物理中 M 理论确实认为时空是 11 维的，M 理论是基于超弦理论发展起来的。
超弦理论中为什么需要更高的维数呢?
物理学家在量子力学计算中，总会遇到一些无穷大。
正规化方法就是用来处理无穷大的，但是正规化有时候会导致原来理论中的对称性被破坏掉。
比如在弦理论中，弦的运动有一种共形对称性。但是正规化处理后会破坏这种对称性;但如果要保持这种对称性你又无法得到合理的解。
矛盾就出现了：我们理论中必须要有共形对称性，但又必须得到合理的解。
为了解决这一矛盾，物理学家发现理论中无穷大来自于共形反常项，时空的每一个维度都会贡献出这样的项。如果我们允许时空不是四维的，比如可以有更高的维数，我们就可以让各个维度贡献的无穷大的项全部抵消，最终得到有限的解。通过这样的方法，我们就可以得到弦理论所允许的时空维数。
这是量子力学中的特性。在经典力学中并不会出现这样的反常，所以经典理论中没有对时空维数有所要求。
弦理论中，粒子物理中的点粒子都是用一维的弦来代替。在比弦更大的尺度上来看，这些弦就像是普通的粒子，有质量、电荷，以及其他由弦的振动模式决定的物理性质。弦理论除了可以描述基本粒子，它还可以描述引力。
M 理论也是统一了引力和其他基本力的一个理论。
这要从爱因斯坦的广义相对论说起。广义相对论从几何上描述了引力理论，把引力看做是时空几何弯曲的结果。
爱因斯坦认为，自然界所有的力(当时只知道引力和电磁力)都可以用几何理论来描述，可以用同一个方程统一起来。
后来量子理论发展起来，物理学家也了解了还有两种力，分别是强相互作用和弱相互作用。同时也在试图把各种力统一起来。
理论发展到现阶段，物理学家已经成功地把除了引力之外的几种力已经统一起来的，这个理论叫做标准模型。
标准模型并不是用几何学的方法。而把引力和标准模型统一起来的困难就在于，引力的起源是几何的。
理论家也在尝试用几何学的方法统一这几种力。 他们发现，包含引力的几何理论，如果允许时空达到高维，如 11 维(M 理论)的时候，就会自然产生出强相互作用力和弱相互作用力，也就把自然界的四种力都统一起来了。同时 11 维的 M 理论也把五种不同的超弦理论统一了起来，这五种理论只不过是同一理论的不同的极限情况。理论家认为这不会是一个巧合。
为什么不是 12，13 维呢?因为理论学家证明了，要得到合理的超对称理论，11 维是允许的时空的最大维数。只有 11 维可以把我们已知的物理理论包含起来，更高的维数总会得到一些非物理的结果。
虽然目前弦理论中还有不少问题要解决(比如它描述了太多的宇宙模型)，但它目前来看，它仍然是最有希望的大统一理论。