Un miroir ordinaire échange la gauche et la droite. Beaucoup de lois de la physique ignorent cette substitution : elles sont symétriques par réflexion. Mais certains phénomènes, comme l'interaction faible, brisent cette symétrie. Jusqu'ici, on pensait que la gravité et la lumière brisaient la symétrie miroir chacune à sa manière, indépendamment.
Les auteurs de la nouvelle étude ont envisagé autre chose : peut-être n'est-ce qu'une apparence due au fait que nous observons le monde depuis quatre dimensions — trois d'espace et une de temps. Si l'on ajoute une cinquième dimension, la gravité et la lumière pourraient se révéler être des parties d'une géométrie unique. Alors, la violation de la symétrie miroir devrait leur être commune. Les chercheurs ont construit un tel modèle à cinq dimensions dans deux variantes géométriques. La première est la géométrie riemannienne, où l'espace est courbé comme la surface d'une sphère. La seconde est la téléparallélisme, où il n'y a pas de courbure, et où l'interaction est transmise par la torsion.
La conclusion la plus frappante concerne les ondes. Le modèle prédit que le décalage de fréquence d'une onde électromagnétique est exactement six fois plus grand que celui d'une onde gravitationnelle. Ce rapport ne dépend pas du fond, c'est-à-dire de l'environnement. On peut le vérifier en comparant les données sur la polarisation du rayonnement fossile — la lumière ancienne laissée après le Big Bang — et celles des ondes gravitationnelles.
Le rapport exact de six entre les décalages de fréquence de la lumière et de la gravité n'a pas été ajusté — il est sorti tout seul des équations, comme une conséquence inévitable de la géométrie à cinq dimensions.
L'idée de dimensions supplémentaires où les forces s'unifient rappelle « L'Univers dans une coquille de noix » de Stephen Hawking ou le monde du Tesseract dans le film « Interstellar ».