四维时空是构成真实世界的最低维度，我们的现实世界恰好是
四维
，至于高维真实空间，至少我们还无法感知,就如人将蚂蚁面前的一块食物拿起来，蚂蚁只当它凭空消失。因为蚂蚁的空间理念是二维空间，在它们那理解不了高度。而我们理解四维也就像蚂蚁去理解这个食物为什么会消失，也就是去理解三维世界一样。
概念介绍
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详细信息
四维时空模拟图
有一位专家曾打过一个比方：让我们先假设一些生活在二维空间的扁片人，他们只有平面概念。假如要将一个二维扁片人关起来，只需要用线在他四周画一个圈即可，这样一来，在二维空间的范围内，他无论如何也走不出这个圈。
一个世界的物理法则是必需，世界上一切事物的运作规律都必须有一定限制，不然该事物的存在就不可能（正所谓一切事物都是相对的存在），如果按照
维度
空间论来说，那么位于更高维度的
生命体
就有可能控制时间或空间这就是不合逻辑的事。
而四维空间像爱因斯坦说的在
三维空间
上加一条
时间轴
，因为不管
几维空间
都离不开时间的支持，没有时间也就没有空间！时空是无法分开的，分开就没有意义了。一把尺子在三维空间里（不含时间）转动（以尺子外的某个点或线为中心），其长度不变，但旋转它时，它的各坐标值均发生了变化，且坐标之间是有联系的。四维时空的意义就是时间是第四维坐标，它与空间坐标是有联系的，也就是说时空是统一的，不可分割的整体，它们是一种“此消彼长”的关系。
[1]
四维空间就是时空，使用四元数可以较为方便的理解因四维空间而产生的相对论效应，见《
关于四元数的几何意义和物理应用
》。
基本概况
在物理学和数学中，一个n(n可以为非整数)个数的序列可以被理解 为一个n维
空间
中的位置。当n=4时，所有这样的位置的集合就叫做四维空间。这种空间与我们熟悉并在其中居住的
三维空间
不同，因为它多一个
维数
。这个额外的维数既可以理解成时间，也可以直接理解为空间的
第四维
，即
第四空间
维数。有人认为时间也是一种空间，在某种条件或情况下可以被逆转，可以被穿越。
[1]
四维空间概念
.........
详细释义
四维时空不仅限于此，由
质能关系
知，
质量和能量
实际是一回事，质量（或能量）并不是独立的，而是与
运动状态
相关的，比如速度越大，质量越大。在四维时空里，质量（或能量）实际是四维动量的
第四维
分量，动量是描述
物质运动
的量，因此质量与运动状态有关就是理所当然的了。在四维时空里，
动量
和能量实现了统一，称为能量动量四矢。另外在四维时空里还定义了四维速度，四维加速度，四维力，
电磁场
方程组的四维形式等。值得一提的是，
电磁场方程组
的四维形式更加完美，完全统一了电和磁，
电场
和磁场用一个统一的电磁场
张量
来描述。四维时空的物理定律比三维定律要完美的多，这说明我们的世界的确是四维的。可以说至少它比
牛顿力学
要完美的多。至少由它的完美性，我们不能对它妄加怀疑。
[1]
在
狭义相对论
中，时间与空间构成了一个不可分割的整体——四维时空，能量与动量也构成了一个不可分割的整体——四维动量。这说明自然界一些看似毫不相干的量之间可能存在深刻的联系。在今后论及广义相对论时我们还会看到，时空与能量动量四矢之间也存在着深刻的联系。
相关
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前三维是位置，存在于空间中；
第四维
是速率，存在于时间中；
第五六维是速率指向，存在于（速度）时间方向中；
第七八维是状态指向，存在于自身形状对应的空间方向中；
第十维是自旋速率，存在于滚动时间中；
第十三维是自旋赤道轴指向漂移速率，存在于滚动变化（加速率）时间方向中；
第十六维是加速率（或受力强度）；
第十七八维是加速度（或受力）方向。
维数概念
通过把任意一个可以张出几何图形X的向量集合中的所有赘余向量移除，我们可以过的一组X的基底。选定的初始向量集合不同，获得的能张出X的基底也可能不同；但是，可以证明所有这些基底中都含有相同数量的向量。这个数量就叫做X的维数。换句话说，如果X最少需要 n 个向量来张出它，那么X就是n维的。
直观地，一个图形的维数可以认为是一个人要想达到这个图形中所有的点，需要运动的所有不同方向的数目。
...........
一个平面是一个二维图形。给定平面上的一个起始点，我们至少需要两个互不平行的向量来张出这个平面。如果只有一个向量，我们只能到达某一条直线上的所有点；所以我们需要有另一个与它不平行的向量来往这条直线的“两边”走，从而到达平面上的其他点。只要两个方向就足够了，因为我们可以顺着（或逆着）前一个向量走不同的距离，再往两边走不同的距离来到达平面上的任意点。也可以把平面理解成许多
平行线
的“堆积”；要想在二维平面上从一点运动到另一点，我们需要首先沿着线平行线运动，再穿过这些平行线向另一个方向运动。
在我们的眼中，空间是三维的。要达到空间中的某一点，我们不仅要向前向后、向两边走，还需要上下移动。换句话说，需要第三个向量才能到达空间中的所有点。同样，也可以把空间理解成许多平行平面的堆积：要想在空间中从一点运动到另一点，我们可以先沿着一个方向前后走，再向两边走，最后上下走。
四维空间则是一个需要四个不同方向才能到达其中所有点的空间。这种空间可以认为是许多平行的三维空间的堆积。要理解这个概念，想象一下把一张张纸并列叠起来的过程。如果人不把它们一个个堆叠起来，这些纸张不会延伸进三维空间。以同样的方式，要想进入四维空间，就必须向一个新的方向运动，这个方向必须是在三维空间以外的。要达到四维空间中的每一个点，一个人不仅需要向前后、左右、上下移动，还要沿着一对新的方向运动，即上文提到的安娜/卡塔，或者叫维因/维奥等等。
维数类比
一个超正方体的展开图。
埃德温·阿伯特·阿伯特在他的书扁平的世界 (Flatland)中运用维数类比，讲述了在一个扁平得就像一张纸的
二维
世界中生活的一个正方形的故事。在这个正方形的眼中，生活在三维世界中的人们拥有近乎神的力量，因为他们能在不打破（二维的）保险箱的情况下从其中把东西（通过移入移出三维空间的方法）取出，能看到所有在二维世界看来是被挡在墙后面的东西，甚至能站在离二维世界几英寸的地方来保持“隐形”。
[4]
通过应用维数类比，人们可以推断，四维空间中的人在我们三维的视角看来应该有类似的神奇能力。鲁迪·拉克在他的小说空间世界 (Spaceland)中展示了这一点。小说的主人公就遇到了具有神奇能力的四维人。
