Пространство и время неразделимы. Они сплетены в четырехмерный континуум, называемый пространством-временем. Специальная теория относительности Эйнштейна показала, что измерения пространства и времени зависят от движения наблюдателя. Общая теория относительности показала, что масса и энергия искривляют пространство-время, и это искривление мы называем гравитацией. Пространство-время — это не просто сцена, где происходят события. Это динамическая сущность, которая реагирует на материю и энергию внутри себя. Это одно из самых глубоких открытий в современной физике.

Пространство-время имеет три пространственных измерения и одно временное измерение. Событие — это точка в пространстве-времени с координатами положения и времени. Расстояние между двумя событиями в пространстве-времени называется интервалом пространства-времени. Оно инвариантно, то есть все наблюдатели согласны с ним, даже если они расходятся во мнениях относительно пространственных и временных компонент по отдельности. Эта инвариантность является математической основой теории относительности. Пространство-время может быть плоским или искривленным. Плоское пространство-время описывается специальной теорией относительности. Искривленное пространство-время описывается общей теорией относительности. Искривление создается массой и энергией. Черная дыра — это область, где искривление пространства-времени становится бесконечным. Гравитационные волны — это рябь в пространстве-времени, создаваемая ускоряющимися массами. Они были обнаружены непосредственно в 2015 году, спустя столетие после того, как Эйнштейн предсказал их.

Факты о пространстве и времени

• Определение. Четырехмерный континуум пространства и времени.
• Измерения. Три пространственных, одно временное.
• Кривизна. Создается массой и энергией.
• Гравитация. Искривление пространства-времени.
• Гравитационные волны. Рябь в пространстве-времени, обнаружена в 2015 году.

Пространство-время — это не то же самое, что пространство. Пространство — это трёхмерное образование. Пространство-время включает в себя время как четвёртое измерение.