Крупный прогресс в теоретической физике часто происходит тогда, когда для совершенно разных явлений находят единое описание. Это открывает новые фундаментальные законы природы или связывает отдельные теории и модели. Одним из примеров является описание Хокингом теплового излучения черных дыр, именно оно выявило ранее неизвестные связи между теорией относительности, квантовой физикой и термодинамикой.

Особенно впечатляющей историей успеха является исследование фундаментальных взаимодействий в природе. В древние времена считалось, что небесные и земные сферы в физическом плане принципиально различны. Однако одна и та же сила заставляет планеты вращаться вокруг Солнца и не дает яблоку упасть далеко от дерева, как продемонстрировал Исаак Ньютон в 1680-х годах своим законом тяготения. В 1860-х годах Джеймс Клерк Максвелл открыл, что электрические и магнитные явления – это две стороны одной медали. В 1960-х годах эта электромагнитная сила была объединена с недавно открытым слабым ядерным взаимодействием, которое действует только в области атомных ядер и участвует, например, в некоторых радиоактивных распадах и ядерном синтезе. Сильное ядерное взаимодействие, которое удерживает атомные ядра вместе, также было открыто недавно, но до сих пор стоит особняком. Однако существует несколько «Теорий Великого объединения», – сильных и элек-трослабых взаимодействий, но ни одна из них пока не подтверждена измерениями. Еще более отдаленной является цель создания «Теории всего» или «формулы мира», которая также включает гравитацию. Она предполагает, что во время Большого взрыва существовала только одна суперсила, которая выделялась по мере остывания Вселенной.

Такой «формулой мира», великой целью современной физики, была бы теория квантовой гравитации. Она призвана объединить квантовую теорию и общую теорию относительности (включающую теорию гравитации Ньютона как предельный случай) в супертеорию. Это объединило бы теории наименьшего и наибольшего (что необходимо, поскольку во время Большого взрыва большое было маленьким: вся Вселенная, которую можно наблюдать сегодня, была меньше атома). Даже различие между материей и частицами, передающими силу, может стать несущественным; они были бы «суперсимметричными», как говорят физики.

После того как в 1970-х годах Хокинг внес значительный вклад в так называемую евклидову квантовую гравитацию, которую можно применять лишь приблизительно, но которая уже допускает конкретные расчеты, особенно в космологии, в 1990-х годах он стал сторонником теории струн – или, скорее, различных ее версий, которые, по-видимому, являются компонентами еще более всеобъемлющей теории – М-теории.

(«М» означает «мембранная», «материнская», «матричная», «мистическая» и «магическая»… а среди критиков даже «мутная»).

Согласно теории струн, фундаментальными строительными блоками природы являются не точечные элементарные частицы, а крошечные одномерные струны. Поэтому известные элементарные частицы были бы просто колебаниями таких струн, а материя была бы мелодией. Однако теория струн требует экстравагантного предположения, иначе ее невозможно сформулировать без противоречий: существование шести или семи неизвестных дополнительных крошечных пространственных измерений.

Следующий эпизод, возможно, лучше всего иллюстрирует, насколько велики были ожидания Хокинга от теории струн /М-теории: когда автор спросил Хокинга, какой общий вопрос он задал бы всезнающей фее,

Хокинг не стал долго колебаться и сказал своим компьютерным голосом: