L'espace et le temps ne sont pas séparés. Ils sont intimement liés, formant un continuum à quatre dimensions appelé espace-temps. La relativité restreinte d'Einstein a démontré que les mesures de l'espace et du temps dépendent du mouvement de l'observateur. La relativité générale a montré que la masse et l'énergie courbent l'espace-temps, et que cette courbure est ce que nous appelons la gravité. L'espace-temps n'est pas simplement un théâtre où se déroulent les événements. C'est une entité dynamique qui réagit à la matière et à l'énergie qui la composent. Cette intuition est l'une des plus profondes de la physique moderne.

L'espace-temps possède trois dimensions spatiales et une dimension temporelle. Un événement est un point de l'espace-temps, doté de coordonnées de position et de temps. La distance entre deux événements dans l'espace-temps est appelée intervalle de temps. Cet intervalle est invariant : tous les observateurs s'accordent sur sa valeur, même s'ils divergent quant à ses composantes spatiale et temporelle prises séparément. Cette invariance est le fondement mathématique de la relativité. L'espace-temps peut être plat ou courbe. L'espace-temps plat est décrit par la relativité restreinte. L'espace-temps courbe est décrit par la relativité générale. La courbure est produite par la masse et l'énergie. Un trou noir est une région où la courbure de l'espace-temps devient infinie. Les ondes gravitationnelles sont des ondulations de l'espace-temps, produites par des masses en accélération. Elles ont été détectées directement en 2015, un siècle après leur prédiction par Einstein.

faits sur l'espace-temps

• Définition. Continuum quadridimensionnel de l'espace et du temps.
• Dimensions. Trois spatiales, une temporelle.
• Courbure. Produite par la masse et l'énergie.
• Gravité. Courbure de l'espace-temps.
• Ondes gravitationnelles. Ondulations de l'espace-temps, détectées en 2015.

L'espace-temps n'est pas la même chose que l'espace. L'espace est tridimensionnel. L'espace-temps inclut le temps comme quatrième dimension.