Ljudje vsakodnevno realnost doživljamo v štirih dimenzijah: treh fizičnih dimenzijah in času. Po relativnostni teoriji Alberta Einsteina je čas pravzaprav četrta fizična dimenzija z merljivimi lastnostmi, podobnimi ostalim trem. Področje študija fizike, ki je v teku, je poskus pojasnjevanja tako relativnosti kot kvantne teorije, ki ureja realnost v zelo majhnih merilih. Več predlogov na tem področju nakazuje obstoj večdimenzionalnega prostora. Z drugimi besedami, lahko obstajajo dodatne fizične razsežnosti, ki jih ljudje ne morejo zaznati.
Znanost, ki obdaja večdimenzionalni prostor, je tako osupljiva, da je niti fiziki, ki jo preučujejo, ne razumejo popolnoma. Morda bi bilo koristno začeti s tremi opaznimi dimenzijami, ki ustrezajo višini, širini in dolžini fizičnega predmeta. Einstein je v svojem delu o splošni relativnosti v začetku 20. stoletja pokazal, da je čas tudi fizična dimenzija. To je opazno le v ekstremnih razmerah; na primer, ogromna gravitacija planetarnega telesa lahko dejansko upočasni čas v njegovi bližnji bližini. Novi model vesolja, ki ga je ustvarila ta teorija, je znan kot prostor-čas.
Od Einsteinove dobe so znanstveniki odkrili številne skrivnosti vesolja, vendar ne skoraj vseh. Glavno področje študija, kvantna mehanika, je posvečeno spoznavanju najmanjših delcev snovi in njihovega medsebojnega delovanja. Ti delci se obnašajo na zelo drugačen način kot snov opazne realnosti. Fizik John Wheeler naj bi rekel: “Če niste popolnoma zmedeni s kvantno mehaniko, je ne razumete.” Predlagano je bilo, da lahko večdimenzionalni prostor pojasni čudno obnašanje teh osnovnih delcev.
Večji del 20. in 21. stoletja so fiziki poskušali uskladiti Einsteinova odkritja z odkritji kvantne fizike. Verjame se, da bi takšna teorija pojasnila marsikaj, kar je še vedno neznano o vesolju, vključno s slabo razumljenimi silami, kot je gravitacija. Eden od vodilnih kandidatov za to teorijo je različno znan kot teorija superstrun, supersimetrija ali M-teorija. Ta teorija, čeprav pojasnjuje številne vidike kvantne mehanike, je lahko pravilna le, če ima realnost 10, 11 ali kar 26 dimenzij. Tako mnogi fiziki verjamejo, da je večdimenzionalni prostor verjeten.
Dodatne dimenzije tega večdimenzionalnega prostora bi obstajale zunaj zmožnosti ljudi, da jih opazujejo. Nekateri znanstveniki predlagajo, da so zložene ali zvite v opazne tri dimenzije na tak način, da jih ni mogoče videti z običajnimi metodami. Znanstveniki upajo, da je mogoče njihove učinke dokumentirati z opazovanjem, kako se ob trku obnašajo elementarni delci. Za iskanje teh dokazov se izvajajo številni poskusi v svetovnih laboratorijih za pospeševanje delcev, kot je CERN v Evropi. Druge teorije trdijo, da usklajujejo relativnost in kvantno mehaniko, ne da bi zahtevale obstoj večdimenzionalnega prostora; katera teorija je pravilna, bomo še videli.