Un long tuyau sur lequel roule une vague. Si on le regarde de loin, le tuyau semble n'être qu'une ligne — une dimension s'est perdue. C'est à peu près ainsi que les physiciens passent d'une théorie de la gravité à 11 dimensions (qui décrit tout : particules et forces) à une théorie à 10 dimensions. Ils prennent une dimension et la referment en un minuscule anneau, invisible aux grandes échelles.
Dans ce travail, les auteurs ont réalisé ce tour de passe-passe avec une rigueur mathématique. Ils sont partis de l'équation principale de la supergravité à 11 dimensions — la condition qui relie la courbure de l'espace-temps aux flux des champs. Il s'avère qu'après avoir replié une dimension en anneau, cette condition se transforme exactement en la condition pour la théorie à 10 dimensions de type IIA, où l'on retrouve à la fois la gravité habituelle et des champs analogues aux champs électromagnétiques.
Le résultat n'est pas qu'un simple tour technique. Il montre que les lois des champs en 10 dimensions ne sont pas un ensemble de règles autonomes, mais l'ombre d'une construction plus simple et plus symétrique en 11 dimensions. C'est comme l'ombre d'un objet tridimensionnel sur un mur : elle peut paraître plus complexe que l'objet lui-même, alors qu'en réalité elle en découle.
Les auteurs soulignent que cette relation fonctionne non seulement pour l'espace vide, mais aussi en tenant compte de la quantification des flux — c'est-à-dire lorsque les champs ne peuvent prendre que certaines valeurs discrètes, et non n'importe lesquelles. C'est un pas vers une image complète où la théorie à 10 dimensions n'est pas simplement tronquée d'en haut, mais émerge naturellement de la théorie à 11 dimensions lorsqu'on replie une dimension en anneau.
Le nombre de dimensions dans la théorie des cordes (10 ou 11) n'est pas un caprice, mais une exigence de cohérence mathématique : avec moins de dimensions, des infinis absurdes apparaissent dans les équations.
Dans le roman « Contact » de Carl Sagan, l'héroïne voyage à travers un trou de ver tissé de dimensions supplémentaires — c'est à peu près ce type de géométrie que l'on étudie dans de tels travaux.