古希腊哲学家柏拉图在他的作品《洞穴寓言》(Allegory of the Cave)中，描述了这样一群囚徒：他们终生居住在一个黑暗洞穴中，脖子和脚被锁住，无法环顾四周，只能面向洞穴岩壁。在囚徒身后，有一堆篝火。在篝火与囚徒之间，有着形形色色的物体，火光将那些物体的影子投射到囚徒眼前的岩壁上。这些二维影子就是囚徒们所能看到的全部，他们认为这就是现实世界。但真实情况是，世界要比他们认为的二维世界多出一个维度，锁链让他们无法回头看到这个真实的世界。这个不为囚徒所知的额外维度，精彩而复杂，可以解释他们在岩壁上看到的一切。
柏拉图的这一寓言，可能说出了我们的真实处境。
我们也许正生活在一个巨大的宇宙洞穴中，这个洞穴在万物之初就出现了。按照标准说法，宇宙是由一个密度无限大的点经过大爆炸而产生的。但通过最近开展的一些计算工作，我们可能会将宇宙的诞生追溯到大爆炸之前的纪元里，那时的空间要比现在的宇宙空间多出一个维度。即将开展的一些天文观测，可能会找到这个“原初宇宙”( protouniverse)留下的一些蛛丝马迹。
以往的经验告诉我们，宇宙有3个空间维度和1个时间维度，我们将这种几何结构定义为“三维空间宇宙”。但在我们的新宇宙模型里，这个三维宇宙不过是一个四维宇宙的投影。明确来说，我们整个宇宙诞生于高维宇宙中的一次恒星塌缩。这次塌缩在四维宇宙中产生了一个四维黑洞;黑洞的三维表面，就是我们生活的宇宙。
我们干嘛要提出这样一个听起来很荒诞的理论?这有两个理由。第一，我们的理论并非异想天开，它有坚固的数学基础，从而可以正确描述时空。
过去几十年，物理学家发展出了完善的全息理论(theory of holography)。他们有一套数学工具，可以将某个维度上的物理过程，转而在另一个维度上描述。举例来说，二维空间中的流体动力学方程相对简单，研究人员就可以解出方程，并利用这些二维解来理解一些更复杂的系统，比如三维黑洞的动力学过程。在数学上来说，这两种描述是相通的——人们可以用流体来完美类比难以捉摸的黑洞。
全息理论的成功使很多科学家相信，它可能是一个深层次、根本性的理论，而不仅仅是一个数学变换那么简单。或许，不同维度之间的界限，并不像我们想象得那么难以逾越;或许，宇宙基本原理是存在于另一个维度中的，然后被转换到我们看到的这个三维世界中;或许，就像柏拉图寓言中的囚徒，日常经验欺骗了我们，让我们误以为世界是三维的，只有当我们把目光投向第四个维度时，一切才会豁然开朗。
四维宇宙假说值得关注的另一个原因是，通过严谨地研究四维宇宙，或许可以帮助我们了解宇宙的本质，回答宇宙起源之谜，比如创世的闪光——大爆炸之谜。现代宇宙学认为，在大爆炸之后，宇宙紧接着进入了空间极速膨胀的时期——暴胀(inflation)，在此期间早期宇宙的体积增加了1078倍以上。不过，暴胀学说仍没能回答，是什么导致了大爆炸。相比之下，四维宇宙模型回答了这个终极谜题：宇宙究竟从何而来?