数学上对于维度的定义基于线性代数。(分形几何滚开,哈哈哈)
一个向量空间的维数为n是说,这个向量空间的基向量有n个元素。这是有限维空间。如果任意有限个向量都无法线性表示所有向量,则为无限维空间。
所以什么是四维空间?一个实数域上的四元数组组成的集合是四维空间。一个由2×2实矩阵组成的集合是四维空间。一个与矩阵A可交换,其中矩阵A有4个相异特征值的矩阵的集合是四维空间。不超过三次的一元多项式的集合是四维空间。
试图想像一个现实世界中的四维空间是徒劳的,尽管有一些间接的理解方式。有的人说的其实是四维时空。