自古以来，我们的宇宙在人们的理解中就是一个三维空间，具有长、宽、高组成的三维空间。如果我们使用数学方法来描述我们的空间，我们可以通过建立三个彼此垂直的轴来描述物体的空间位置。
直到上个世纪初，瑞士专利局书记员、物理学博士研究生爱因斯坦提出了一个具有里程碑意义的物理学理论，即狭义相对论，它使时间和空间成为一个完整的时间和空间，时间成为时间和空间的第四维度。
然而，虽然时间和空间是统一的，维度也增加到了四个，但时间被添加为一个特殊的维度，时间和空间虽然统一，但仍然有本质的区别，所以爱因斯坦的大学老师扬科夫斯基为狭义相对论建立了一个几何模型——空间的塞科夫斯基，时间坐标已经进行了想象变换， 用 i 表示时间维度的测量，其中 i 表示虚数，ct 表示空间距离中的光速。
因此，在狭义相对论中，时间和空间是一回事，空间仍然是三维的。当爱因斯坦研究统一电磁力的统一场论时，德国数学家西奥多·卡鲁扎（Theodore Carruza）试图在引力场方程中添加一个空间维度，将时空扩展到五维。在五维时空引力场方程中走出几组方程组，除了原来的引力场方程，还有一组方程组，卡鲁扎发现附加的方程组与麦克斯韦电磁方程组等价，这意味着当给时空加上一个空间维度时，广义相对论就电磁理论的统一性了。
这是一个非常好的主意，但问题是：第四个空间维度在哪里？既然还有空间自由，为什么我们看不见、摸不着呢？然后，另一位瑞典物理学家奥斯卡·克莱因（Oscar Klein）提出了一个假设，即第四个空间维度可能是蜷缩起来的，如果它蜷缩在普朗克的长度上，我们将无法以任何方式观察到它。至此，一种能够统一引力和电磁力的五维时空理论诞生了，科学界以它们的名字命名为Karuza-Klein理论。
但很明显，这个理论是不完整的，原因很简单，它忽略了自然界中的另外两种基本力量：强和弱。因此，随着理论的发展，这种五维理论逐渐淡出人们的视野。
后来，费米和玻色子的对称性理论被提出，科学家们开始在超对称理论的基础上升级卡鲁扎-克莱因的五维统一理论，直到空间维度增加到十一维，时空维度增加到十一维，几何引力理论最终包含了所有已知的力。这种十一维引力理论被称为超重力理论。
然而，科学家们很快发现，超引力理论有两个致命的缺陷：无穷大和符号的丧失（弱相互作用与非守恒有关）。因此，这个复杂而美丽的统一理论失败了。
与超重力理论同时，还有另一套高维理论：超弦理论。与超重力理论不同，超弦理论将九维空间中所有已知的基本力联合起来，不会出现无穷大，并且不会因为空间维度是奇数而失去其表征。一个完美的统一理论已经出现？但科学家们发现不是同时发现的，而是五个......这五套不同的超弦理论可以得到同样的结果，很显然，这五套超弦理论是正确的，至少在理论上是自我协商的，那么我们应该相信谁呢？然后一位和平缔造者出现了，他就是美国才华横溢的物理学家爱德华·威滕（Edward Witten），他在五套十维超弦理论的基础上增加了一个空间维度，并将五套不同的超弦理论统一为一个11维超弦理论，其中十个空间和一个时间维度。
但你一定已经发现，空间维度已经变得均匀，标志消失了......但威滕非常出色，他想出了解决方案：空间仍然是九维，而额外的一维是连接两个九维空间的平行空间维数，这样每个单独的空间维数都保持奇数，并将时空维度增加到十一个维度。而威滕发现，这个11维超弦理论自动包含了十一维超重力理论，于是一个充分解释宇宙所有已知相互作用（基本力）的统一理论诞生了！威滕称这个包罗万象的理论为M理论。
那么，我们如何证明这个伟大的统一理论呢？我们如何验证高维空间？不幸的是，没有办法...由于引力在理论上仅穿透高维空间，其他如电磁力、强核力和弱核力等都离不开三维空间，因此不能使用我们常规的测量方法。至于它是否可以用引力波来测量？它似乎也不起作用，引力波太具有穿透力而无法反射信号，人类技术目前没有能力产生可以测量的引力波信号。
人类科技目前唯一能做的，可能是通过大型强子对撞机寻找超对称理论所预测的超对称粒子，但超对称粒子具体需要处于能量状态才能产生科学家一无所知，以至于我们不知道究竟要建造多少强子对撞机来验证超对称理论......这只是对超对称理论的测试，远非验证真正的弦理论。
M理论之所以成功，是因为它通过增加空间维度自然地将所有已知的基本力量联合起来，但它失败了，因为它无法做出任何可以在现有技术下验证的理论预测，这对科学理论来说是毁灭性的，因为它意味着该理论已经失去了伪证，而一个失去伪证的理论可以被认为是科学理论吗？