სიმების ანუ ყველაფრის თეორია

---

თავში აზრად თუ მოგსვლიათ, რომ სამყარო ვიოლონჩელოს ჰგავს? მართალია - არ მოგსვლიათ. იმიტომ რომ სამყარო არ ჰგავს ვიოლონჩელოს. მაგრამ ეს იმას არ ნიშნავს რომ მას სიმები არ აქვს. 

რა თქმა უნდა, სამყაროს სიმები ნაკლებად ჰგავს იმ სიმებს, რომლებსაც წარმოვიდგენთ. სიმების თეორიაში მათ ენერგიის წარმოუდგენლად პატარა, ვიბრირებად სიმებს ეძახიან. ეს სიმები უფრო პატარა “რეზინებს” ჰგვანან, რომლებიც იკლაკნებიან, იწელებიან და იკუმშებიან. ეს ყველაფერი იმას არ ნიშნავს, რომ მათზე სამყაროს სიმფონიის დაკვრა არ შეიძლება, სიმების თეორეტიკოსების აზრით, ყველაფერი, რაც კი გარშემოა, ამ სიმებისგან შედგება. 

XIX საუკუნის მეორე ნახევარში ფიზიკოსებს ეჩვენებოდათ, რომ მათ სფეროში ახლის აღმოჩენა უკვე შეუძლებელია. კლასიკური ფიზიკა თვლიდა, რომ მასში სერიოზული პრობლემები აღარ დარჩა, სამყაროს აგებულება კი იდეალურად იყო აწყობილი და გამართული მექანიზმივით მუშაობდა. უსიამოვნება შემთხვევითი სისულელის გამო მოხდა, კერძოდ კი, აბსოლუტური შავი სხეულის გამოსხივების ენერგიის გამოთვლისას (ჰიპოთეტური სხეული, რომელიც სრულად შთანთქავს მის ზედაპირზე მოხვედრილ გამოსხივებას, ტალღის სიგრძის მიუხედავად – NS).

გამოთვლები აჩვენებდნენ, რომ ნებისმიერი აბსოლუტური შავი სხეულის ზოგადი გამოსხივების ენერგია უსასრულოდ დიდი უნდა იყოს. 1900 წელს, გერმანელმა მეცნიერმა, მაქს პლანკმა ივარაუდა, რომ ხილულ სინათლეს, რენტგენულ სხივებს და სხვა ელექტრომაგნიტურ ტალღებს მიმოსვლა მხოლოდ ენერგიის გარკვეული დისკრეტული ენერგიებით შეუძლიათ, მან მათ კვანტები დაარქვა. მათი დახმარებით  აბსოლუტური შავი სხეულის კერძო პრობლემის გადაჭრა გახდა შესაძლებელი. თუმცა, დეტერმინიზმისთვის კვანტური ჰიპოთეზის შედეგები ჯერ კიდევ არ იყო გაცნობიერებული. მანამ, სანამ 1926 წელს სხვა გერმანელმა მეცნიერმა, ვერნერ ჰაიზენბერგმა ცნობილი განუსაზღვრელობის პრინციპი არ დააფორმულირა. მისი არსი მდგომარეობს იმაში, რომ აქამდე არსებული ყველა მტკიცების საწინააღმდეგოდ, ფიზიკის კანონების საფუძველზე, ბუნება გვიზღუდავს მომავლის მკითხაობის შესაძლებლობას. საუბარი, რა თქმა უნდა, სუბატომური ნაწილაკების აწმყოსა და მომავალზეა. გაირკვა, რომ ისინი არ იქცევიან ისე, როგორც ამას ნებისმიერი, მაკროსამყაროში არსებული ნივთი აკეთებს. სუბატომურ დონეზე სივრცის ქსოვილი უსწორმასწორო და ქაოტური ხდება. მცირე ნაწილაკების სამყარო იმდენად მღელვარე და გაუგებარია, რომ ეს საღ აზრს ეწინააღმდეგება. მათში სივრცე და დრო იმდენად გამრუდებული და გადახლართულია, რომ იქ არ არსებობს ჩვეულებრივი მარჯვენა და მარცხენა, ზედა და ქვედა, აქამდე და შემდეგაც კი. ვარაუდითაც ვერ ვიტყვით, თუ სივრცის რა წერტილში იმყოფება ესა თუ ის ნაწილაკი და როგორია მისი იმპულსი ამ მომენტში. მხოლოდ იმის გარკვეული ალბათობა არსებობს, რომ ნაწილაკი სივრცე-დროის მრავალ ადგილას იმყოფება. ნაწილაკები სუბატომურ დონეზე თითქოს სივრცეში არიან  “გასრესილები”. ამასთანავე, ნაწილაკების თავად “სტატუსიც” არაა განსაზღვრული: ერთ შემთხვევაში ისინი ტალღებივით იქცევიან, სხვა შემთხვევაში - ნაწილაკების მახასიათებლებს ავლენენ. ამ მოვლენას ფიზიკოსები კვანტური მექანიკის კორპუსკულარულ-ტალღულ დუალიზმს უწოდებენ.

ფარდობითობის თეორიაში, როგორც საწინააღმდეგო კანონების სახელმწიფოში, საქმე პრინციპულად სხვაგვარადაა. სივრცე წარმოდგენილია ბატუტის სახით - გლუვი ქსოვილით, რომელსაც მასის მქონე ობიექტები წელავენ ან ღუნავენ. ისინი სივრცე-დროის დეფორმაციას ქმნიან - იმას, რასაც ჩვენ გრავიტაციად აღვიქვამთ. საჭიროა კი იმის ხსენება, რომ დალაგებული, სწორი და საათივით მომუშავე ფარდობითობის თეორია კვანტურ მექანიკასთან გადაუწყვეტელ კონფლიქტშია და როგორც შედეგი, მაკროსამყაროს არ შეუძლია მიკროსამყაროსთან “შერიგება”. აი აქ კი საშველად მოდის სიმების თეორია. 

სიმების თეორია ყველა ფიზიკოსის ოცნებას ახდენს ორი, ერთმანეთისთვის  ურთიერთსაწინააღმდეგო, ფარდობითობის თეორიის და კვანტური მექანიკის გაერთიანებით. იმ ოცნებას, რომელიც ალბერს აინშტაინს სიცოცხლის ბოლომდე მოსვენებას არ აძლევდა. 

ბევრი მეცნიერი დარწმუნებულია, რომ ყველაფერი, გალაქტიკების დახვეწილი ცეკვიდან სუბატომური ნაწილაკების გიჟურ ცეკვამდე, შეიძლება ფიზიკის ერთადერთი ფუნდამენტალური პრინციპით აიხსნას. შეიძლება - ერთიანი კანონითაც კი, რომელიც რაიმე ელეგანტურ ფორმულაში ყველა სახის ენერგიას, ნაწილაკებს და ურთიერთქმედებებს გააერთიანებს.

ფარდობითობის თეორია აღწერს სამყაროს ერთ-ერთ ყველაზე ცნობილ ძალას - გრავიტაციას. კვანტური ფიზიკა აღწერს სხვა სამ ძალას - ძლიერ ატომურ ურთიერთქმედებას, რომელიც ატომებში პროტონებს და ნეიტრონებს აერთიანებს, ელექტრომაგნიტიზმს და სუსტ ურთიერთქმედებას, რომელიც რადიოაქტიურ დაშლაში მონაწილეობს. სამყაროში არსებული ნებისმიერი მოვლენა, ატომის იონიზაციიდან დაწყებული, ვარსკვლავის დაბადებით დამთავრებული, აღიწერება ამ ოთხი ძალის მატერიასთან ურთიერთქმედების საშუალებით. 

ურთულესი მათემატიკის დახმარებით შესაძლებელი გახდა იმის დანახვა, რომ ელექტრომაგნიტურ და სუსტ ურთიერთქმედებას საერთო ბუნება აქვთ. 

მათ ძლიერი ატომური ურთიერთქმედება დაემატა - მაგრამ გრავიტაცია ვერა და ვერ უერთდებოდათ. სიმების თეორია - ერთ-ერთი ყველაზე სერიოზული კანდიდატია იმაზე, რომ ყველა ოთხი ძალა გააერთიანოს, რაც ნიშნავს რომ ის სამყაროს ყველა მოვნელას გააერთიანებს - მას ტყუილად არ ეძახიან “ყველაფრის თეორიას”.

ყველა ფიზიკოსი არ არის აღფრთოვანებული სიმების თეორიით. მისი გამოჩენისას ის სართოდ რეალობისგან უსასრულოდ შორი ჩანდა. თავად მისი დაბადება კი - ლეგენდაა.

1960-იანი წლების დასაწყისში ახალგაზრდა იტალიელი ფიზიკოს-თეორეტიკოსი გაბრიელე ვენეციანო ეძებდა იმ განტოლებებს, რომლებიც ძლიერ ატომურ ურთიერთქმედებებს აღწერდა - ძალიან ძლიერი “წებო”, რომელიც ატომების ბირთვებს აერთიანებს, ხლართავს, ქმნის პროტონებს და ნეიტრონებს ერთ ნაწილად. ლეგენდის თანახმად, ის სრულიად შემთხვევით წააწყდა დამტვერილ, მათემატიკის ისტორიის წიგნს, სადაც ორასი წლის წინანდელი ფუნქცია იპოვა, რომელიც პირველად შვეიცარიელი მათემატიკოსის, ლეონარდ ეილერის მიერ იყო ჩაწერილი. როგორი იყო ვენეციანოს გაოცება, როდესაც მან აღმოაჩინა, რომ ეილერის ფუნქცია, რომელსაც უკვე დიდი ხნის განმავლობაში მათემატიკურ უცნაურობად მიიჩნევდნენ, აღწერდა ამ ძლიერ ურთიერთქმედებას. 

როგორ იყო სინამდვილეში? ფორმულა, სავარაუდოდ, ვენეციანოს ბევრი წლის შრომის შედეგი გახდა, ეს მოვლენა კი მხოლოდ დაეხმარა მას სიმების თეორიის აღმოჩენისკენ პირველი ნაბიჯების გადადგმაში. ეილერის ფუნქციას, რომელმაც შესანიშნავად ახსნა ძლიერი ურთიერთქმედება, სული თავიდან შთაებერა. 

ის თვალში მოხვდა ამერიკელ ფიზიკოს-თეორეტიკოსს, ლეონარდ სასკინდს, რომელმაც დაინახა, რომ პირველ რიგში ფორმულა აღწერდა ნაწილაკებს, რომლებსაც შინაგანი სტრუქტურა არ გააჩნდათ და რომლებსაც ვიბრირება შეეძლოთ. ეს ნაწილაკები ისე იქცეოდნენ, რომ არ შეეძლოთ უბრალოდ წერტილოვანი ნაწილაკები ყოფილიყვნენ. სასკინდი მიხვდა - ფორმულა აღწერს სიმს, რომელიც მყარ რეზინს ჰგავს. მას არამხოლოდ გაწელვა და შეკუმშვა შეეძლო, არამედ რყევაც. საკუთარი აღმოჩენის აღწერისას, სასკინდმა რევოლუციური სიმების თეორია წარადგინა. 

სამწუხაროდ, მისი კოლეგების უმრავლესობა თეორიას საკმაოდ ცივად შეხვდა. 

იმ დროს, როდესაც საყოველთაოდ მიღებული მეცნიერება ნაწილაკებს წერტილებად წარმოიდგენდა და არა სიმებად, ბევრი წლის მანძილზე ფიზიკოსები სუბატომური ნაწილაკების ქცევას იკვლევდნენ, აჯახებდნენ მათ ერთმანეთს მაღალ სიჩქარეზე და სწავლობდნენ ამ შეჯახებების შედეგებს. აღმოჩნდა, რომ სამყარო იმაზე უფრო მდიდარია, ვიდრე ამის წარმოდგენა შეიძლებოდა. ეს ნამდვილი, ელემენტარული ნაწილაკების “დემოგრაფიული აფეთქება” იყო. ფიზიკის უნივერსიტეტების ასპირანტები ყვირილით დარბოდნენ კორიდორებში, რომ ახალი ნაწილაკი აღმოაჩინეს - ასოებიც კი აღარ ჰყოფნიდათ მათ აღსანიშნად. მაგრამ სამწუხაროდ, ვერც მაშინ შეძლეს მეცნიერებმა კითხვაზე პასუხის პოვნა - რატომ არის ამდენი ნაწილაკი და საიდან ჩნდებიან ისინი?

ამ ფაქტმა ფიზიკოსები შესანიშნავი დასკვნისკენ უბიძგა - ისინი მიხვდნენ, რომ ნაწილაკების მეშვეობით ბუნებაში მოქმედი ძალების ახსნა შეიძლება. 

ანუ არსებობენ მატერიის ნაწილაკები, ასევე ურთიერთქმედების ნაწილაკები-გადამტანები. მაგალითად, ასეთად გვევლინება ფოტონი - სინათლის ნაწილაკი. რაც უფრო მეტია ნაწილაკები-გადამტანების რაოდენობა - იგივე ფოტონების, მით უფრო კაშკაშაა სინათლე. 

მეცნიერები თვლიან, რომ თუ დიდი აფეთქების შემდგომ მომენტში აღმოვჩნდებით, როდესაც სამყარო ტრილიონი გრადუსით უფრო ცხელი იქნება, მაგნიტიზმის და სუსტი ურთიერთქმედების ნაწილაკები-გადამტანები ერთნაირები გახდებიან და გაერთიანდებიან ერთ ძალაში, რომელსაც ელექტროსუსტი დაერქმევა; და თუ უფრო ადრეულ ხანაში დავბრუნდებით, მაშინ ელექტროსუსტის ურთიერთქმედება შეუერთდებოდა ძლიერს და ერთ სუმირებულ “სუპერძალად” გადაიქცეოდა.

იმის მიუხედავად, რომ ეს ყველაფერი ჯერ კიდევ დამტკიცებას ელოდება, კვანტურმა მექანიკამ უცებ ახსნა, თუ როგორ ურთიერთქმედებს ოთხიდან სამი ძალა სუბატომურ დონეზე. ახსნა საკმაოდ ლამაზად და დამაჯერებლად. 

ურთიერთქმედების ამ დალაგებულმა სურათმა, საბოლოო ჯამში, მიიღო სტანდარტული მოდელის სახელწოდება. სამწუხაროდ, ამ სრულყოფილ თეორიაშიც იყო ერთი დიდი პრობლემა - ის არ შეიცავდა მაკროსამყაროს ყველაზე ცნობილ ძალას - გრავიტაციას. 

ახლად “აყვავილებული” სიმების თეორიისთვის “შემოდგომა” დადგა, დაბადების დღიდანვე ის ზედმეტად ბევრ პრობლემას შეიცავდა. მაგალითად, თეორიის გამოთვლებმა იწინასწარმეტყველეს იმ ნაწილაკების არსებობა, რომლებიც, რაც მალევე დაადგინეს, არ არსებობენ. ეს ე.წ. ტაქიონია - ნაწილაკი, რომელიც ვაკუუმში სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობს. ასევე გაირკვა, რომ თეორია 10 განზომილებას მოითხოვს. არაა გასაკვირი, რომ ეს ფიზიკოსებს ზაფრავდა, ეს ხომ გაცილებით მეტია იმაზე, რასაც ჩვენ ვხედავთ. 

1973 წლისთვის რამდენიმე ახალგაზრდა ფიზიკოსი ჯერ ისევ ცდილობდა სიმების თეორიის გამოთვლებთან გამკლავებას. ერთ-ერთი მათგანი ამერიკელი ფიზიკოს-თეორეტიკოსი, ჯონ შვარცი იყო. შვარცი ოთხი წლის განმავლობაში ცდილობდა ურჩი გამოთვლები მოერჯულებინა, მაგრამ ამაოდ. სხვა პრობლემებთან ერთად, გამოთვლათაგან ერთ-ერთი დაჟინებით აღწერდა იდუმალ ნაწილაკს, რომელსაც არც მასა გააჩნდა და არც ბუნებაში არსებობდა.

მეცნიერმა ეს იყო და საქმეზე ხელის ჩაქნევა გადაწყვიტა, როდესაც უეცრად გონება გაუნათდა - იქნებ, სიმების თეორიის განტოლებები მათ შორის, გრავიტაციასაც აღწერენ? ეს მოსაზრება თეორიის მთავარი “გმირების” - სიმების ზომების გადამოწმებას ითვალისწინებდა. იმ ვარაუდით, რომ სიმები ატომზე მილიარდჯერ და მილიარდჯერ უფრო პატარები არიან, სიმების თეორიის მხარდამჭერებმა თეორიის ნაკლი მის ღირსებად გადააქციეს. იდუმალი ნაწილაკი, რომლისგან ჯონ შვარცი თავის დაღწევას ასე ლამობდა, ახლა უკვე გრავიტონად მოგვევლინა - ნაწილაკად, რომელსაც დიდხანს ეძებდნენ და რომელსაც შეეძლო გრავიტაცია კვანტურ დონეზე გადაეყვანა. ზუსტად ასე შეავსო სიმების თეორიამ გრავიტაციის ფაზლი, რომელიც სტანდარტულ მოდელს აკლდა. მაგრამ ისევ და ისევ, სამეცნიერო საზოგადოებამ ამ აღმოჩენას დიდი მნიშვნელობა არ მიანიჭა. სიმების თეორია სულს ღაფავდა, მაგრამ ამას შვარცი არ შეუჩერებია. მას მხოლოდ ერთადერთი მეცნიერი, მაიკლ გრინი შემოუერთდა, რომელმაც იდუმალი სიმების გამო სასწორზე საკუთარი კარიერა დადო. 

ყველაფრის მიუხედავად, 1980-იანი წლების დასაწყისში სიმების თეორიას ჯერ კიდევ გააჩნდა გადაუწყვეტელი ურთიერთწინააღმდეგობები, რომლებსაც მეცნიერებაში ანომალიებს უწოდებენ. შვარცი და გრინი მათ მოსპობას შეუდგნენ. მათ ძალისხმევას ამაოდ არ ჩაუვლია: მეცნიერებმა შეძლეს თეორიის ზოგიერთი ურთიერთგამომრიცხაობის მოსპობა. როგორი იყო მათი გაოცება, როდესაც მიჩვეულები იმას, რომ მათ თეორიაზე ყურს არ იბერტყავენ, უეცრად სამეცნიერო საზოგადოების რეაქცია მთელ მეცნიერულ სამყაროს აფეთქებს. წელიწადზე ნაკლებ დროში სიმების თეორეტიკოსების რიცხი ას ადამიანამდე ავიდა. ზუსტად ამ დროს მიენიჭა სიმების თეორიას ყველაფრის თეორიის ტიტული. ახალ თეორიას თითქოს სამყაროს ყველა შემადგენელი ნაწილის აღწერა შეეძლო.

როგორც ცნობილია, თითოეული ატომი უფრო მცირე ნაწილაკებისგან შედგება - ელექტრონები, რომლებიც ბირთვის გარშემო ბრუნავენ, რომლებიც პროტონების და ნეიტრონებისგან შედგება. პროტონები და ნეიტრონები, თავის მხრივ, კიდევ უფრო მცირე ნაწილაკებისგან შედგებიან - კვარკებისგან. მაგრამ სიმების თეორია ამტკიცებს, რომ კვარკებზე საქმე არ სრულდება. კვარკები უმცირესი დაკლაკნილი ენერგიის ძაფებისგან შედგებიან, რომლებიც სიმებს მოგვაგონებენ. თითოეული ეს სიმი წარმოუდგენლად პატარაა. იმდენად პატარა, რომ თუ ატომი მზის სისტემის ზომამდე გადიდდებოდა, სიმი მის ფონზე ხის ზომის იქნებოდა. ისევე, როგორც ვიოლონჩელოს სიმები ქმნიან იმ სხვადასხვა ვიბრაციას, რომელიც სხვადასხვა მუსიკალურ ნოტად გვესმის, ასევე სიმის ვიბრაციის სხვადასხვა მეთოდები (მოდები) აძლევენ ნაწილაკებს მათ უნიკალურ მახასიათებლებს - მასას, მუხტს და ა.შ. იცით, პირობითად, რით განსხვავდება თქვენი ფრჩხილის წვერზე არსებული პროტონები ჯერ კიდევ აღმოუჩენელი გრავიტონისგან? მხოლოდ სიმების უმცირესი კრებულით, რომლებიც მათ შეადგენენ და იმით, თუ როგორ ვიბრირებენ ეს სიმები.

თუმცა ბევრი მეცნიერი სიმების თეორიას მათემატიკის ტრიუმფს უწოდებს, სხვადასხვა პრობლემა მაინც რჩება - უპირველესყოვლისა, უახლოეს მომავალში მისი ექპერიმენტალურად შემოწმების შესაძლებლობა. არცერთ სამყაროში არსებულ ინსტრუმენტს არ შეუძლია “დაინახოს” სიმები, არც ახლა და არც პერსპექტივაში. ამიტომ, ზოგიერთი მეცნიერი კითხვასაც კი სვამს - სიმების თეორია - ეს ფიზიკის თეორიაა თუ ფილოსოფიის? თუმცა სიმების “თვალით” დანახვა საერთოდ არაა აუცილებელი. სიმების თეორიის დასამტკიცებლად სხვა რამ არის საჭირო - ის, რაც სამეცნიერო ფანტასტიკად ჟღერს - სივრცის დამატებითი განზომილებების არსებობის დამტკიცება. 

რაზე მიდის საუბარი? ჩვენ ყველანი სამ განზომილებას და ერთ დროს მივეჩვიეთ. მაგრამ სიმების თეორია სხვა, დამატებითი განზომილებების არსებობასაც წინასწარმეტყველებს. მივყვეთ თანმიმდევრულად. სინამდვილეში, სხვა განზომილებების იდეა თითქმის ასი წლის წინ გაჩნდა. 1919 წელს ის მაშინდელ, ჯერ კიდევ უცნობ გერმანელ მათემატიკოსს, თეოდორ კალუცას მოუვიდა თავში. მან ჩვენს სამყაროში კიდევ ერთი განზომილების არსებობა ივარაუდა, რომელსაც ვერ ვხედავთ. ამ იდეის შესახებ ალბერტ აინშტაინმა გაიგო და თავიდან ძალიან მოეწონა, თუმცა მოგვიანებით მან ეჭვი შეიტანა მის სისწორეში და კალუცას პუბლიკაცია ორი წლით შეაჩერა. საბოლოო ჯამში, სტატია მაინც გამოქვეყნდა, დამატებითი განზომილება კი ფიზიკის გენიოსის ერთგვარ ჰობად იქცა. როგორც ცნობილია, აინშტაინმა აჩვენა, რომ გრავიტაცია არის სივრცე-დროის განზომილების დეფორმაცია. კალუცამ ივარაუდა, რომ ელექტრომაგნიტიზმიც შეიძლება ტალღისებური იყოს. მაგრამ რატომ ვერ ვხედავთ მას? კალუცამ კითხვაზე პასუხი იპოვა - ელექტრომაგნიტიზმის ტალღოვნება შეიძლება დამატებით, დამალულ განზომილებაში არსებობდეს. 

მაგრამ სად არის ის?

ამ კითხვას პასუხი შვედმა ფიზიკოსმა, ოსკარ კლეინმა გასცა, რომელმაც ივარაუდა, რომ კალუცას მეხუთე განზომილება მილიარდჯერ უფრო ძლიერადაა გადახვეული, ვიდრე ერთი ატომის ზომა, ამიტომაც ვერ ვხედავთ მას. ზუსტად ამ პაწაწინა განზომილების არსებობის იდეა დგას სიმების თეორიის სათავეში.

სინამდვილეში, სიმების თეორიის გამოთვლები ექვს განზომილებას მოითხოვს (ჯამში, ჩვენთვის ცნობილ ოთხ განზომილებასთან ერთად, ათი გამოდის). მათ ძალიან გადახლართული, გამრუდებული და რთული ფორმები აქვთ, ასევე წარმოუდგენლად პატარები არიან.

როგორ შეუძლიათ ამ პაწაწინა განზომილებებს რაიმე ზეგავლენა იქონიონ ასეთ დიდ მსოფლიოზე? სიმების თეორიის თანახმად, გადამწყვეტი ფაქტორი ფორმაა. როდესაც საქსოფონზე სხვადასხვა კლავიშს ვაწვებით, ჩვენ სხვადასხვა ხმას ვიღებთ. ეს იმიტომ ხდება, რომ ამა თუ იმ კლავიშის ან რამდენიმეს ერთად დაჭერისას, ჩვენ მუსიკალურ ინსტრუმენტში, სადაც ჰაერი ცირკულირებს, სივრცის ფორმას ვცვლით. ამის დახმარებით იქმნება სხვადასხვა ხმოვანება. 

სიმების თეორია იუწყება, რომ სივრცის დამატებითად გამრუდებული და გადახლართული განზომილებები მსგავსად ვლინდება. ამ დამატებითი განზომილებების ფორმები რთული და მრავალფეროვანია, თითოეული მათგანი მათში არსებულ სიმებს ვიბრირებას აიძულებს, ზუსტად საკუთარი ფორმების დახმარებით. რადგან თუ ვივარაუდებთ რომ, მაგალითად, ერთი სიმი დოქში ვიბრირებს, სხვა კი - გაღუნულ ვალტორნაში, ეს ორი სრულიად სხვადასხვა ვიბრაცია იქნება. როგორც არ უნდა იყოს, სიმების თეორიას თუ დავუჯერებთ, დამატებითი განზომილებების ფორმები გაცილებით უფრო რთულად გამოიყურება, ვიდრე დოქი. 

მეცნიერებისთვის დღეს ცნობილია რიცხვების კრებული, რომლებიც სამყაროს ფუნდამენტალურ მუდმივას (კონსტანტას) წარმოადგენენ. ზუსტად ისინი საზღვრავენ ჩვენ გარშემო არსებული საგნების თავისებურებებს და შემადგენლობებს. ასეთ კონსტანტებს შორისაა, მაგალითად, ელექტრონის მუხტი, გრავიტაციული მუდმივა, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში… და თუ ამ რიცხვებს უმნიშვნელოდ შევცვლით - შედეგები კატასტროფული იქნება. დავუშვათ, ჩვენ გავზარდეთ ელექტრომაგნიტური ურთიერთქმედება. რა მოხდება? შეიძლება უცებ აღმოვაჩინოთ, რომ იონები ერთმანეთისგან უფრო ძლიერად განიზიდებიან და თერმოატომური სინთეზი, რომელიც აიძულებს ვარსკვლავებს სითბოს და სინათლეს ასხივებდნენ, უცებ მწყობრიდან გამოვა. ყველა ვარსკვლავი ჩაქრება.

მაგრამ რა შუაშია აქ სიმების თეორია და მისი დამატებითი განზომილებები? საქმე იმაშია, რომ მის თანახმად, ზუსტად დამატებითი განზომილებები განსაზღვრავენ ფუნდამენტალური კონსტანტების ზუსტ მნიშვნელობას. განზომილებების ერთი ფორმები აიძულებენ ერთ სიმს გარკვეულწილად ვიბრირებდეს და ქმნიან იმას, რასაც ჩვენ ვხედავთ როგორც ფოტონს. სხვა ფორმებში სიმები სხვაგვარად ვიბრირებენ და ბადებენ ელექტრონს. ნამდვილად, ღმერთი “დეტალებშია” - ზუსტად ეს პაწაწინა ფორმები საზღვრავენ სამყაროში არსებულ ყველა ძირეულ კონსტანტას.

1980-იან წლებში სიმების თეორიამ დალაგებული სახე მიიღო, მაგრამ ამ მონუმენტის შიგნით გაურკვევლობა სუფევდა. სულ რაღაც რამდენიმე წელიწადში სიმების თეორიის ხუთი ვერსია გაჩნდა. მიუხედავად იმისა, რომ თითოეული მათგანი სიმებისგან და დამატებითი განზომილებებისგან იყო შექმნილი (ყველა ხუთი ვერსია გაერთიანებულია ზოგად, სუპერსიმების თეორიაში - NS), დეტალებში ეს ვერსიები საგრძნობლად განსხვავდებოდნენ. 

მაგალითად, ერთ ვერსიაში სიმებს ღია ბოლოები ჰქონდათ, მეორეში - ბეჭდებს მოგვაგონებდნენ. ზოგიერთ ვარიანტში თეორია 10 კი არა, 26 განზომილებას მოითხოვდა. პარადოქსი იმაშია, რომ ყველა ხუთი თეორია დღესდღეისობით შეიძლება ერთნაირად მართებული დავარქვათ. მაგრამ რომელი მათგანი აღწერს სინამდვილეში სამყაროს? ეს სიმების თეორიის კიდევ ერთი თავსატეხია. ზუსტად ამიტომ მრავალმა ფიზიკოსმა ისევ ჩაიქნია ხელი ამ “გიჟურ” თეორიაზე. მაგრამ სიმების ყველაზე მთავარი პრობლემა, როგორც უკვე ითქვა, იმაშია, რომ შეუძლებელია მისი ექსპერიმენტალური გზით დამტკიცება. ზოგიერთი მეცნიერი მაინც ამბობს, რომ ამაჩქარებლების შემდეგ თაობაში არსებობს ძალიან მინიმალური, მაგრამ მაინც შესაძლებლობა, რომ დამატებითი განზომილებების ჰიპოთეზა შემოწმდეს. თუმცა უმეტესობა, რა თქმა უნდა, დარწმუნებულია, რომ თუ ეს შესაძლებელია, მაშინ ეს არც თუ ისე მალე მოხდება - როგორც მინიმუმ ათწლეულების მანძილზე, როგორც მაქსიმუმ - ასი წლის შემდეგ.