Rum och tid är inte separata. De är sammanvävda till ett fyrdimensionellt kontinuum som kallas rumtid. Einsteins speciella relativitetsteori visade att mätningar av rum och tid beror på observatörens rörelse. Allmänna relativitetsteorin visade att massa och energi kröker rumtiden, och att krökning är vad vi kallar gravitation. Rumtiden är inte bara ett stadium där händelser inträffar. Det är en dynamisk enhet som reagerar på materian och energin i den. Den insikten är en av de djupaste inom modern fysik.

Rumtiden har tre rumsliga dimensioner och en tidsdimension. En händelse är en punkt i rumtiden, med koordinater för position och tid. Avståndet mellan två händelser i rumtiden kallas rumtidsintervallet. Den är invariant, vilket betyder att alla observatörer är överens om den, även om de är oense om de rumsliga och temporala komponenterna separat. Denna invarians är relativitetens matematiska hjärta. Rumtiden kan vara platt eller krökt. Platt rumtid beskrivs av speciell relativitetsteori. Krökt rumtid beskrivs av allmän relativitetsteori. Krökningen produceras av massa och energi. Ett svart hål är ett område där rumtidens krökning blir oändlig. Gravitationsvågor är krusningar i rumtiden, producerade av accelererande massor. De detekterades direkt 2015, ett sekel efter att Einstein förutspådde dem.

Fakta om rumtiden

• Definition. Fyrdimensionellt kontinuum av rum och tid.
• Dimensioner. Tre rumsliga, en tidsmässig.
• Krökning. Producerad av massa och energi.
• Gravitation. Rumtidens krökning.
• Gravitationsvågor. Krusningar i rumtiden, detekterade 2015.

Rumtid är inte samma sak som rymd. Rymden är tredimensionell. Rumtiden inkluderar tid som en fjärde dimension.