要是能把胳膊伸進第四維空間，那該多好啊？那樣你就能把自己從普通幾何學的束縛中解放出來。亂成一團的延長線可以輕易解開。一隻左手手套可以翻過來代替被狗吃掉的右手手套。牙醫可以在不開刀甚至不用你張嘴的情況下做根管治療。
儘管額外的空間維度聽起來很奇妙，但它們可能真的存在。從相對較弱的引力，到看似不同的粒子和力之間深刻的親和力，圍繞著我們的世界的各種謎團都給人一種印象，即已知的宇宙只不過是一個更高維度現實的影子。如果是這樣，位於日內瓦附近的大型強子對撞機（LHC）可能會將粒子撞擊在一起，釋放出足夠的能量來打破將粒子束縛在三維空間中的枷鎖，讓我們能夠進入那個令人歎為觀止的領域。
宇宙學家、麻省理工學院的馬克斯·泰格馬克說，額外維度的證據“將改變我們對現實的整個概念”，他在1990年編寫了一個四維版本的俄羅斯方塊影片遊戲，以體驗額外維度可能是什麼樣子。（你可以使用完整四維空間的多個三維切片來跟蹤下落的方塊。）
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在現代物理學理論中，額外維度的主要理由是超對稱性的概念，其目的是將所有不同型別的粒子統一成一個大家庭。只有當空間總共有10個維度時，超對稱性才能實現這一承諾。這些維度可能一直未被注意到，要麼是因為它們太小而無法進入，要麼是因為我們本質上被困在一個三維膜上，就像毛毛蟲緊緊抓住一片葉子一樣。
可以肯定的是，並非每個提出的統一理論都涉及額外維度。因此，它們的發現或未被發現將是一個有用的資料點。“這將聚焦我們所做的事情，”哈佛大學物理學家麗莎·蘭道爾說，她以研究毛毛蟲和葉子的選項而聞名。
獲得這些維度的一種方法是提高粒子加速器的能量。根據量子力學定律，粒子的能量越高，其被限制得越緊；1太電子伏特（TeV）的能量對應於10−19米的尺寸。如果一個額外維度有那麼大，粒子就會真正掉進去並開始振動。
1998年，密歇根大學安娜堡分校的物理學家戈登·凱恩設想，LHC將兩個質子撞擊在一起，產生了能量為1 TeV以及整數倍（如2或3 TeV）的電子和其他粒子。這些倍數將代表碰撞引發的額外維度振動的諧波。標準的粒子過程或奇異粒子（如暗物質粒子）都無法解釋這些事件。
額外維度可能會以其他方式暴露自己。如果LHC產生亞原子黑洞，那將立即證明額外維度的存在，因為普通三維空間中的引力太弱，無法產生如此大小的黑洞。由於幾何原因，更高的維度會增強小尺度上的引力。它們同樣會改變其他力（如電磁力）的小尺度行為。透過支配超對稱性的運作方式，它們可能會導致粒子質量和其他屬性之間獨特的模式。除了LHC，科學家們還可能在引力強度測量以及對黑洞或爆炸恆星軌道的觀測中找到額外維度的線索。
這一發現不僅將改變物理學，還將改變其相關的學科。額外維度可能解釋宇宙加速等謎團，甚至可能是重新構建維度概念的序幕——這增加了一種日益增長的感覺，即空間和時間是從在無空間、無時間領域中發揮作用的物理原理中湧現出來的。
新澤西州普林斯頓高等研究院的物理學家尼瑪·阿卡尼-哈米德說：“因此，雖然額外維度將是一個了不起的發現，但在更深層次的概念上，它們並不是特別根本的。”
無論額外維度對物理學家有什麼吸引力，我們永遠無法親自訪問它們。如果它們對構成我們身體的粒子開放，那麼額外的運動自由將破壞複雜結構，包括生命。唉，雜亂的電線帶來的挫敗感和牙科手術的痛苦是讓我們能夠存在的必要權衡。