφθεί κανένα υπερσυμμετρικό σωματίδιο γιατί πρέπει να είναι πολύ βαρύτερο από τα άλλα σωματίδια και οι επιταχυντές μας δεν είναι τόσο ισχυροί. Όμως ακόμα και αν επιβεβαιωθεί η υπερσυμμετρία αυτό δεν σημαίνει ότι η θεωρία των χορδών είναι σωστή. Απλά, με την επιβεβαίωση ότι όντως υπάρχει η υπερσυμμετρία θα είχαμε μια ισχυρή ένδειξη ότι βρισκόμαστε στον σωστό δρόμο.
Ακόμα, ανακαλύφθηκε ότι μπορεί να υπάρχουν και κάποια άλλα αντικείμενα, τα οποία ονομάζονται μεμβράνες ν διαστάσεων ή αλλιώς ν-βράνες οι οποίες καταλαμβάνουν χώρους δύο ή και περισσότερων διαστάσεων. Υποθέτουμε πως οι ανοιχτές χορδές έχουν τα δύο άκρα τους στερεωμένα στην «επιφάνεια» των βρανών και έτσι δεν μπορούν να μεταπηδήσουν σε άλλες διαστάσεις. Αντίθετα οι κλειστές χορδές επειδή δεν έχουν ελεύθερα άκρα να πιαστούν, μπορούν και περνάνε σε άλλες διαστάσεις. Αυτό εξηγεί γιατί η βαρύτητα είναι τόσο διαφορετική από τις άλλες δυνάμεις καθώς επίσης και γιατί είναι φαινομενικά τόσο ασθενής συγκριτικά με τις υπόλοιπες. Το βαρυτόνιο μπορεί να θεωρηθεί σαν ένα είδος κλειστής χορδής, οπότε είναι ελεύθερο να περνάει και σε άλλες διαστάσεις μειώνοντας έτσι φαινομενικά την ισχύ της βαρυτικής δύναμης. Γι’ αυτό το λόγο είναι και πολύ δύσκολο να το εντοπίσουμε.
Η θεωρία των χορδών διακηρύσσει, για παράδειγμα, ότι οι παρατηρούμενες ιδιότητες των σωματιδίων, αντανακλούν τους διαφόρους τρόπους με τους οποίους μπορεί να πάλλεται μια χορδή. Όπως ακριβώς οι χορδές ενός βιολιού ή ενός πιάνου έχουν συγκεκριμένες ηχητικές συχνότητες με τις οποίες προτιμούν να πάλλονται -έτσι ώστε τα αυτιά μας να αντιλαμβάνονται τις διάφορες μουσικές νότες και τις υψηλότερες αρμονίες τους-, το ίδιο ισχύει με την θεωρία των χορδών. Αλλά αντί να παράγει μουσικές νότες, καθένας από τους τρόπους με τους οποίους προτιμά να πάλλεται κάθε χορδή στην θεωρία των χορδών εμφανίζεται με την μορφή σωματιδίου, του οποίου η μάζα και τα φορτία καθορίζονται από τον τρόπο ταλάντωσης της χορδής. Το ηλεκτρόνιο είναι μια χορδή που πάλλεται έτσι, το πρωτόνιο είναι μια χορδή που πάλλεται αλλιώς κ.ο.κ. Αντί να συνιστούν ένα σύνολο χαοτικών πειραματικών δεδομένων, οι σωματιδιακές ιδιότητες στη θεωρία χορδών είναι η εκδήλωση μιας και μόνης φυσικής ιδιότητας : του τρόπου ταλάντωσης- της μουσικής, σαν να λέμε- των θεμελιωδών χορδών. Η ίδια ιδέα εφαρμόζεται και στις δυνάμεις της φύσης. Τα σωματίδια των δυνάμεων σχετίζονται επίσης με ορισμένους τρόπους ταλάντωσης των χορδών, και κατά συνέπεια τα πάντα, κάθε μορφή ύλης και δύναμης, ενοποιούνται εντασσόμενα στην κατηγορία των μικροσκοπικών χορδών που ταλαντώνονται- είναι οι «νότες» που μπορούν να παίξουν οι χορδές.
Για πρώτη φορά στην ιστορία της φυσικής, διαθέτουμε κάποια υποδομή που μας δίνει τη δυνατότητα να εξηγήσουμε κάθε θεμελιώδες χαρακτηριστικό της δομής του σύμπαντος. Για αυτό τον λόγο, η θεωρία των χορδών περιγράφεται μερικές φορές ως μια πιθανή «θεωρία των πάντων» ή ως «απόλυτη» ή «τελική» θεωρία. Αυτoί οι μεγαλόπρεποι περιγραφικοί όροι, φιλοδοξούν να περιγράψουν τη βαθύτερη δυνατή θεωρία της φύσης και του πλούτου της. Μια θεωρία που αποτελεί το υπόβαθρο όλων των άλλων, μια θεωρία που δεν απαιτεί, ούτε καν επιτρέπει, βαθύτερη επεξηγηματική βάση.
Αν και πολλές φορές είναι δύσκολο να εξηγηθούν οι ιδιότητες πολλών φαινομένων (πχ. τυφώνες), με βάση τη φυσική των ηλεκτρονίων και των κουάρκ, πιθανόν αυτό να είναι ζήτημα υπολογιστικής αδυναμίας και όχι ένδειξη ότι υπάρχει ανάγκη για νέους φυσικούς νόμους.
Η θεωρία των χορδών δεν έχει μέχρι στιγμής επιτύχει να κάνει ποσοτικές προβλέψεις που θα μπορούσαν να επαληθευθούν πειραματικά. Είναι αλήθεια μέρος της ζωής μας είναι και αυτά τα οποία αδυνατούμε να διερευνήσουμε -μέσα από τον περιορισμό των τριών διαστάσεων που αντιλαμβανόμαστε- τα οποία πολλοί καλούν θαύματα.
Άραγε είναι αλήθεια ότι, τα συναισθήματα της χαράς, της λύπης ή της κακής διάθεσης ,δεν είναι τίποτε άλλο από χημικές αντιδράσεις στον εγκέφαλο; Ή μήπως οι αντιδράσεις ανάμεσα σε μόρια και άτομα-που σε ακόμα πιο μικροσκοπικό επίπεδο- είναι αντιδράσεις ανάμεσα σε κάποια από τα σωματίδια τα οποία στην πραγματικότητα ενδεχομένως να είναι απλώς και μόνο παλλόμενες χορδές;
Η εντονότερη ταλάντωση συνεπάγεται μεγαλύτερη ενέργεια. Η ενεργειακή διακύμανση και η λεπτή μεταβολή του συντονισμού της ίσως να συνιστούν την απαρχή ή το τέλος μιας διαδικασίας. Την γέννηση ή τον θάνατο. Η ενεργειακή μείωση της συχνότητας της δόνησης, ενδεχομένως να κάνει κάτι να εκδηλωθεί ως υλη στον υλικό και ορατό κόσμο. Η δε αύξηση της συχνότητας της δόνησης κάνει κάτι να εκδηλωθεί ως αόρατη ενέργεια. Τα πάντα ωθούνται σε μια «ενεργειακή ευθυγράμμιση» την εκάστοτε στιγμή μέσα στο «τώρα». Το φωτόνιο, π.χ. άλλοτε συμπεριφέρεται ως υλη και άλλοτε ως ενεργειακή ταλάντωση. Έτσι αν και το μεγαλύτερο μέρος της γνώσης μας για τον κόσμο εξασφαλίζεται από το φως, εν τούτοις αδυνατούμε να συλλάβουμε πλήρως τις ιδιότητες του.
Η θεωρία των χορδών έρχεται να απαντήσει σε μερικά από τα πλέον βαθυστόχαστα ερωτήματα όλων των εποχών με απλότητα και σαφήνεια. Μας δείχνει με έναν απαράμιλλα ενοποιητικό τρόπο και γεφυρώνει το χάσμα του τρόπου με τον οποίον λειτουργεί ο κόσμος αλλά και όλο το σύμπαν. Μα εξηγεί στον βαθμό που μπορούμε να αντιληφθούμε, τις ιδιότητες αλληλεπίδρασης και ενοποίησης -κατά έναν τρόπο- των πάντων.
Λένε πως το σημαντικό στην έρευνα δεν είναι ότι σου αποκαλύπτει καινούργιους κόσμους, αλλά ότι σε κάνει να βλέπεις τον κόσμο με άλλα μάτια. Όσοι μπορέσουμε να δούμε το σύμπαν μεσ’ από το πρίσμα της θεωρίας των χορδών, θα βρεθούμε, μπροστά ή πίσω, από ένα ανεπανάληπτο θέαμα που κόβει την ανάσα. Το ίδιο είχε διατυπώσει, εδώ και χιλιάδες χρόνια πριν, ο προσωκρατικός Παρμενίδης μέσα στην λιτότητα, την σαφήνεια και την δύναμη τριών λέξεων: “ ΕΝ ΤΟ ΠΑΝ ”. Με την θεωρία του ο Παρμενίδης, ως προπομπός της θεωρίας των χορδών, μας οδηγεί στην αρχή της φύσης, διδάσκοντας μας για την ενότητα των πάντων. Θεωρείται ο ιδρυτής της μεταφυσικής και του ορθολογισμού. Μας οδηγεί από την εσωτερική ανάγκη της ψυχής, ως την επιθυμία για να μάθουμε τους δρόμους της κατεύθυνσης των ορίων του Νου μας. Η σχέση νόησης και ύπαρξης, ή νου και ύλης, αποτελούν γι’ αυτόν την πεμπτουσία της φιλοσοφικής αναζήτησης. Συνέδεσε την νόηση και το «Είναι» ως μια ενότητα. Μίλησε για το «ενυπάρχον ον» της νόησης, του πνεύματος και της ύλης στον καθέναν μας. Μας οδηγεί με την σιγουριά του λόγου του στην αφετηρία της δημιουργίας και την απολυτότητα του «ενός». Σπάει το φράγμα του ανθρώπινου πεπερασμένου νου και μας οδηγεί στον πυρήνα του «παντός». Η γλώσσα του Παρμενίδη αποκρύπτει μέσα της μια άλλη γλώσσα, που προηγείται του λόγου και της λογικής, η οποία περιέχει στοιχεία μιας αποκαλυπτικής και ανατροφοδοτούμενης αλήθειας.
Εδώ ενώνονται τo μικρό -«ΕΝ»- με το μεγάλο –«το ΠΑΝ». Τα ηλεκτρόνια με το σύμπαν. Το σύμπαν είναι ένας τόπος τόσο θαυμαστά πλούσιος και σύνθετος όσο και εμείς οι ίδιοι. Ίσως αυτό να αποτελέσει την σταθερή βάση στην οποία θα μπορούσαμε να στηριχτούμε για να κατανοήσουμε τον κόσμο, αλλά παράλληλα και εμάς τους ίδιους. Η κατανόηση αυτή, θα σηματοδοτούσε μια καινούργια αρχή και όχι ένα τέλος. Η θεωρία των χορδών ίσως μας παρέχει έναν ακλόνητο στυλοβάτη, ένα συνεκτικό πλαίσιο, όπως και η θεωρία του Παρμενίδη, η οποία μας διαβεβαιώνει ότι: το σύμπαν αλλά και εμείς οι ίδιοι ως μέρος του, εν τέλει, είμαστε «ΕΝΑ».
