四维有什么作用？
四维就是时间轴的扩展，在三维空间中加上一个时间维度就变成了四维时空，这是经典的麦克斯韦方程组的描述。 如果仅考虑电磁波，上述方程组即可解释电磁波是如何产生的、如何传播的以及如何被接收的。 但人们通常所说的“四维”是指包括量子力学在内的微观物理学，这时经典物理定律不再适用，需要更复杂的理论和数学工具来研究问题。 量子力学中的四维表象就是将三维空间中的每一个点与它所在的时间联系起来，构成四维状态向量。
以光子的动量为例子： 假设没有外加磁场，则动量的方向就是光子传播的方向；有外加磁场时，动量的方向与传播方向的夹角就决定了光子受到的偏转角度。这样动量和传播方向两个概念就被统一在了四维空间里。类似地，粒子的位置和波函数也能被统一到四维表象中。
在原子核反应过程中经常涉及的四极矩，也可以理解为自旋-运动四维矢量的偶极矩。在四极矩张成的四维空间中，自旋的运动方向和核运动方向形成了磁矩。由此我们可以把很多原子的磁性都统一起来用四极矩表示。类似的，很多分子的磁性都可以用分子轨道的四极矩表示。
除了用于描述粒子，四维表象也常被用来研究凝聚态系统。比如在量子霍尔效应的研究中，通常就将二维电子气看作是在三维空间加上了一个时间维度而形成的四维系统。