Ruimte en tijd zijn niet gescheiden. Ze zijn met elkaar verweven in een vierdimensionaal continuüm dat we ruimtetijd noemen. Einsteins speciale relativiteitstheorie toonde aan dat metingen van ruimte en tijd afhangen van de beweging van de waarnemer. De algemene relativiteitstheorie liet zien dat massa en energie de ruimtetijd krommen, en dat die kromming is wat we zwaartekracht noemen. Ruimtetijd is niet zomaar een toneel waar gebeurtenissen plaatsvinden. Het is een dynamische entiteit die reageert op de materie en energie die erin aanwezig zijn. Dat inzicht is een van de meest diepgaande in de moderne natuurkunde.

Ruimtetijd heeft drie ruimtelijke dimensies en één tijdsdimensie. Een gebeurtenis is een punt in de ruimtetijd, met coördinaten voor positie en tijd. De afstand tussen twee gebeurtenissen in de ruimtetijd wordt het ruimtetijdinterval genoemd. Het is invariant, wat betekent dat alle waarnemers het erover eens zijn, zelfs als ze het oneens zijn over de ruimtelijke en temporele componenten afzonderlijk. Die invariantie vormt de wiskundige kern van de relativiteitstheorie. Ruimtetijd kan vlak of gekromd zijn. Vlakke ruimtetijd wordt beschreven door de speciale relativiteitstheorie. Gekromde ruimtetijd wordt beschreven door de algemene relativiteitstheorie. De kromming wordt veroorzaakt door massa en energie. Een zwart gat is een gebied waar de kromming van de ruimtetijd oneindig wordt. Gravitationele golven zijn rimpelingen in de ruimtetijd, veroorzaakt door versnellende massa's. Ze werden in 2015 rechtstreeks gedetecteerd, een eeuw nadat Einstein ze had voorspeld.

Ruimte-tijdfeiten

• Definitie. Vierdimensionaal continuüm van ruimte en tijd.
• Dimensions. Drie ruimtelijke, één temporele.
• Kromming. Geproduceerd door massa en energie.
• Zwaartekracht. Kromming van de ruimtetijd.
• Gravitationele golven. Rimpelingen in de ruimtetijd, gedetecteerd in 2015.

Ruimtetijd is niet hetzelfde als ruimte. Ruimte is driedimensionaal. Ruimtetijd omvat tijd als een vierde dimensie.