很多人都沒有搞清楚四維空間和思維時空的概念差別。
一個非常快速的回答是：
四維維空間是一個數學概念；
四維時空是一個物理概念。
它們之間的一個通俗的聯繫是，物理上利用了四維空間的數學原理來研究四維時空。
理解四維空間首先說，四維空間是一個數學概念。不是我們現在所了解的物理現實。
數學上的二維空間和三維空間也都是一樣。我們只是利用了這些概念來描述我們的物理世界，確切地說，我們的宇宙不是數學上的三維空間，也不是四維空間。我們的宇宙僅僅是具有三維空間或者四維空間的某些特性，因此我們用數學上的這些概念來理解和描述我們的宇宙。
從邏輯上說，四維空間是具有4個空間維度的空間。而以我們的科研結論來說，我們的世界中只有3個空間維度：高度、寬度和深度。顯然，我們的空間是三維空間。當然我們可以通過三維空間來類推四維空間的一些現象，但顯然四維空間具有三維空間的生物無法感知的一個額外維度。因此，可以將四維空間定義為具有高度、寬度、長度加上一個跟著這三個維度完全相同性質的另一個「額外維度」。
上圖：四維超立方體在時間上的投影就是這個樣子（在四維時空中表現四維超立方體的方式，每一幀都是一個投影，每個投影在三維空間可以做出實物來，並通過透視畫法在二維空間表現出來——如你現在看到的），但實際上四維超立方體不是運動的，它投影在時間上才是運動的（這是我們直觀觀察四維超立方體的一個方式而已）。不運動的那個版本，只能根據各自智商自行腦補了。
空間的第四維度是一個很難把握的概念。這不是我們將討論的四維時空的時間這個第四維度，而是另一個空間維度。
為了感受想像具有第四個空間維度的世界有多麼困難，讓我們舉一些例子來體會一下：
想像一下某種不存在的顏色；
嘗試提出一種方法向盲人描述藍色等顏色的外觀。
——不容易吧？
當我們嘗試想像空間的第四維時，我們也會遇到完全相同的問題。即使對於我們這些擁有最強大視覺想像力的人類來說，即便試圖描繪一個三維物體在三維世界中的外觀也是困難的。
但數學推理可以在這方面為我們提供一些幫助。您會看到，對於數學家來說，第四維可以使用代數四維空間內的坐標幾何和矢量來表示。
從這個意義上說，利用坐標和代數，我們採用與其他三個維度完全相同的邏輯處理方式來處理第四個維度，就可以對四維空間的各種特性進行計算推理，但這並不能幫助我們獲得四維空間的直覺理解。
解釋這種難以捉摸的維度的最有效方法之一是使用一系列超多維數據集，從第零維開始一直到第四維。
上圖：不同維度的超立方體在平面上的投影的繪製方法。
接下來，將您的無限小點沿任意方向沿一條直線延伸。如此，你就創建了一個一維超立方體。將線段無限延伸就是一維空間。
然後，將一維超立方體再次擴展。這次，將其垂直於原方向的方向延伸就可以創建一個平面——我們用正方形這個「二位超立方體」來代表。這個新的超立方體處二維平面上，因為它可以在兩個維度上變化：寬度和長度。因此稱為「二維」超立方體，類似於一維立方體，即直線，如果無限擴大正方形，就會創建一個二維空間。
同理，三維超立方體就需要再擴展出一個高度。當然，你不能在紙上真正實現這樣的擴展，我們需要用一些其它的方式來「繪製」，或者應該稱為「做出模型」。因為在被抽象為「二維」的紙面上我們最多只能畫出三維立方體的投影。
想像自己從一張紙的上方往下看，想像一下這張紙是二維空間中的世界。
即使這個二維世界存在於三維世界中，在這個二維世界中的存在者也無法意識到會有你這個觀察者存在，因為他們無法理解另一個空間維度——他們無法抬頭看到你，因為「向上」是他們無法理解的概念。我們很容易說出「身高」，因為我們體驗到身高的概念。但是對於我們來說，我們同樣無法直覺地理解第四個空間維度（除非採用一些「不直覺」的方式——推理）。推理自然會讓人頭暈，因為不是每個人都有那麼強大的邏輯推理能力，你必須要學習大量的概念來輔助你的推理。
除開推理，我們還可以用類推的方式利用想像力來降維理解那種直覺感受。例如：我們可以類推，四維生物將能夠看到我們這個三維空間中的所有物體，因為他們站在我們的世界的邊界之外，並且他們還能夠看到任何三維物體內部的情況。這讓人有點毛骨悚然，是不是？
想到他們將有能力看到我們的體內，並隨意觸摸甚至破壞我們的器官，而且無需穿透我們的皮膚。就像我們把二維世界的螞蟻從一個封閉的圓圈中轉移到圓圈外邊——他們也可以對你執行相同的操作。哇咔咔……
上圖：如果在二維平面上繪製四維幾何體是件簡單但又讓人頭暈的事情。簡單是你只需要把兩個立方體的頂點連接起來就好，複雜是你會被過多的線條搞暈，而且你大腦適應了直觀地體驗三維物體，看到這樣的東西會不知所措的。
雖然四維時空仍然是一個抽象的概念，但時空則是使用了時間和空間的量（有單位）構造起來的物理概念。但這個物理概念仍然借用了數學中四維空間的代數關係和邏輯用於推導。
實際上任何四個自由度的系統都可以借用四維空間的代數關係來描述。因為四維空間不過是四個自由度的數學關係的幾何表達形式而已。
上圖：四維時空是三維空間+時間，通常用閔可夫斯基光錐來表現。光錐是把三維空間降維成二維平面（打扁），用時間軸代替其中一個維度來表達的。降維的思路是理解一切高維概念的基本方法。
時空將四個自由度當中的三個映射到空間量，即「位移」這個物理量上，而把另一個自由度映射到「時間」這個物理量上。由此來構建出一個物理邏輯體系。利用這個這個體系作為理想模型（通俗地說就是某種「道具」），可以方便地簡化描述和探討我們宇宙的很多問題。
上圖：我們如何利用一個「時空」道具來理解狹義相對論「沒有同時性」——這個情況並不奇怪，因為這是具有「四維」的空間的共同特性。
而科學家們根據研究發現，四維時空這個道具在用於描繪我們宇宙的時候確實比較方便，契合很多觀察事實，所以就大致可以在語言上將我們的宇宙稱為「四維時空」了。但我們的宇宙是否就剛好是四維時空，至少現在沒人能確定。只能說我們目前能夠觀察和理解到的是如此，或許未來科學進步，這個觀念也會被打破。
因此，
的含義是不同的。
生物如果需要生長和運動，那時間是必不可少的，因此，四維空間中的生物必須還要有時間相伴，所以四維空間中的生物至少得是五維時空的生物才能滿足「生物」的定義需要。而四維時空中的生物，只要有三個空間維度就夠了。
總結數學概念和物理概念的不同，是四維空間與四維時空的根本差別。
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