Почему в современной физике используется четырехмерное скалярное поле?

В современной теоретической физике четырёхмерное скалярное поле используется, потому что совокупность пространства и времени рассматривается как единое четырёхмерное пространство (пространство-время). ru.wikipedia.org ru.ruwiki.ru

Время при этом считается координатой, формально равноправной трём пространственным, а все операции над полем (например, градиент) выполняются в четырёхмерном виде. ru.wikipedia.org ru.ruwiki.ru

Кроме того, четырёхмерность пространства может помочь ответить на некоторые нерешённые проблемы физики, такие как тёмная материя и сингулярность чёрных дыр. habr.com