Raum und Zeit sind nicht voneinander getrennt. Sie sind zu einem vierdimensionalen Kontinuum, der Raumzeit, miteinander verwoben. Einsteins spezielle Relativitätstheorie zeigte, dass Messungen von Raum und Zeit von der Bewegung des Beobachters abhängen. Die allgemeine Relativitätstheorie zeigte, dass Masse und Energie die Raumzeit krümmen und dass diese Krümmung die Gravitation ist. Die Raumzeit ist nicht nur eine Bühne, auf der Ereignisse stattfinden. Sie ist eine dynamische Größe, die auf die in ihr enthaltene Materie und Energie reagiert. Diese Erkenntnis zählt zu den grundlegendsten der modernen Physik.

Die Raumzeit besitzt drei Raumdimensionen und eine Zeitdimension. Ein Ereignis ist ein Punkt in der Raumzeit mit Koordinaten für Ort und Zeit. Der Abstand zwischen zwei Ereignissen in der Raumzeit wird als Raumzeitintervall bezeichnet. Es ist invariant, das heißt, alle Beobachter stimmen darin überein, selbst wenn sie hinsichtlich der räumlichen und zeitlichen Komponenten unterschiedlicher Meinung sind. Diese Invarianz ist der mathematische Kern der Relativitätstheorie. Die Raumzeit kann flach oder gekrümmt sein. Flache Raumzeit wird durch die spezielle Relativitätstheorie beschrieben, gekrümmte Raumzeit durch die allgemeine Relativitätstheorie. Die Krümmung entsteht durch Masse und Energie. Ein Schwarzes Loch ist ein Bereich, in dem die Raumzeitkrümmung unendlich wird. Gravitationswellen sind Kräuselungen der Raumzeit, die durch beschleunigte Massen erzeugt werden. Sie wurden 2015 direkt nachgewiesen, ein Jahrhundert nachdem Einstein sie vorhergesagt hatte.

Fakten zur Raumzeit

• Definition. Vierdimensionales Kontinuum von Raum und Zeit.
• Dimensions. Drei räumliche, eine zeitliche.
• Krümmung. Entsteht durch Masse und Energie.
• Gravitation. Krümmung der Raumzeit.
• Gravitationswellen. Wellen in der Raumzeit, entdeckt 2015.

Raumzeit ist nicht dasselbe wie Raum. Raum ist dreidimensional. Raumzeit schließt die Zeit als vierte Dimension mit ein.