Объясните, пожалуйста, теорию струн доступным языком?

Теория струн возникла случайно. В 1968 году молодой физик по фамилии Венециано работал над задачами сильного ядерного взаимодействия. Листая математические справочники, он обнаружил, что некоторая выписанная с помощью экспериментальных данных функция имеет вид давно известной математической функции — бета-функции Эйлера. И что было самым забавным, так это то, что эта функция описывает колебания струны. Так возникла идея, что на фундаментальном уровне крайне малых масштабов физические частицы являются вовсе не бесструктурными точками, пусть даже и квантовыми, а одномерными колеблющимися объектами, струнами. Так родилась теория струн.

Теперь о физике в целом. В физике на тот момент были две главные теории: квантовая теория поля и общая теория относительности. Первая описывает электромагнитное, сильное и слабое взаимодействия и прекрасно работает на малых масштабах и при малой гравитации. Вторая описывает гравитационное взаимодействие и прекрасно работает на больших масштабах. И вот проблема в том, что вместе эти две прекрасные теории работать не хотят. То есть в областях, где нужно учитывать эффекты и КТП, и ОТО, наблюдаются совершенно абсурдные противоречивые предсказания этих теорий. Гравитация никак не хочет квантоваться.

Современная теория струн призвана решить эту проблему. Есть веские причины полагать, что в рамках теории струн удастся объединить КТП и ОТО.

Цена такого объединения высока. Нам приходится вводить дополнительные измерения, которые мы не видим по причине их компактификации — они туго свёрнуты в микроскопические многообразия Калаби-Яу.

Современная теория струн является, если можно так сказать, третьей версией исходной теории струн.

Первая версия — теория струн — живёт в 26-мерном пространстве-времени с сигнатурой 25+1, что значит, что она имеет 25 пространственных измерений и 1 временное. Она описывает движение и взаимодействия струн. Но она способна описывать только бозоны — переносчики взаимодействия, а частицы материи — фермионы — она описывать не способна.

Вторая версия — теория суперструн — живёт в 10-мерном пространстве-времени (9+1). Описывает суперструны. Она возникла после введения концепции суперсимметрии — симметрии между бозонами и фермионами. Т.о., она способна описывать и бозоны, и фермионы.

Третья версия — М-теория — живёт в 11-мерном пространстве-времени (10+1). Основной объект — p-брана — p-мерное образование, при p = 1 это обычная струна. Придумана Эдвардом Виттеном — величайшим современным физиком-теоретиком, филдсовским лауреатом.

М-теория была придумана, чтобы решить проблему, которая постигла теорию суперструн. Оказалось, что теория суперструн "разваливается" на 5 теорий, казалось бы, совершенно равноправных. Физики не знали, куда двигаться дальше, какую из этих теорий развивать. Виттен решил эту проблему введением ещё одного пространственного измерения.

Современная теория струн очень сложна. Учёным приходится приближённо решать приближённые уравнения. На качестве предсказаний это, конечно, сказывается не в лучшую сторону. 

Так же до сих пор не выяснены фундаментальные основы — постулаты — этой теории. Развитие теории, в этом смысле, движется в обратном направлении — от развития идей Венециано и других отцов-основателей к основам.

Про экспериментальные подтверждения теории струн пока говорить не приходится. И по причине крайней сложности теории, и по причине несовершенства экспериментальных технологий. Высказывается даже мнение, что подтверждение теории струн будет чисто теоретическим — через сведение её к результатам КТП и ОТО и, главное, их объединению.

Некоторые даже говорят, что теория струн ненаучна, так как нефальсифицируема. Но в подавляющем большистве случаев эти доводы совершенно безосновательны. А в остальных — это ещё не известно из-за неразвитости теории.

В общем, теория живёт и здравствует, живо развиваясь.

Что бы там ни было, в любом случае, это лучшее, что у нас есть.