额外维理论为理解物理世界提供了一种新的思路。在解决诸如层次问题等方面取得了巨大的进展。另一方面为了解决广义相对论面临的诸如奇点问题、不可重整化问题、暗能量问题、暗物质问题,各种修改引力被提出和研究着。本文研究了带辅助场引力理论和非局域引力理论下的膜世界模型。基于这些研究,我们提出了一种新的膜世界模型用来解决层次问题。首先,Pani、Sotiriou和Vernieri通过增加辅助场提出了一种新的引力理论,即带有辅助场的引力理论。在这个理论中物质场的高阶偏导项不可避免的出现在场方程中。我们把此理论推广到任意维且在五维情况下讨论了厚膜模型。我们得到了domain wall的数值解。我们分析了张量涨落下膜世界的稳定性。我们发现张量涨落下膜是稳定的且引力零模可以局域化在膜上。因此四维牛顿势能够得到恢复。然后,我们提出了4+N维Arkani-Hamed-Dimopoulos-Dvali (ADD)模型的一种新的描述。这个模型构建于4+1维的卷曲几何中且能够用来解决规范层次问题。此模型与ADD模型具有相同的KK质量谱。进一步,当不考虑KK引力子的自相互作用时,此模型与ADD模型有相同的唯象学。然而此模型中没有ADD模型遗留的层次问题,即基本长度和额外维尺度之间的层次问题。我们在5维非局域引力理论下实现了这个模型,这能够用来描述6维的ADD模型。值得注意的是,此模型中额外维的有效个数可以是非整数。这提供了一个新的机制去满足实验限制。最后,因为在我们之前的研究中发现当额外维是无穷大时,非局域引力下薄膜模型不能够局域化引力零模。所以我们在厚膜框架下考虑零模的局域化问题。我们发现不适当的非局域项会破坏引力零模的局域化。我们用重构的方法给出了非局域项需要满足的条件。此外,我们发现构成厚膜的标量场也要满足一些条件且在我们的设定下给出了这些条件。