Энэ онол нь супер тэгшхэмийн онолоос урган гардаг ба энэ онолоор бөөм болгон өөртэйгөө ижил масстай ч өөр спинтэй бөөмстэй хос үүсгэж оршдог гэсэн юм. Хокинг спинийг эргэлдэж буй бөөмсийн гадаад төрх хэмээн ойлгохыг санал болгов. Үүгээр 0 спинтэй бөөмсийг хаанаас ч харсан ижилхэн харагдах бол 1 спинтэй бөөмсийг нэг бүтэн эргүүлэхэд анхны төлөвтөө орно. Харин 2 спинтэй бөөмс нь хагас бүтэн эргүүлэх буюу 180 градус эргүүлэхэд анхны төлөвтөө орно хэмээжээ.
Мөн ½ спинтэй бөөмс нь 2 бүтэн эргүүлсний дараа л анхны байрлалдаа орно.
Харилцан үйлчлэлийг зөөдөг бозонуудын спин бүхэл тоогоор илэрхийлэгддэг бөгөөд фотоны спин 0, W ба Z бозон, глюоны спин 1, гравитонын спин нь 2 байна. Харин бодисыг бүрдүүлэгч бөөмс болох фермионуудын спин ½ буюу бутархай байдаг. Супер тэгшхэмийн онолоор фермион болгон өөрийн бозонтой, бозон болгон өөрийн фермионтой хос үүсгэж оршин байна.
Ингээд бозонуудын хосуудын нэрийг Итали маягаар дуудахаар болж, фотоны хосыг фотоно, гравитонын хосыг гравитоно гэх мэтээр. Харин фермионуудын хосуудыг өмнөө с үсэгтэйгээр, электроны хосыг сэлектрон, кваркийн хосыг скварк гэх мэтээр дуудахаар болжээ.
Хокингийг Лукасын лекцээ уншиж байх үед хэд хэдэн супер таталцлын онол гараад байснаас Хокинг N=8 онолыг сонгоно авсан нь дээрх маягийн хосын тоо зөвхөн наймаар хязгаарлагдана гэсэн утгатай юм. Гэвч Хокинг Лукасын лекцийн дараахан энэ онолоосоо татгалзсан юм. Учир нь 8 хосын хувьд боломжит бөөмсийн тоо хэт олон учраас зөвхөн тэднийг тооцоолоход л тооцоолон бодох машин 4 жил ажиллах шаардлагатай нүсэр тооцоог шаардаж байлаа. Мөн бодит байдал дээр тэгшхэм зөрчигдөж хосуудын масс ижил байх боломжгүй байв. Ийнхүү тэгшхэм алдагддаг болж таарав.
Массуудын хувьд тэгшхэм алдагдах зөрчлийг 1964 онд Хиггс өөрийн дэвшүүлсэн Хиггсийн оронг ашиглаж арилгаж болох таамаг дэвшүүллээ. Энэхүү орны нөлөөгөөр массын тэгшхэм гаждаг бөгөөд энэ орны улмаас бөөмс ямар масстай болохыг шийддэг хэмээжээ. Ингээд энэ онолоороо Хиггсийн орон нь 0 спинтэй Хиггсийн бөөмс хэлбэрээр илрэх ёстой гэсэн юм. Гэвч Хокинг Хиггсийн бөөмс олдохгүй хэмээн 100 доллароор мөрий тавьж түүнээс зайлсхийсэн юм.
Ингээд Хокинг N=8 супер таталцлын онолоос татгалзаж супер утасны онолд анхаарлаа хандуулж эхэллээ. Шинэ мянганы эхлэлд Андрей Линде нарын баг утасны онолыг өөрийн мөнхийн инфляцын онолтой нэгтгэхээр зүтгэж, харин Хокингийн баг өөрсдийн хязгаар үгүй нөхцөлийг шинэхнээрээ байгаа Р-браны онолд зохицуулахыг хичээж байв.
Хокингтой хамт DAMPT-д ажилладаг Питер Таунсэнд Р-бран хэмээн нэршлийг анх гарган иржээ. Таунсэнд бран гэдэг үгээ мембран гэдэг үгнээс тастан авч зохиосон юм. Р нь браны хэмжээс юм. Р=1 бол утас хэлбэртэй бран хэмээн үзнэ, Р=2 бол урт болон өргөнтэй хальс мэт бран үүснэ, Р=3 бол мембран хэлбэртэй бран г.м-ээр Р=ийн тоо олшрох бүр хэмжээсийн тоо ихсэх болно. Гэхдээ олон хэмжээстэй болох үед браны хэлбэр ямар байх талаар тайлбарладаггүй.
Р-бран нь яг л хар нүх шигээр бөөмсийг залгиж бас цацруулж байдаг. Гэхдээ хар нүхнээс ялгаатайн Р-бран нь түүн рүү унаж буй бөөмсийн мэдээллийг агуулахын хамт бөөмсийг цацруулахдаа тэдгээр мэдээллийг буцааж гаргадаг. Энэ бол Хокинг хар нүхний хувьд хар нүхэнд унаж буй бөөмсийн хамт мэдээлэл түүнд ордог боловч хар нүхнээс цацаргаж буй цацрагаар дамжиж уг мэдээлэл гадагшилдаггүй гэснээр орчлон ертөнцөөс мэдээлэл алдагддаг тухай шуугианыг нэгэнт тариад байсан үе юм.
Анх утасны онол нь хүчтэй харилцан үйлчлэлд оролцдог адронуудын шинж чанарыг тайлбарлах загвар байдлаар бий болсон юм. 1960 онд Америкийн физикч Жеофри Чюү адроны шинж чанарыг судлахдаа уламжлалт аргаас татгалзаж математик загварчлалыг ашиглахыг санал болгов. Түүнийхээр адронуудад S-матриц хэмээх математик матриц харгалзуулсан болно. Гэвч Чюү өөрийнхөө матриц юу болохыг тайлбарлаж хэлж чадахгүй байлаа.
Италийн физикч Габриел Венециано Чюү-гийн загварыг судалж байхдаа түүний матрицад дүрслэгдсэн бөөмс нэг хэмжээст шугамын дагуу үүссэн мэт зүй тогтол байгааг анзаарч утас лугаа адил юм байна хэмээснээр утасны онол мэндэлжээ. Бөөмс яг л утас шиг юм байна.
Физикчид 1970-аад онд бөөмсийг утас лугаа адил дүрслэх энэ аргыг үргэлжлүүлэн судалсан ч хэд хэдэн ойлгомжгүй зүйлтэй тулгарав. Утасны эхний онолоор бүхэл спинтэй бозонуудыг амжилттай дүрсэлсэн ч хагас спинтэй фермионуудыг дүрсэлж чадсангүй. Мөн гэрлээс хурдан буюу цаг хугацааны эсрэг зүгт хөдөлдөг бөөмс байх ёстой гэсэн үр дүн шинээр гарч ирэв. Эцэст нь хамгийн багадаа 26 хэмжээстэй үед л зохистой томьёологдож байлаа. Орон зайн 3, цаг хугацааны ганцхан нийт 4 хэмжээстэй бид энэхүү олон хэмжээсийг юу хэмээн ойлгох билээ.
Илүү хэмжээсийн тухайд Германы физикч Тёодер Калуца 5 дахь хэмжээсийг ашиглаж цахилгаан соронзон орныг гравитацын оронтой холбох оролдлого хийж байсан бол 1926 онд Шведийн физикч Оскар Клайн илүү хэмжээсүүд нь квант хэмжээстэй гогцоо болж хуйлардаг учраас бидэнд ажиглагдахгүй байж болно хэмээн хэлж байжээ.
1970-аад оны дундаас квантхромодинамикын онол гарч хүчтэй харилцан үйлчлэлийг тайлбарласнаар утасны онол хэсэгтээ мартагджээ. Гэвч 1980-аад оноос гарч ирсэн супер тэгшхэмийн санаа нь утасны онолыг эргүүлэн гаргаж ирсэн юм. Супер тэгшхэмийн онолоор бозон бүрд харгалзсан фермион, фермион бүрд харгалзсан бозон байх ёстой санаа нь утасны онолд шийдэгдэхгүй байсан олон бэрхшээлийг алга болгож хэмжээсийн тоог 26 байсныг 10 болгож эрс цөөлсөн юм. Ийнхүү супер утасны онол шинээр томьёологдон гарч ирлээ.
Гэвч асуудал хялбар байсангүй. Нэгэн зэрэг утасны 5 онол гарч ирэв. Эдгээрийн нэг нь бөөмс нь 2 хэмжээст утаслаг биш илүү олон хэмжээстэй бран хэлбэрээр байх нь тодорхой гэсэн Хокингийн багийнхны гаргасан Р-браны онол юм. Р-браны онолын талаар илүү дэлгэрэнгүйгээр Хокинг самрын ясан доторх ертөнц номдоо тайлбарласан бөгөөд уг номыг одоогоор уншиж үзээгүй тул хэлэх юм тун маруухан байна.
1995 онд АНУ-ын физикч Эдуард Виттэн супер утасны онолын 5 өрсөлдөгчийг нэгтгэх зорилгоор М-онолыг дэвшүүлэв. Тэрээр нэмэлт 1 хэмжээсийг ашиглан эдгээр 5 орныг нэгтгэснээр 11 хэмжээст М-онол гарч ирлээ. М-онол нь 11 хэмжээстэй болсон нь тухайн үед хайж байсан супер гравитацын онолд шаардлагатай 11 хэмжээстэй давхацсан тул М-онолыг бүхнийг тайлбарлах супер нэгдлийн онол хэмээх алдрыг хүртэхэд хүргэв. Виттэн шинэ онолоороо 5 гол утасны онолыг нэгтгэсний дотор Хокингийн багийн Р-браны онол ч ордог. Иймээс Виттэн маш өндөр алдар нэрийг хүртсэн юм.
11 хэмжээсийн 7 хэмжээс нь зангирсаар асар өчүүхэн бөмбөлөг хэлбэрт орж хуйларснаар түүнийг хамгийн жижиг хэмжээнд л очиж харахаас нааш тэнийхгүй өчүүхэн цэг мэт болсон хэмээн Виттэн тайлбарлажээ. Хокинг үүнийг гуурсаар төлөөлүүлж илүү ойлгомжтой тайлбарласан байдаг. Гуурсанд урт түүний өргөн гэсэн хоёр хэмжээс бий. Хэрэв гуурсыг хэтэрхий жижигхэн болговол түүний өргөн хэмээх ойлголт ач холбогдолгүй болж зөвхөн урт гэсэн ганц хэмжээстэй мэт болно. Иймээс хэт жижгэрч хуйлагдсан хэмжээс макро орчинд мэдэгдэхгүй хэмээжээ.
М-онол яагаад бүхнийг тайлбарлах супер нэгдлийн онол хэмээх нэрийг зүүж байгаа гэхээр энэ онолоор цахилгаан соронзон, сул, хүчтэй харилцан үйлчлэлийг амжилттай дүрсэлж улмаар татах хүчийг дүрсэлж буй Эйнштейний харьцангуйн ерөнхий онолтой нэгтгэх боломжтойгоороо одоогоор энэ төрөлд нэр дэвшээд байгаа цорын ганц онол юм.
Цахилгаан соронзон, сул, хүчтэй харилцан үйлчлэл нь харьцангуй жижиг орон зайд үйлчилдэг бол маш олон бөөмс бөөгнөрөх үед татах хүчний нөлөө өсөж хол зайд үйлчилдэг билээ. Татах хүчний хачин энэ шинж чанарыг квант төвшинд гравитацын нөлөө бусад хэмжээс рүү алдагдаж, олон илүүдэл хэмжээсүүд хумигдах үед суллагдаж байж магадгүй хэмээсэн тайлбарладаг. Өөрөөр маш бага орон зайд илүү олон хэмжээсүүд тэнийдгээс болж гравитацын нөлөө сарниж алга болоод эдгээр хэмжээсүүд эргэн хумигдах үед суллагдаж чөлөөтэй болдог гэсэн санаа.
М-онолоос гардаг нэг сонирхолтой үр дүн нь Нийл Тюрок, Пол Штайнхард нарын тойрог ертөнцийн загвар болно. Үүгээр манай ертөнц нь олон тус тусдаа орших брануудын нэг юм. Эдгээр бранууд нь 11 хэмжээст огторгуйд хоорондоо маш ойрхон байрлаж наяад жилийн давтамжтайгаар бие биедээ харилцан шилжиж байдаг. Брануудын мөргөлдөөнөөс болж асар их энерги суларч болох тул эдгээр нь Их Тэсрэлтийг эхлүүлдэг хэмээсэн юм.
М-онолоос гадна 1980-аад оноос энэ төрөлд ахиад нэг онол дэвшин өрсөлдөх болсон нь Лий Смолин, Карло Ровелли нарын хуйларсан квант гравитацын (Loop Quantum Gravity) онол юм. Энэ онолоор бөөмсийн квант шинж чанар нь утаслаг шинжээс нь үүсдэггүй, харин орон зай, цаг хугацааны маш жижигхэн бүтэц болох квант хуйлралаас үүсдэг хэмээжээ. Ингэснээр илүү хэмжээсийг асуудлыг арилгаж хэд хэдэн астрономийн асуудлыг амжилттай шийдвэрлэсэн нь энэ онолыг анхаарлын төвд аваачсан болно.
