El ser humano siempre ha querido comprender el mundo y el Universo en el que se encuentra. Tales de Mileto filósofo y matemático griego nació en Mileto (Mileto, actual Turquía 624 a. de .C. - 546 a. de .C ). Intento dar una explicación física del Universo, para él era un espacio racional pese a su aparente desorden, el espacio físico donde se encuentran los objetos y en el que suceden los eventos.

Otro sabio griego, Aristóteles (384 a.de C - 322 a. de. C) planteo que la materia es continua y compacta.

El estudio del espacio euclidiano muestra que sobre la línea recta podemos medir longitudes, en el plano se miden el largo y ancho de las figuras, por lo cual se dice que la recta es unidimensional y que el plano es bidimensional, el espacio de la materia en el cual nos movemos es tridimensional, largo, ancho, alto o profundo, si nos moviéramos en línea recta seria atrás-adelante, derecha o izquierda, arriba o abajo, por ejemplo para llegar a la oficina de un conocido o persona que queremos tratar, si nos moviéramos 2 m del sur punto inicial y luego 8 m al suroeste, necesitaríamos saber en qué piso se encuentra, es decir se necesita un numero mas, por eso nuestro movimiento es en un espacio tridimensional.

El espacio ordinario se describe como tridimensional porque tan solo se necesitan tres números o coordenadas x ,y, z para especificar cualquier posición que se ocupe en el mismo.

Albert Einstein con su teoría de la relatividad nos dice “al no matemático le suena a misticismo cuando oye hablar de cuatro dimensiones”…y sin embargo nada más trivial que la afirmación de que el mundo en que vivimos es un continuo de espacio-tiempo de cuatro dimensiones (Einstein, 1879-1955, teoría de la relatividad restringida). Las ideas de Newton de que el espacio era absoluto y permanente de que existía independientemente de la materia difieren a las ideas de Einstein éste decía que el tiempo y el espacio son relativos, el movimiento absoluto no existe.

Las tres dimensiones espaciales están vinculadas con una cuarta dimensión en una continuidad conocida como espacio-tiempo que se encuentra bajo la influencia de la materia y el movimiento, en el espacio-tiempo suceden los eventos y existen todas las cosas de acuerdo a la teoría de la relatividad.

El espacio alrededor de los cuerpos gravitatorios, se desvía del espacio euclidiano, la relatividad general es una geometría del espacio-tiempo tetra dimensional curvo, la presencia de masa produce la curvatura o deformación del espacio-tiempo, por la misma razón una curvatura del espacio-tiempo se vería como una masa con las elevaciones, depreciaciones y torcimientos del espacio-tiempo geométrico, los que son fenómenos de la gravedad.

Todo cuerpo que tiene masa en consecuencia deforma el espacio-tiempo que lo rodea, cuando un objeto sufre un cambio en su movimiento la deformación a su alrededor se mueve a su nueva posición. Esto es explicado como un efecto geométrico de la curvatura de un espacio-tiempo de 4 dimensiones y por lo tanto como lo describe en la teoría de la relatividad, el espacio tiempo temporal se curva en presencia de masa de un cuerpo.

La teoría del físico polaco Theodor Kaluza propone que no solo el campo gravitatorio podía ser interpretado de forma más sencilla como “curvatura” de un espacio de más de tres dimensiones Kaluza propuso cinco dimensiones formadas con una dimensión temporal, tres dimensiones espaciales extendidas y una dimensión espacial adicional que debido a su condición compacta no era directamente visible pero su efecto era perceptible en forma de campo electromagnético.

Cinco años después de que Kaluza anunciara su teoría, el físico sueco Oscar Klein propuso que la dimensión extra se encuentra “arrollada” de tal modo que no podemos percibirla .La teoría de supercuerdas : Modela las partículas y campos físicos como vibraciones de delgadas cuerdas supersimétricas las cuales se mueven en un espacio-tiempo de más de cuatro dimensiones, añaden a las tres dimensiones físicas espaciales entre 1 y 9 dimensiones espaciales adicionales de tipo compacto además de la temporal.

La inquietud por las dimensiones empezó como tema recurrente en los años 1870-1920 en el arte ,la literatura y en teorías científicas el interés sobre la cuarta dimensión en obras literarias de Oscar Wilde ,H.G Wells ,Joseph Conrad en obras plásticas de Pablo Picasso, Marcel Duchamp, en obras musicales de Alexander Scriabin ,psicólogos como William James, la escritora Gertrude Stein el socialista Vladimir Lenin, los matemáticos Charles L Dodgson(Lewis Carroll), Bernhard Riemann ,el físico Henri Poincaré, así como otros investigadores actuales que se han interesado por la cuarta dimensión, si observamos nuestra sombra en penumbra y encerrados en alguna habitación la veremos en cuatro posiciones

Los físicos pueden crear en aceleradores de partículas pares de partícula antipartícula , un estallido de energía produce un electrón y su gemelo de antimateria un positrón ambos siguen trayectorias espirales en dirección opuesta moviéndose en un espacio físico diferente, si los átomos de antimateria llegaran a interactuar con los de la materia ordinaria se aniquilarían transformándose en radiación electromagnética, el espacio donde se mueven el antielectrón, antiprotón y el antineutrón es distinto al nuestro tridimensional se mueven en otro espacio físico adicional diferente ocupando una dimensión más y en relación a la teoría de Kaluza–Klein vendría a ser de las tres dimensiones conocidas y el espacio-tiempo, una cuarta dimensión espacial adicional ..

En la actualidad los científicos creen que la materia oscura podría componer más del 90% del universo en forma de halo o esfera que rodea a las galaxias esta materia es 10 veces más abundante que la materia visible, otros han propuesto que nuestro universo en el Big Bang se dividió en dos partes el universo en que vivimos y la antimateria, la materia oscura no sería otro universo si no materia invisible del tipo gaseoso o halo que rodea a las galaxias incluyendo a nuestra Vía Láctea.

La teoría inflacionaria después del Big Bang habla de un periodo breve en el que el universo creció millones de veces de su tamaño original galaxias y demás cuerpos celestes inmensidades de vacío, rocas polvo interestelar expandiéndose en forma continua. La materia dada sus condiciones se crearía

Al mismo tiempo que la antimateria tomando en cuenta que el Universo se formo aproximadamente 15 mil millones de años a partir de una “Gran explosión” ( Big Bang ) a partir de un instante brevísimo y con él, el espacio y el tiempo La materia originalmente muy caliente y homogénea fue expandiéndose velozmente, poco a poco fue enfriándose y la fuerza gravitacional provoco que se formaran grumos de gigantescas proporciones estos debieron contraerse para formar galaxias.

Este proceso de formación de galaxias concluyo 5mil millones de años después de la Gran explosión formándose en forma posterior las estrellas entre ellas nuestro Sol y los planetas además de los otros cuerpos celestes. Actualmente miles de millones de años después el Universo se expande en todas direcciones y según las teorías actuales la luz de las estrellas de las galaxias más alejadas las veríamos como fueron hace millones de años de acuerdo al espacio-tiempo .La expansión comprobada después por el descubrimiento del astrónomo norteamericano Edwin Hubble en 1929, y a partir de los resultados de Hubble fue posible calcular matemáticamente la edad del Universo.