数学中的四维与物理中的四维有联系，但存在区别：

1.数学中的四维

概念：通常指在欧几里得空间基础上拓展出的四维空间，是纯数学理论模型。它基于点、线、面、体的空间维度逻辑延伸，是对空间概念的抽象拓展。例如在解析几何里，用四个坐标（x，y，z，w）确定空间中一点位置，多出来的维度w垂直于我们熟知的三维空间坐标轴。

性质：注重空间几何性质研究，如四维空间图形形状、体积计算、变换规律等。像超正方体（正八胞体）是正方体在四维空间的类比，有独特的顶点、棱边和面的数量关系。数学中的四维空间可脱离现实物理世界存在，研究不依赖真实物理现象。

2.物理中的四维

概念：一般指四维时空，即三维空间与一维时间融合的概念，最典型是爱因斯坦狭义相对论和广义相对论中的时空观。时间与空间紧密相连，形成统一整体，任何物理事件都需在这个四维时空框架描述。

性质：时间维度具有独特性质，与空间维度不同。时间流逝方向具有单向性，即只能从过去到未来。时空性质受物质和能量影响，如广义相对论指出大质量天体使时空弯曲，影响周围物体运动和时间流逝速度。物理中四维时空研究基于对现实世界观察与实验，目的是解释宇宙中各种物理现象和规律。

虽然数学四维空间为物理四维时空提供理论基础和数学工具，助于理解复杂时空结构和现象，但两者一个侧重于抽象数学结构，一个着重于现实世界物理规律，存在明显差异。

3. 额外维度的理论设想

弦理论：这是理论物理学中最具代表性的涉及高维空间的理论。弦理论认为，宇宙存在十维空间，除了我们熟悉的四维时空外，还有六个额外维度。但这些额外维度蜷缩在极小的尺度下，大约在普朗克长度（1.616×10^−35米）量级，所以我们在宏观世界中难以察觉。可以想象一根吸管，从远处看它像是一维的线，但凑近看会发现它还有环绕自身的二维表面，额外维度就类似吸管上微观的环绕维度，只是尺度极其微小。

膜理论：作为弦理论的延伸，膜理论进一步提出宇宙可能是一个存在于更高维空间中的“膜”。例如,我们生活的四维时空可能是一个四维膜，漂浮在一个更高维的“体空间”中。这种理论为解释诸如暗物质、暗能量等物理学难题提供了新的视角。

4.我们并非只能理解四维时空

虽然人类日常生活多在四维时空体验世界，但借助数学工具和科学理论，能尝试理解更高维度。如弦理论提出宇宙可能有十维或十一维，其中额外维度蜷缩在极小尺度内，难以直接感知。通过类比、模型构建及复杂数学推导，科学家可研究高维空间性质和对物理现象影响。虽然直观理解高维空间有挑战，但从理论和数学角度，人类认知边界在不断拓展，并非局限于四维时空。