自古以來，我們的宇宙在人們的了解中就是一個三維空間，具有長、寬、高組成的三維空間。如果我們使用數學方法來描述我們的空間，我們可以通過建立三個彼此垂直的軸來描述物體的空間位置。
直到上個世紀初，瑞士專利局書記員、實體學博士研究所學生愛因斯坦提出了一個具有裡程碑意義的實體學理論，即狹義相對論，它使時間和空間成為一個完整的時間和空間，時間成為時間和空間的第四次元。
然而，雖然時間和空間是統一的，次元也增加到了四個，但時間被添加為一個特殊的次元，時間和空間雖然統一，但仍然有本質的差別，是以愛因斯坦的大學老師揚科夫斯基為狹義相對論建立了一個幾何模型——空間的塞科夫斯基，時間坐标已經進行了想象變換， 用 i 表示時間次元的測量，其中 i 表示虛數，ct 表示空間距離中的光速。
是以，在狹義相對論中，時間和空間是一回事，空間仍然是三維的。當愛因斯坦研究統一電磁力的統一場論時，德國數學家西奧多·卡魯紮（Theodore Carruza）試圖在引力場方程中添加一個空間次元，将時空擴充到五維。在五維時空引力場方程中走出幾組方程組，除了原來的引力場方程，還有一組方程組，卡魯紮發現附加的方程組與麥克斯韋電磁方程組等價，這意味着當給時空加上一個空間次元時，廣義相對論就電磁理論的統一性了。
這是一個非常好的主意，但問題是：第四個空間次元在哪裡？既然還有空間自由，為什麼我們看不見、摸不着呢？然後，另一位瑞典實體學家奧斯卡·克萊因（Oscar Klein）提出了一個假設，即第四個空間次元可能是蜷縮起來的，如果它蜷縮在普朗克的長度上，我們将無法以任何方式觀察到它。至此，一種能夠統一引力和電磁力的五維時空理論誕生了，科學界以它們的名字命名為Karuza-Klein理論。
但很明顯，這個理論是不完整的，原因很簡單，它忽略了自然界中的另外兩種基本力量：強和弱。是以，随着理論的發展，這種五維理論逐漸淡出人們的視野。
後來，費米和玻色子的對稱性理論被提出，科學家們開始在超對稱理論的基礎上更新卡魯紮-克萊因的五維統一理論，直到空間次元增加到十一維，時空次元增加到十一維，幾何引力理論最終包含了所有已知的力。這種十一維引力理論被稱為超重力理論。
然而，科學家們很快發現，超引力理論有兩個緻命的缺陷：無窮大和符号的喪失（弱互相作用與非守恒有關）。是以，這個複雜而美麗的統一理論失敗了。
與超重力理論同時，還有另一套高維理論：超弦理論。與超重力理論不同，超弦理論将九維空間中所有已知的基本力聯合起來，不會出現無窮大，并且不會因為空間次元是奇數而失去其表征。一個完美的統一理論已經出現？但科學家們發現不是同時發現的，而是五個......這五套不同的超弦理論可以得到同樣的結果，很顯然，這五套超弦理論是正确的，至少在理論上是自我協商的，那麼我們應該相信誰呢？然後一位和平締造者出現了，他就是美國才華橫溢的實體學家愛德華·威滕（Edward Witten），他在五套十維超弦理論的基礎上增加了一個空間次元，并将五套不同的超弦理論統一為一個11維超弦理論，其中十個空間和一個時間次元。
但你一定已經發現，空間次元已經變得均勻，标志消失了......但威滕非常出色，他想出了解決方案：空間仍然是九維，而額外的一維是連接配接兩個九維空間的平行空間維數，這樣每個單獨的空間維數都保持奇數，并将時空次元增加到十一個次元。而威滕發現，這個11維超弦理論自動包含了十一維超重力理論，于是一個充分解釋宇宙所有已知互相作用（基本力）的統一理論誕生了！威滕稱這個包羅萬象的理論為M理論。
那麼，我們如何證明這個偉大的統一理論呢？我們如何驗證高維空間？不幸的是，沒有辦法...由于引力在理論上僅穿透高維空間，其他如電磁力、強核力和弱核力等都離不開三維空間，是以不能使用我們正常的測量方法。至于它是否可以用引力波來測量？它似乎也不起作用，引力波太具有穿透力而無法反射信号，人類技術目前沒有能力産生可以測量的引力波信号。
人類科技目前唯一能做的，可能是通過大型強子對撞機尋找超對稱理論所預測的超對稱粒子，但超對稱粒子具體需要處于能量狀态才能産生科學家一無所知，以至于我們不知道究竟要建造多少強子對撞機來驗證超對稱理論......這隻是對超對稱理論的測試，遠非驗證真正的弦理論。
M理論之是以成功，是因為它通過增加空間次元自然地将所有已知的基本力量聯合起來，但它失敗了，因為它無法做出任何可以在現有技術下驗證的理論預測，這對科學理論來說是毀滅性的，因為它意味着該理論已經失去了僞證，而一個失去僞證的理論可以被認為是科學理論嗎？