早期宇宙是否只有一個空間維度？ 物理學家德揚·斯托伊科維奇（Dejan Stojkovic）和他的同事在2010年提出了一個新的理論，他說早期的宇宙從一個無限小的點爆炸，它是一維的（類似於一條直線），然後擴展到二維（像一個平面），然後擴展到三維（我們生活的世界）。

如果這一理論被證明是有效的，它將解決粒子物理學中許多重要而尚未解決的問題。斯托伊科維奇和瑪麗蒙特大學物理學家喬納斯·穆雷卡在他們發表在《物理評論快報》上的論文中，概述了一項可以證明或反駁“消失維度（vanishing dimensions）”假設的測試。

由於光和其他波到達地球需要時間，望遠鏡向深空窺視基本上可以回望時間。天體越遠，你看它的時候宇宙就越年輕。

引力波

引力波不可能存在於一維或二維宇宙中。穆雷卡（Mureika）和斯托伊科維奇（Stojkovic）推斷，空間天線激光干涉儀(LISA)不會探測到任何從早期宇宙低維週期傳播的引力波。斯托伊科維奇說，他的理論代表了我們對宇宙和宇宙形成方式的根本轉變。

四個空間維度？

他的想法的根源是空間的維度根據我們試圖觀察的空間大小而變化，較小的空間與較小的維度相關聯。這也意味著，當宇宙繼續膨脹時，第四維度將被創造出來——如果它還沒有被創造出來的話。

這一理論還表明，在非常高的能量下，空間的維度更少——在大爆炸後的早期宇宙中就是這樣。如果他們是對的，他們將解決粒子物理標準模型中存在的基本問題。

標準模型的問題

試圖統一量子力學和廣義相對論時存在的不相容性。量子力學和相對論是描述宇宙物理學的框架。量子力學描述的是非常小尺度（亞原子）的宇宙，而廣義相對論擅長描述大尺度（天體軌道和引力）的宇宙。目前，這兩種理論互不相容。如果宇宙在其最小的層次上有較少的維度，那麼將兩個框架結合起來的差異就會消失。

宇宙加速膨脹的未解之謎。物理學家觀察到宇宙不僅在膨脹，而且在加速。當宇宙繼續膨脹時增加新的維度可以解釋這種加速。（斯托伊科維奇說，第四個空間維度可能已經在巨大的宇宙學層面打開了。）

改變希格斯玻色子質量的需要（通常被稱為“上帝粒子”）。希格斯玻色子是粒子物理學的標準模型預測了一種基本粒子希。對於描述現實世界物理的標準模型，研究人員必須人為地調整希格斯玻色子的質量，以便在高能粒子之間進行相互作用。如果空間在高能下的維數較少，這種“調整”的需要就消失了。

需要全新的思維？

“物理學家們已經為這些問題奮鬥了10年、20年、30年，直接擴展現有的想法不太可能解決這些問題。”斯托伊科維奇說：“我們在這裡提出的是模式的轉變”

”我們必須考慮到，我們目前的想法可能存在系統性的問題。“他接著說：“我們需要一些新的和激進的東西，而它就是。”

隨著空間天線激光干涉儀

(LISA)部署，斯托伊科維奇和他的同事們假設將會被得到驗證。

目前的證據？

儘管如此，一些實驗證據已經指出了低維空間的可能存在。科學家觀察到，能量超過1萬億電子伏特的宇宙射線粒子的能量流（在早期宇宙中是一種豐富的能量）沿二維平面排列。

如果像理論預測的那樣，高能與低維空間有關，大型強子對撞機粒子加速器（lhc）的研究人員應該能看到這些能量的平面散射。

斯托伊科維奇說，觀察這些事件將是“對我們提出的假設的一個非常令人興奮、獨立的檢驗”。