Die M-Theorie, die noch eine besondere Bedeutung für das haben wird, was vor dem Urknall war, ist eine Weiterentwicklung der Stringtheorie, die den zehn Dimensionen, die ihre Vorgängerin braucht, noch eine elfte hinzufügt, sodass wir zehn Raumdimensionen und eine Zeitdimension haben. Die M-Theorie hat als elementare Einheit eine «Bran». Das ist eine multidimensionale Membran. Sie kann beliebig viele, aber höchstens zehn Dimensionen haben, allerdings in einer eindimensionalen Form, durch verschiedene andere Dimensionen verdreht und zu einem String vereinfacht (was die Stringtheorie zu einer Teilmenge der M-Theorie macht).

Die M-Theorie beschreibt unser Universum als eine dreidimensionale Bran, die durch die höheren Dimensionen des Raums schwebt. Ihre Entwicklung erwies sich für viele Stringtheoretiker als eine Erleichterung, da sie fünf unterschiedliche, inkompatible Versionen der Stringtheorie, die zuvor aufgetaucht waren, durch Hinzufügung dieser zusätzlichen Dimension vereinheitlichen konnte. Einer der seltsamsten Aspekte der M-Theorie: Niemand scheint zu wissen, warum sie so genannt wird. Das «M» steht angeblich für Membran (was Sinn macht) oder auch für Mysterium oder Magie. Es ist schon merkwürdig, dass der Physiker Ed Witten vom Institute of Advanced Studies in Princeton, der die M-Theorie konzipierte, nie eindeutig erklärt hat, warum sie so heißt.

Wie wir noch sehen werden, lässt die M-Theorie einen neuen dramatischen Blick auf den Anfang des Universums zu. Andererseits gibt es eine Reihe anerkannter Wissenschaftler, die die Stringtheorie und die M-Theorie überhaupt nicht als Wissenschaft betrachten.

Lassen wir diese Kritik eine Weile auf sich beruhen. Die M-Theorie bietet eine hochdramatische, alternative Sicht auf die Entstehung des Universums an. Um zunächst einmal ein Gefühl dafür zu bekommen, was die M-Theorie vorschlägt, muss man ein Universum mit mehr als vier Dimensionen begreifen. Gewohnt sind wir an die drei Dimensionen unserer Alltagserfahrung plus Zeit, aber die M-Theorie verlangt, dass wir uns auf ein paar mehr Dimensionen einstellen. Insgesamt sind es elf.

Da man sich das unmöglich vorstellen kann, versuchen Sie es erst gar nicht. Über drei Dimensionen hinauszugehen ist lange Zeit eine Domäne von Mathematikern, Science-Fiction- und Fantasy-Autoren gewesen. In der Literatur der 1950er Jahre war «die vierte Dimension» oder eine «Paralleldimension» eine Hauptstütze für eine Alternativwelt, die parallel zu unserer Welt existierte. Dabei ging es vielmehr um die Beschreibung eines anderen Universums als buchstäblich um eine andere Dimension. In der Mathematik sind Dimensionen lediglich Zahlenreihen. Zwei Dimensionen sind eine Tabelle wie ein Arbeitsblatt. Drei Dimensionen sind ein Stapel Tabellen, wie eine Reihe paralleler Arbeitsblätter. Vier Dimensionen sind eine Tabelle, wo jedes Element ein dreidimensionales Arbeitsblatt ist und so weiter, wie es Ihnen beliebt. Für Mathematiker ist es genauso einfach, mit einer Milliarde Dimensionen zu hantieren wie mit drei Dimensionen (auch wenn es dabei natürlich um wesentlich mehr Zahlen geht).

Physikalisch gedacht steht jede der drei physikalischen Dimensionen im rechten Winkel zu den anderen. Eine vierte physikalische Dimension würde im rechten Winkel zu allen drei stehen. In unserer 3-D-Veranschaulichung des Raums können wir diese vierte Dimension nicht sehen. Bewegte sich etwas in der vierten Dimension, würde es von einem Fleck verschwinden und an einem anderen wieder auftauchen, wenn es sich zum selben Punkt in der vierten Dimension zurückbewegte. Sie können sich dieses Ereignis vorstellen, indem Sie sich ausmalen, welche Entsprechung dies in der zweiten Dimension hätte.

Nehmen wir an, Sie befänden sich in den Seiten eines Comicbuchs und wären eine Figur in einer der Zeichnungen. Sie könnten eine andere Figur sehen, wie sie sich von einer Seite zur anderen oder auf und ab bewegt. Aber nun stellen Sie sich vor, irgendjemand in der dreidimensionalen Welt hebt eine der Figuren aus Ihrer Illustration im Comic heraus und setzt sie in einem anderen Bild wieder ab. Der Held würde einfach von einem Ort verschwinden und an dem anderen auftauchen. Bis er auf dem Weg durch die dritte Dimension denselben Abschnitt erreichte, den Sie besetzen, nämlich die Buchseite, würde er in ihrer Comicbuchwelt nicht existieren.

Gleichermaßen würde sich etwas, das sich durch eine vierte Dimension in unserem Universum bewegte, einfach verschwinden und unserem Blick verborgen bleiben, bis es genau an der gleichen Position in der vierten Dimension, die unser Universum einnimmt, zurückkehrte. Statt uns mit einem einzigen Universum zufriedenzugeben, beschert uns eine vierte Dimension in der Tat eine unendliche Reihe dreidimensionaler Universen, jeweils eines an den Punkten entlang der vierten Dimension.

Das käme bei nur einer zusätzlichen Dimension heraus. Damit die Mathematik der Stringtheorie, der Vorgängerin der M-Theorie, funktionsfähig sein würde, musste man von vier zu zehn Dimensionen voranschreiten, während mit der M-Theorie noch eine elfte Dimension fällig wird, wie wir noch sehen werden, wenn wir uns eine bessere Vorstellung von dieser Theorie gemacht haben werden. Das setzt voraus, es könnte eine unendliche Reihe von Paralleluniversen geben, die alle geringfügig entlang einiger Kombinationen dieser zusätzlichen sieben Dimensionen verschoben sind.