La teoria delle stringhe è una delle idee più ambiziose della fisica teorica moderna, ma ancora priva di conferme sperimentali.
Se questa teoria fosse corretta potrebbe spiegare in modo elegante l’intero universo, unificando così tutte le forze fondamentali dell’universo (gravità, elettromagnetismo, forza nucleare forte e debole).
La fisica teorica moderna cerca di unificare la relatività generale (che descrive la gravità su larga scala) e la meccanica quantistica (che descrive le interazioni fondamentali su scala microscopica).
La teoria delle stringhe invece di considerare le particelle elementari (come gli elettroni e i quark) come punti privi di dimensioni, propone che queste siano in realtà minuscole corde unidimensionali (chiamate "stringhe") che vibrano a diverse frequenze.
Queste vibrazioni determinano il tipo di particella osservato: un certo tipo di vibrazione corrisponde a un fotone (la particella della luce), un'altra vibrazione corrisponde a un quark (il componente fondamentale dei protoni e neutroni), e così via per tutte le particelle conosciute.
La teoria richiede più dimensioni spaziali oltre alle 3 che percepiamo. Le versioni più comuni parlano di 10 o 11 dimensioni, di cui 6-7 sarebbero "arrotolate" su scale infinitesimali (compattificazione di Calabi-Yau). La versione più accettata è la teoria delle superstringhe, che include la supersimmetria (ogni particella ha un cosiddetto partner super-simmetrico).
In alcune versioni, oltre alle stringhe, esistono oggetti chiamati "brane" (di diverse dimensioni) che potrebbero rappresentare l’universo stesso.
Una particolare vibrazione della stringa darebbe origine al gravitone, la particella ipotetica responsabile della gravità quantistica. Questo è uno dei motivi per cui la teoria delle stringhe è considerata una candidata per la "teoria del tutto".
Ma ad oggi ci sono ancora alcuni problemi: La teoria non è ancora verificabile sperimentalmente, le stringhe sono troppo piccole per essere osservate direttamente, la teoria prevede un numero enorme di universi possibili (multiverso) e purtroppo manca ancora una formulazione definitiva dato che esistono diverse versioni della teoria, ma non una teoria unificata.