每当我们在这世界中自由翱翔、四处旅行时，就不知不觉地依靠着宇宙中的两件事实，第一件是：宇宙中有一个足够长的时间维度让我们的心灵感受时迁物移的递变运动，容许我们的心灵回溯千古，展望未来；第二件是：我们赖以生活的宇宙至少有三个足够大的空间维度，让我们得以在其上下左右四处自由自在地活动。
如果身边这整个复杂的宇宙就是你能想象得到的最大东西的话，那么最小的东西可能就是一个电子、夸克及微中子了。虽然牛顿那个时代还不知道电子、夸克及微中子这些至小基本粒子的存在，他却是第一个尝试寻找一个单一定律来描述宇宙从至小到至大的尺度。
一、标准模型
从地上落体到天上的繁星物理的科学家，也就是至今家喻户晓的万有引力定律，即两物质间的作用力大小与其距离的平方（r2）成反比。
随着科学的发展与知识的累积，今日我们知道大自然中总共有四种力量在统驭着宇宙中一切事物的生灭、推移。这四种力各有其特色，力量的大小也完全不一样。
除了我们所熟悉，驾驭着星星、月亮和太阳的重力，和把电子约束在特定轨道上绕着原子核旋转的电磁力外，还有就是把原子核收束在一起的强作用力，以及支配原子核β衰变的弱作用力。经过过去一个世纪以来不断的努力，科学家总算大致了解到如何把电磁力、强作用力及弱作用力统摄在一个单一理论架构之下，我们称之为标准模型。
然而，正当雄心勃勃的理论物理学家想把万有引力也一并放进这单一架构的模型中时，却为重力只是电磁力的十万亿亿亿亿分之一的事实所困扰不已！这两者间的强大差异，使得就算当今最有想象力的理论物理学家也束手无策。
为何重力是如此的弱小？传统的标准答案是说，重力的基本作用尺度与其他作用力的基本尺度相较之下异常细小。但这答案却马上又带出下一个问题：是什么缘故使得重力尺度与其他作用力的尺度相比变得如此细小呢？近日理论物理界流行着一个崭新的诠释。
重力的尺度其实跟其他作用力的尺度是差不多一样大小的，细小的尺度只是重力的表象而已。这个崭新的看法正得到越来越多的物理学家的认同与支持。这一学派的说法是这样的，我们宇宙的空间其实不是只有三个维度，而是高于三维的。
重力与其他作用力相异的地方不在于作用尺度的大小，而是重力可以跑到或作用在我们所能经验到的三维空间，及以外的额外空间维度上，而电磁、强及弱作用力则只能作用在我们所熟悉的三维空间中。
如果真的是这样，原来不弱的重力场只因跑到那些我们看不到的额外空间维度中，被稀释了，使得只能生活在固有的三维空间中的我们看来，重力好像变得弱小了而已！
想象一名渔夫在满布鱼群的海域中撒网捕鱼，但不知何故，这个可怜渔夫的那张满布鱼钩的网子在海中只能撒开成一张二维的网面。因此，尽管他努力地撒网捕鱼，鱼儿却从各个方向跑掉，只有那些刚巧撞到网面上的鱼儿才被网钩钩住，以致于他每次最多也只能捞到与网面积或钩子数目相等的渔获。
但如果他向同行抱怨说海域鱼产不多时，则可能被那些网子能正常张开，捞到与网子张开时体积相等的鱼儿的同行讪笑一番了。同理，如果那些额外的空间维度与我们熟悉的空间维度一样是无穷大的话，那我们观察到的重力定律可不是与r2而是与r2＋n成反比的了。
n是额外的空间维度数目。但如果这些额外的空间维度的尺度不大，例如只有一半径为R的圆圈大小的话，那我们在远大于R的地方测量重力定律，便只能得到我们所熟悉的r2反比定律。亦即是说，虽然一开始时，重力的确是与电磁力、强作用力和弱作用力差不多大小。
二、额外空间
但重力场可以跑到那些额外的多维空间中的特性，使得在只能生活在三维空间中、不知情的我们看来，便觉得重力是这么弱小。其实重力本来并不小，奈何被稀释掉了！额外空间维度的模型看来的确是给予弱小的重力现象一个不错的诠释。
但更重要的是，追根溯源，额外空间维度模型可是弦论的自然结果，而弦论可能是解释宇宙中一切事物根源的最根本理论。而且令人讶异的是，所有这些有关的模型都显示除了万有引力可以作用在额外的多维空间外，其他的电磁力、强作用力及弱作用力都只能作用在我们熟悉的三维空间中，而不能跑到那些额外维度上的结果。
所以，如果我们相信弦论的话，额外空间维度的模型可真是有所本，而非凭空虚构的。因为重力场可以跑到那些额外的空间中，我们虽然无法跑进去看一看，却可以想办法利用重力跑进去观察一番，然后出来告诉我们答案便可以了。如果那些额外维度真的很大的话，要设计一个实验利用重力来侦知他们的存在，其实是再容易不过的事。
只要重新检查我们高中课本里的牛顿万有引力定律就可以了，亦即只要测量两件物体间的作用力大小与距离关系便可以了。比如说，如果第四个额外维度果真比地球还大的话，那我们在地球上测量两球体间的力量便应该是与距离r3成反比，而不是我们所熟悉的与距离的平方成反比了。
我们也可利用我们现在只是观察到重力与距离的平方成反比这一事实，反过来推算那些额外维度的可能大小及数目。亦即只要要求模型于远距离的地方，依据正确的牛顿引力常数G，便可以反过来演算出那些额外维度的大小。
例如，假使只有一个额外维度的话，其大小便差不多是公尺，这是与我们的太阳系差不多的尺度。但这样一来，太阳系的重力定律便不是我们高中课本上所说的万有引力定律，其中的1/r2就应该写成1/r3了！因此，我们有的额外空间维度一定要大于1才行。
如果我们的宇宙有两个额外维度的话，那他们的大小就只有1毫米而已！骤看之下，我们很难相信以今日精密的仪器居然会没察觉到这1毫米大小的额外空间维度，可是请不要忘记，只有重力才能侦察到这额外的空间维度。
三、超级对撞机
其实，仔细查阅所有有关重力实验的文献，的确是没有记载达到次毫米精密度的实验纪录！现在一组由史丹佛大学的卡便条列（AharonKapitulnik）领导的实验小组，正尝试第一次测量次毫米重力定律。额外维度数目愈大，其对应的大小就愈小。
比如说，如果有超过6个额外维度的话，则其大小就只剩下10－13厘米了，当然也非卡便条列的实验所能侦知，这时我们也只好另外寻求更缜密精确的方法了。
当年美国*府停止建造周长达52哩的超导超级对撞机后，物理学家们只有把未来发现新物理的任务寄望在由瑞士日内瓦的核子研究中心（CenterforNuclearResearch,CERN）所建造，称为大型强子撞击机上。LHC周长27公里，原本是超导超级对撞机一个较为草率而快速的代用品，现在却是人类发现新物理的希望所寄。
LHC在年开始运转，目前已近运行十多年了。原来的目的乃在寻找那被认为是标准模型基石的希斯粒子（Higgsparticle），但在这崭新的能量领域中，谁又知道我们不会发现出人意料的现象呢！况且LHC还拥有较好的实验环境。
如果重力果真是作用到我们侦查不到的额外空间维度中，不管维度数目多小，他们的奇异性质应该都会在LHC的质子对撞机中显现出来才对！道理很简单，引入额外空间维度的大前提，就是为了使重力的强度跟弱作用力等其他力大小差不多。
而LHC的能量范围就是定在弱作用力的基本尺度能量附近，即1兆电子伏特附近，在这能量附近重力的强度应该一如弱作用力，因此产生的重力子就应如光子一样普通，只是光子不能跑到那些额外空间中，而重力子却可跑到那些额外的空间中，消失不见。
四、总结
当重力不再是那么弱小，而是与其他作用力差不多时，那些以前我们从来不曾想象过的超高能量的物理现象可都会一一在LHC中现身。譬如说，我们都知道强大的重力可以把空间挤压成黑洞，因此，在LHC强大能量的挤压下，一个微型黑洞可能正以某种令人意想不到的讯号在LHC中展现其姿采。
当然，我们大可不用担心被这些微型黑洞吞噬，他们一点也不像天文学上的大黑洞，倒像一粒诡异的粒子，因他们实在太小了，而且因为霍金辐射的缘故，他们一下子便衰变不见了！只会在我们的侦查器中留下些跟我们熟悉的基本粒子完全不一样的诡异讯号。