Moshe Rozali, fyzik z University of British Columbia, vysvětluje.

Tato čísla se zdají být při hledání fundamentální teorie hmoty vyčleněna. Čím více se zkoumá základní struktura hmoty, tím jednodušší se věci zdají být. Při vývoji nových teorií, které by mohly obsáhnout ty současné, vědci hledají další jednoduchost v podobě symetrie. Kromě toho, že je symetrie elegantní, je užitečná při omezování počtu konkurenčních modelů. Čím více symetrie existuje, tím méně existuje modelů, které této symetrii vyhovují.

Jednou z užitečných takových symetrií je tzv. supersymetrie, která spojuje hmotu v podobě fermionů s nositeli sil v podobě bosonů. Jedná se o elegantní symetrii spojující zdánlivě odlišné aspekty našeho vesmíru. Ačkoli je tato symetrie zatím jen teoretická, Velký hadronový urychlovač, jehož provoz má být zahájen koncem desetiletí, ji bude hledat experimentálně. Fermiony a bosony se liší vlastností známou jako spin. V kvantových jednotkách mají fermiony poloviční spin, zatímco bosony mají spin celočíselný. Supersymetrie se týká spinů částic lišících se o polovinu. Například se předpokládá, že elektron, který má spin , má partnera zvaného selektron, který má spin 0; v tomto smyslu jsou elektron a selektron zrcadlovými obrazy. Všechny jejich vlastnosti spolu souvisejí prostřednictvím symetrie. Stejně tak mohou být touto symetrií spřízněny boson a fermion.

Může však existovat více než jedna supersymetrie, stejně jako existuje více než jeden způsob, jak nastavit zrcadlo. Jediná supersymetrie spojuje boson s fermionem. Pokud existují další takové symetrie, spojují více bosonů a fermionů, a tím sjednocují více aspektů našeho vesmíru. Například s další supersymetrií by elektron a selektron měly další partnery se spinem 0 a 1. Symetrie by také omezila formu, v jaké spolu tito partneři mohou interagovat.

V konečném důsledku však příliš mnoho symetrií zjednodušuje teorii až na úroveň triviality. Všechny částice nejsou schopny interagovat ani mezi sebou, ani s našimi měřicími přístroji. To pro teoretika rozhodně není dobrá konstrukce, takže cílem je získat co největší množství symetrie, které ještě umožňuje zajímavou fyziku.

Vodítkem v této snaze je věta, kterou vymysleli fyzikové Steven Weinberg a Edward Witten a která dokazuje, že teorie obsahující částice se spinem vyšším než 2 jsou triviální. Nezapomeňte, že každá supersymetrie mění spin o polovinu. Pokud chceme, aby spin byl mezi -2 a 2, nemůžeme mít více než osm supersymetrií. Výsledná teorie obsahuje boson se spinem 2, což je právě to, co je potřeba k vyjádření gravitační síly, a tím ke sjednocení všech fyzikálních interakcí v jediné teorii. Tato teorie – nazývaná N=8 supergravitace – je maximálně symetrickou teorií možnou ve čtyřech rozměrech a je předmětem intenzivního výzkumu od 80. let 20. století.

Další typ symetrie nastává, když objekt zůstává stejný, přestože je otočen v prostoru. Protože v prázdném prostoru neexistuje žádný preferovaný směr, jsou rotace ve třech rozměrech symetrické. Předpokládejme, že vesmír má několik rozměrů navíc. To by vedlo k dalším symetriím, protože v tomto rozšířeném prostoru by existovalo více způsobů, jak objekt otočit, než v našem trojrozměrném prostoru. Dva objekty, které z našeho pohledu ve třech viditelných rozměrech vypadají odlišně, by ve skutečnosti mohly být stejným objektem, otočeným na různé stupně ve vyšším rozměrovém prostoru. Proto budou všechny vlastnosti těchto zdánlivě odlišných objektů vzájemně souviset; jednoduchost by opět byla základem složitosti našeho světa.

Tyto dva typy symetrie vypadají velmi odlišně, ale moderní teorie je považují za dvě strany téže mince. Rotace v prostoru vyšších dimenzí mohou změnit jednu supersymetrii v druhou. Takže omezení počtu supersymetrií klade omezení na počet dalších rozměrů. Ukazuje se, že limitem je 6 nebo 7 rozměrů navíc ke čtyřem rozměrům délky, šířky, výšky a času, přičemž obě možnosti dávají vzniknout přesně osmi supersymetriím (M-teorie je návrh na další sjednocení obou případů). Jakýkoli další rozměr by vedl k příliš velké supersymetrii a příliš jednoduché teoretické struktuře na to, aby vysvětlila složitost přirozeného světa.

.