O espaço e o tempo não estão separados. Estão entrelaçados num contínuo quadridimensional chamado espaço-tempo. A relatividade restrita de Einstein demonstrou que as medições do espaço e do tempo dependem do movimento do observador. A relatividade geral mostrou que a massa e a energia curvam o espaço-tempo, e esta curvatura é o que chamamos gravidade. O espaço-tempo não é apenas um palco onde os acontecimentos acontecem. É uma entidade dinâmica que responde à matéria e à energia que o compõem. Esta perceção é uma das mais profundas da física moderna.

O espaço-tempo tem três dimensões espaciais e uma dimensão temporal. Um evento é um ponto no espaço-tempo, com coordenadas de posição e tempo. A distância entre dois acontecimentos no espaço-tempo é designada por intervalo espaço-temporal. É invariante, o que significa que todos os observadores concordam com ele, mesmo que discordem sobre as componentes espaciais e temporais separadamente. Esta invariância é o cerne matemático da relatividade. O espaço-tempo pode ser plano ou curvo. O espaço-tempo plano é descrito pela relatividade restrita. O espaço-tempo curvo é descrito pela relatividade geral. A curvatura é produzida pela massa e pela energia. Um buraco negro é uma região onde a curvatura do espaço-tempo se torna infinita. As ondas gravitacionais são ondulações no espaço-tempo, produzidas por massas aceleradas. Foram detetadas diretamente em 2015, um século depois de Einstein as ter previsto.

factos sobre o espaço-tempo

• Definição. Contínuo quadridimensional do espaço e do tempo.
• Dimensões. Três espaciais, uma temporal.
• Curvatura. Produzida por massa e energia.
• Gravidade. Curvatura do espaço-tempo.
• Ondas gravitacionais. Ondulações no espaço-tempo, detetadas em 2015.

O espaço-tempo não é o mesmo que espaço. O espaço é tridimensional. O espaço-tempo inclui o tempo como uma quarta dimensão.