المكان والزمان ليسا منفصلين، بل هما متداخلان في نسيج متصل رباعي الأبعاد يُسمى الزمكان. وقد أظهرت نظرية النسبية الخاصة لأينشتاين أن قياسات المكان والزمان تعتمد على حركة الراصد. بينما أظهرت نظرية النسبية العامة أن الكتلة والطاقة تُقوّسان الزمكان، وأن هذا التقوّس هو ما نسميه الجاذبية. فالزمكان ليس مجرد مسرح للأحداث، بل هو كيان ديناميكي يتفاعل مع المادة والطاقة الموجودة فيه. وتُعد هذه الفكرة من أعمق الاكتشافات في الفيزياء الحديثة.

للزمكان ثلاثة أبعاد مكانية وبُعد زمني واحد. الحدث هو نقطة في الزمكان، لها إحداثيات للموقع والزمن. تُسمى المسافة بين حدثين في الزمكان بفترة الزمكان. وهي ثابتة، أي أن جميع المراقبين يتفقون عليها، حتى لو اختلفوا في المكونات المكانية والزمنية بشكل منفصل. هذا الثبات هو جوهر النسبية الرياضية. يمكن أن يكون الزمكان مسطحًا أو منحنيًا. يصف النسبية الخاصة الزمكان المسطح، بينما يصف النسبية العامة الزمكان المنحني. ينتج الانحناء عن الكتلة والطاقة. الثقب الأسود هو منطقة يصبح فيها انحناء الزمكان لانهائيًا. موجات الجاذبية هي تموجات في الزمكان، تنتج عن كتل متسارعة. تم رصدها مباشرة في عام 2015، بعد قرن من تنبؤ أينشتاين بها.

حقائق الزمكان

• Definition. متصل رباعي الأبعاد للمكان والزمان.
• Dimensions. ثلاثة مكانية، وواحد زمني.
• Curvature. ناتج عن الكتلة والطاقة.
• Gravity. انحناء الزمكان.
• موجات الجاذبية. تموجات في الزمكان، تم رصدها عام 2015.

الزمكان ليس هو نفسه المكان. المكان ثلاثي الأبعاد. أما الزمكان فيتضمن الزمن كبعد رابع.