Ruang dan waktu tidak terpisah. Keduanya terjalin menjadi kontinum empat dimensi yang disebut ruang-waktu. Relativitas khusus Einstein menunjukkan bahwa pengukuran ruang dan waktu bergantung pada gerak pengamat. Relativitas umum menunjukkan bahwa massa dan energi melengkungkan ruang-waktu, dan kelengkungan itulah yang kita sebut gravitasi. Ruang-waktu bukan hanya panggung tempat peristiwa terjadi. Ia adalah entitas dinamis yang merespons materi dan energi di dalamnya. Wawasan tersebut merupakan salah satu yang terdalam dalam fisika modern.

Ruang-waktu memiliki tiga dimensi spasial dan satu dimensi waktu. Suatu peristiwa adalah titik dalam ruang-waktu, dengan koordinat untuk posisi dan waktu. Jarak antara dua peristiwa dalam ruang-waktu disebut interval ruang-waktu. Interval ini bersifat invarian, artinya semua pengamat sepakat tentangnya, meskipun mereka tidak sepakat tentang komponen spasial dan temporal secara terpisah. Invarian itulah inti matematis dari relativitas. Ruang-waktu dapat datar atau melengkung. Ruang-waktu datar dijelaskan oleh relativitas khusus. Ruang-waktu melengkung dijelaskan oleh relativitas umum. Kelengkungan dihasilkan oleh massa dan energi. Lubang hitam adalah wilayah di mana kelengkungan ruang-waktu menjadi tak terbatas. Gelombang gravitasi adalah riak dalam ruang-waktu, yang dihasilkan oleh massa yang berakselerasi. Gelombang ini terdeteksi secara langsung pada tahun 2015, seabad setelah Einstein memprediksikannya.

Fakta ruang-waktu

• Definisi.
• Dimensi.
• Kelengkungan.
• Gravitasi.
• Gelombang gravitasi.

Ruang-waktu tidak sama dengan ruang. Ruang berdimensi tiga. Ruang-waktu mencakup waktu sebagai dimensi keempat.