四维空间和四维时空有什么区别？

四维时空

首先，四维时空概念首先在爱因斯坦的狭义相对论中提出。根据爱因斯坦的概念，我们的宇宙是由时间和空间构成。时空的关系，是在空间的架构上比普通三维空间的长、宽、高三条轴外又加了一条时间轴，而这条时间的轴是一条虚数值的轴。

《星际穿越》中五维时空假象图

根据爱因斯坦相对论所说：我们生活中所面对的三维空间加上时间构成所谓四维空间。由于我们在地球上所感觉到的时间很慢，所以不会明显的感觉到四维空间的存在，但一旦登上宇宙飞船或到达宇宙之中，使本身所在参照系的速度开始变快或开始接近光速时，我们能对比的找到时间的变化。如果你在时速接近光速的飞船里航行，你的生命会比在地球上的人要长很多。这里有一种势场所在，物质的能量会随着速度的改变而改变。所以时间的变化及对比是以物质的速度为参照系的。这就是时间为什么是四维空间的要素之一。

但在弦论及M理论得到发展之后，大多数科学家意识到四维时空是闵可夫斯基空间概念的一种误解。人类作为三维物体可以理解四维时空（三个空间维度和一个时间维度）但无法认识以及存在于四维空间，因为人类属于第三个空间维度生物。通常所说时间是第四维即四维时空下的时间维度。四维空间的第四维指与x，y，z同一性质的空间维度。然而四维时空并不是标准欧几里得空间，时间的本质是描述运动的快慢。

四维空间

多维空间概念，应该是超弦理论确定的，在引入超对称性理论的M理论，最终确定宇宙是十一维空间。其中除了四维空间外，另外七维空间蜷缩在微观空间中。当然，该理论知识数学推论，在数学上是自洽的，但是更高维的空间，人类还无法观测无法理解。

十一维宇宙假想图

在物理学中描述物质变化时所需的参数，这个参数就叫做维。几个参数就是几个维。比如描述“门”的位置就只需要角度，所以是一维的而不是二维。

简单地说：零维是点，没有长度、宽度及高度。一维是由无数的点组成的一条线，只有长度，没有其中的宽度、高度。二维是由无数的线组成的面，有长度、宽度没有高度。三维是由无数的面组成的体，有长度、宽度、高度。

因为人的眼睛只能看到二维，二维生物看对方只有一条线。人的双眼看到的是两个二维投影，经过大脑处理形成一个整体的视觉。

一个简单的说法：N维就是两个以上的N-1维物体垂直所形成的空间。

1维的线，由1-1=0维的点均分；2维的面，由2-1=1维的线相互垂直均分；3维的空间，由3-1-2维的平面相互垂直均分。

因为，人类只能理解3维，所以后面的维度可以通过数学理论构建，但要仔细理解就很难。在量子力学，仍在建立的弦理论及M理论，认为世界是11维的。