มนุษย์สัมผัสกับความเป็นจริงแบบวันต่อวันในสี่มิติ: สามมิติและเวลา ตามทฤษฏีสัมพัทธภาพของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์เวลาจริงแล้วเป็นมิติทางกายภาพที่สี่โดยมีลักษณะที่วัดได้คล้ายกับอีกสามคน การศึกษาในสาขาฟิสิกส์อย่างต่อเนื่องคือความพยายามที่จะอธิบายทั้งทฤษฎีสัมพัทธภาพและทฤษฎีควอนตัมซึ่งควบคุมความเป็นจริงในระดับที่เล็กมาก ข้อเสนอมากมายในสาขานี้แนะนำให้มีพื้นที่หลายมิติ กล่าวอีกนัยหนึ่งอาจมีมิติทางกายภาพเพิ่มเติมที่มนุษย์ไม่สามารถรับรู้ได้
วิทยาศาสตร์ที่อยู่รอบ ๆ พื้นที่หลายมิตินั้นน่าเหลือเชื่อจนแม้แต่นักฟิสิกส์ที่ศึกษามันก็ยังไม่เข้าใจ อาจเป็นประโยชน์หากเริ่มต้นด้วยสามมิติที่สังเกตได้ซึ่งสอดคล้องกับความสูงความกว้างและความยาวของวัตถุทางกายภาพ Einstein ในงานของเขาเกี่ยวกับทฤษฎีสัมพัทธภาพทั่วไปในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 แสดงให้เห็นว่าเวลานั้นเป็นมิติทางกายภาพเช่นกัน สิ่งนี้สามารถสังเกตได้ในสภาวะที่รุนแรงเท่านั้น ตัวอย่างเช่นแรงโน้มถ่วงอันยิ่งใหญ่ของร่างกายดาวเคราะห์จริง ๆ แล้วสามารถชะลอเวลาในบริเวณใกล้เคียง รูปแบบใหม่ของจักรวาลที่สร้างขึ้นโดยทฤษฎีนี้เรียกว่า space-time
ตั้งแต่ยุคของไอน์สไตน์นักวิทยาศาสตร์ได้ค้นพบความลับมากมายของเอกภพ แต่ไม่เกือบทั้งหมด กลศาสตร์ควอนตัมเป็นสาขาวิชาที่สำคัญสำหรับการเรียนรู้เกี่ยวกับอนุภาคที่เล็กที่สุดของสสารและวิธีที่พวกมันมีปฏิสัมพันธ์ อนุภาคเหล่านี้ทำงานในลักษณะที่แตกต่างจากเรื่องของความเป็นจริงที่สังเกตได้ นักฟิสิกส์จอห์นวีลเลอร์รายงานว่า“ ถ้าคุณไม่สับสนกับกลศาสตร์ควอนตัมคุณก็ไม่เข้าใจ” มีคนแนะนำว่าพื้นที่หลายมิติสามารถอธิบายพฤติกรรมแปลก ๆ ของอนุภาคมูลฐานเหล่านี้
สำหรับศตวรรษที่ 20 และ 21 นักฟิสิกส์ได้พยายามปรับการค้นพบของไอน์สไตน์กับฟิสิกส์ควอนตัม เป็นที่เชื่อกันว่าทฤษฎีดังกล่าวจะอธิบายมากที่ยังไม่ทราบเกี่ยวกับจักรวาลรวมถึงกองกำลังที่เข้าใจได้ไม่ดีเช่นแรงโน้มถ่วง หนึ่งในผู้ท้าชิงชั้นนำสำหรับทฤษฎีนี้เป็นที่รู้จักกันในชื่อทฤษฎี superstring, supersymmetry หรือทฤษฎี M ทฤษฎีนี้ในขณะที่อธิบายหลายแง่มุมของกลศาสตร์ควอนตัมสามารถแก้ไขได้ถ้าความจริงมี 10, 11 หรือ 26 มิติมากที่สุดเท่าที่ ดังนั้นนักฟิสิกส์หลายคนเชื่อว่ามีโอกาสหลายมิติในพื้นที่
มิติพิเศษของพื้นที่หลายมิตินี้จะมีอยู่นอกเหนือความสามารถของมนุษย์ในการสังเกตพวกมัน นักวิทยาศาสตร์บางคนแนะนำว่าพวกเขาพับหรือโค้งงอเป็นสามมิติที่สังเกตได้ในวิธีที่พวกเขาไม่สามารถมองเห็นได้ด้วยวิธีธรรมดา นักวิทยาศาสตร์หวังว่าผลกระทบของพวกเขาจะถูกบันทึกไว้โดยดูว่าอนุภาคมูลฐานทำงานอย่างไรเมื่อพวกมันชนกัน มีการทดลองหลายครั้งในห้องทดลองเครื่องเร่งอนุภาคของโลกเช่น CERN ในยุโรปเพื่อค้นหาหลักฐานนี้ ทฤษฎีอื่นเรียกร้องให้เกิดความสัมพันธ์สัมพัทธภาพและกลศาสตร์ควอนตัมโดยไม่ต้องมีพื้นที่หลายมิติ; ทฤษฎีที่ถูกต้องยังคงที่จะเห็น
