Depuis un siècle, la physique est divisée en deux royaumes qui ne se parlent pas : la relativité générale d'Einstein, qui décrit la gravité et les grandes structures de l'univers, et la mécanique quantique, qui régit l'infiniment petit. Ces deux théories fonctionnent remarquablement bien dans leurs domaines respectifs. Mais quand on essaie de les combiner, les équations explosent.
La théorie des cordes propose une solution audacieuse. Et si les particules fondamentales n'étaient pas des points sans dimension, mais de minuscules cordes vibrantes ? Comme les cordes d'un violon produisent différentes notes selon leur vibration, ces cordes cosmiques produiraient différentes particules selon leur mode de vibration. Électrons, quarks, photons : tout serait musique.
Cette idée a une conséquence vertigineuse : les cordes ne peuvent vibrer que dans un espace à dix ou onze dimensions. Notre univers à quatre dimensions (trois d'espace et une de temps) ne serait qu'une surface dans un espace beaucoup plus vaste. Les dimensions supplémentaires seraient « compactifiées », enroulées sur elles-mêmes à des échelles si petites qu'elles nous seraient imperceptibles.
La théorie des cordes unifie naturellement gravité et mécanique quantique. Elle prédit l'existence du graviton, la particule hypothétique qui transmettrait la force gravitationnelle. Elle suggère aussi que notre univers pourrait être une « brane », une membrane flottant dans un espace de dimensions supérieures, et que d'autres branes — d'autres univers — pourraient exister parallèlement au nôtre.
