El espacio y el tiempo no están separados. Se entrelazan en un continuo tetradimensional llamado espaciotiempo. La relatividad especial de Einstein demostró que las mediciones del espacio y el tiempo dependen del movimiento del observador. La relatividad general demostró que la masa y la energía curvan el espaciotiempo, y que esa curvatura es lo que llamamos gravedad. El espaciotiempo no es solo un escenario donde ocurren eventos. Es una entidad dinámica que responde a la materia y la energía que contiene. Esta comprensión es una de las más profundas de la física moderna.

El espaciotiempo tiene tres dimensiones espaciales y una dimensión temporal. Un evento es un punto en el espaciotiempo, con coordenadas de posición y tiempo. La distancia entre dos eventos en el espaciotiempo se denomina intervalo espaciotemporal. Este intervalo es invariante, lo que significa que todos los observadores coinciden en él, incluso si discrepan en sus componentes espaciales y temporales por separado. Esta invariancia es el núcleo matemático de la relatividad. El espaciotiempo puede ser plano o curvo. El espaciotiempo plano se describe mediante la relatividad especial. El espaciotiempo curvo se describe mediante la relatividad general. La curvatura se produce por la masa y la energía. Un agujero negro es una región donde la curvatura del espaciotiempo se vuelve infinita. Las ondas gravitacionales son ondulaciones en el espaciotiempo, producidas por masas en aceleración. Fueron detectadas directamente en 2015, un siglo después de que Einstein las predijera.

Datos sobre el espacio-tiempo

• Definición. Continuo tetradimensional de espacio y tiempo.
• Dimensiones. Tres espaciales, una temporal.
• Curvatura. Producida por masa y energía.
• Gravedad. Curvatura del espacio-tiempo.
• Ondas gravitacionales. Ondulaciones en el espacio-tiempo, detectadas en 2015.

El espaciotiempo no es lo mismo que el espacio. El espacio es tridimensional. El espaciotiempo incluye el tiempo como una cuarta dimensión.