況下，時空的彎曲是非常微小的，並也是在相對場的尺度上，所以它沒有受到短距離起伏的影響。但是在時間的開端和總結，時空就被壓縮成單獨的一點。為了處理這個，我們想要把非常大尺度的理論即廣義相對論和小尺度的理論即量子力學相結合。這就創生了一種TOE，也就是萬物的理論，它可用來描述從開端直到終結的整個宇宙。

我們迄今已經花費了三十年的心血來尋找這個理論，目前為止我們認為已經有了個候選者，稱為M理論。事實上，M理論不是一個單獨的理論，而是理論的一個網路，所有的理論事物都在物理上等效，這和科學的實證主義哲學相符合。

在這哲學中，理論只不過是一個數學模型，它描述並且整理觀測。（Positivist　Philosophy………A　theory　is　just　a　mathematical　model；　that　describe　and　codifies　the　observations）人們不能詢問一個理論是否反映現實，因為我們沒有獨立於理論的方法來確定什麼是實在的。甚至在我們四周，被認為顯然是實在的物體，從實證主義的觀點看，也不過是在我們頭腦中建立的一個模型，用來解釋我們視覺和感覺神經的資訊。當人們把貝克萊主教的“沒有任何東西是實在的”見解告訴約翰遜博士時，既然他用腳尖踢到一個石頭並大聲吼叫，那麼我也就駁斥這種見解。

但是我們也許都和一臺巨大的電腦模擬連在一起，當我們發出一個馬達訊號去把虛擬的腳擺動到一塊虛擬的石頭上去，它發出一個疼痛的訊號。也許我們也就是外星人玩弄的電腦遊戲中的一個角色。不再開玩笑了，關鍵在於我們能有幾種不同的對於宇宙的描述，所有的這些理論都預言同樣的觀察。我們不能講一種描述比另外一種描述更實在，只不過是對一種特定情形更方便而已。所以M理論網路中的所有理論都處於類似地位。沒有一種理論可以聲稱比其餘的更實在。

令人印象深刻的是，M理論網路中的許多理論的時空維數具有比我們經驗到的四維更高。這些額外維數是實在的嗎？我必須承認我曾經對額外維持遲疑的態度。但是，M理論網路配合得天衣無縫，並且具有這麼多意想不到的對應關係，使我認為如果不去相信它，就如同上帝把化石放進岩石裡，誤導達爾文去發現進化論一樣。

在這些網路的某些理論中，時空具有十維，而在另一些中，具有十一維。這使如下事實的又一個跡象，即時空以及它的維不是絕對的獨立於理論的量，而只不過是一個匯出概念，它依賴於特殊的數學模型而定。那麼對我們而言，時空是顯得四維的，而在M理論是十維或者十一維的，這是怎麼回事呢？為什麼我們不能觀察到另外的六或七維呢？

這個問題的傳統的，也是迄今仍被普遍接受的答案是，額外維全部被捲曲到一個小尺度的空間中，餘下四維幾乎是平坦的。它就像人的一根頭髮，如果你從遠處看它，它就顯得像是一維的線。但是如果你在放大鏡下看它，你就看到了它的粗細，頭髮的的確確是三維的。在時空的情形下，足夠高倍數的放大鏡應能揭示出彎卷的額外維數，如果它存在的話。事實上，我們可以利用大型粒子加速器產生的粒子把空間探測到非常短的距離，比如在日內瓦建造的大型強子碰撞機。至少，迄今我們還沒有探測到超出四維的額外維的證據。如果這個圖象是正確的，那麼額外維就會被捲曲到比1厘米的一百億億分之一還小。

我剛才描述的是處理額外維的傳統手段。它意味著我們有較大的機會探測到額外維的僅有之處是宇宙的極早期。然而最近有人提出更激進的設想，額外維中的一維或者二維尺度可以大的多，甚至可以是無限的。因為在粒子加速器中沒有看到這些大的額外維，所以必須假定所有的物質粒子被侷限在時空的一個膜或面上，而不能自由地透過大的額外維傳播。光也必須被限制在膜上，否則的話，我們就已經探測到大的額外維，粒子之間的核力的情形也是如此。

另一方面，引力是所有形式的能量或質量之間的普適的力。它不能被限制於膜上，相反地，它要滲透到整個空間。因為引力不僅能夠耗散開，而且能夠大量發散到額外維中去，那麼它隨距離的衰減應該比電力更厲害。電力是被限制在膜上的。然而我們從行星軌道的觀測得知，太陽的萬有引力拉力，隨著行星離開太陽越遠越下降，和電力隨距離減小的方式相同。

這樣，如果我們的確生活在一張膜上，就必須有某種原因說明為何引力不從膜往很遠處散