如果超空間確實(shí)在自然界中存在，而不是僅僅存在于純數(shù)學(xué)中，那么弦 理論家們就必須要面對遠(yuǎn)在1921年就閑擾著希奧多爾·卡魯扎（Theodr Kaluza)和菲利克斯·克萊恩（Felix Klein)的同樣的一些問題，那時(shí)他們建立了 世界上第一個(gè)高維數(shù)理論:這些高維度存在于什么地方？
卡魯扎，過去是個(gè)默默無聞的數(shù)學(xué)家，給愛因斯坦寫了一封信，建議用五個(gè) 維度（一個(gè)時(shí)間維度和四個(gè)空間維度）來構(gòu)建愛因斯坦的方程式。
從數(shù)學(xué)上來 講，這不成問題，因?yàn)閻垡蛩固鼓切┑仁揭匀魏尉S度都可以寫得面面俱到。但是 那封信中包含了一項(xiàng)令人吃驚的發(fā)現(xiàn):如果人為地把這一個(gè)五維方程式中所包 含的那些四維部分分離出來，你會自然而然地發(fā)現(xiàn)麥克斯韋的光理論，
簡直像變 魔術(shù)一樣！換句話說，只要我們簡單地加上一個(gè)第五維度，麥克斯韋的電磁力理 論就從愛因斯坦的引力方程中脫穎而出了。雖然我們看不見第五維度，但第五 維度可以形成波紋，而它們是與光波對應(yīng)的！這是個(gè)皆大歡喜的結(jié)果，因?yàn)檫^去 150年中，一代又一代的物理學(xué)家和工程師都不得不死背艱澀的麥克斯韋方程 式。而現(xiàn)在，這些復(fù)雜的方程式輕而易舉地就從第五維度中我們可以找到的最 簡單的振動中顯現(xiàn)了。
想象一池淺水中魚緊貼著荷葉下面游動的情景，
把它們的“宇宙”想象成只 有兩個(gè)維度。我們的三維空間可能就超出了它們的體驗(yàn)。但是可以有一種方法 使它們察覺到第三個(gè)維度的存在。如果下雨了，它們可以清楚地看到水波形成 的影子沿著池塘的水面漫延開去。與此類似，雖然我們看不見第五維度，但第五 維度中的波紋，在我們看來就是光。
(卡魯扎的理論非常之美，而且非常深刻地揭示出對稱性的力量。后來又 證明，如果我們在愛因斯坦原來的理論中加進(jìn)更多的維度,并使它們振動起來， 那么這些高維度的振動就會再現(xiàn)弱核力和強(qiáng)核力中的W -玻色子和z-玻色子， 以及膠子！如果卡魯扎推出的體系是正確的，那么顯然宇宙要比以前所想象的 簡單得多。只須簡單地把越來越高的維度振動起來就可以再現(xiàn)主宰著世界的許 多種力量。）
雖然愛因斯坦對這一結(jié)果大為吃驚，但它聽起來太完美了，令人難以相信是 真的。隨著時(shí)間的推移，陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些問題，把卡魯扎的想法駁得一無是處。 首先，這個(gè)理論充斥著奇異與例外條件，這是量子引力理論的通病。第二，它還 有一個(gè)更加令人不安的問題：為什么我們找不到第五個(gè)維度？當(dāng)我們向空中射 箭的時(shí)候，
我們沒看到它們消失在另一個(gè)維度中。想象一下煙的樣子，
它可以慢 慢地彌漫到空間每個(gè)地方。由于從來沒有人觀察到煙消失在一個(gè)更高的維度 中，物理學(xué)家們意識到，更高的維度即使存在，也必然比原子還要小。過去100 年中，神秘家和數(shù)學(xué)家都有了有關(guān)高維度的想法，但物理學(xué)家對此嗤之以鼻，因 為從來沒人見過物體進(jìn)入更高的維度。
為了拯救這個(gè)理論，物理學(xué)家不得不提出，這些高維度是極小的，所以在自 然界中是觀察不到的a由于我們的世界是個(gè)四維世界，這就意味著，第五個(gè)維度 只能卷在比原子還小的圈里，通過實(shí)驗(yàn)是無法觀察到的。
弦理論也必須面對這一同樣的問題。我們必須把這些沒人需要的高維度卷 在一個(gè)非常小的球里（這個(gè)過程叫做“緊致化”）。根據(jù)弦理論，宇宙原來是10 維的，所有的力都由弦來統(tǒng)一起來。然而，10維超空間是不穩(wěn)定的，于是10個(gè) 維度中有6個(gè)開始卷[111到一個(gè)微小的球中，而其余的四個(gè)維度則隨著大爆炸四 外擴(kuò)散開去。我們看不見其他這些維度的原因，是因?yàn)樗鼈儽仍有〉枚啵虼?沒有東西能夠進(jìn)到它們里面。（事實(shí)上走近了看，發(fā)現(xiàn)它們原來有二維表面，或 者說是管形的，只是由于這第二維從遠(yuǎn)處看是縮起來的，因此看不見。）
