Uzay ve zaman ayrı şeyler değildir. Bunlar, uzay-zaman adı verilen dört boyutlu bir süreklilik içinde birbirine örülmüştür. Einstein'ın özel görelilik kuramı, uzay ve zaman ölçümlerinin gözlemcinin hareketine bağlı olduğunu göstermiştir. Genel görelilik kuramı ise kütle ve enerjinin uzay-zamanı eğdiğini ve bu eğriliğin yerçekimi olarak adlandırdığımız şey olduğunu göstermiştir. Uzay-zaman sadece olayların gerçekleştiği bir sahne değildir. İçindeki madde ve enerjiye tepki veren dinamik bir varlıktır. Bu kavrayış, modern fiziğin en derin kavrayışlarından biridir.

Uzay-zamanın üç uzamsal boyutu ve bir zaman boyutu vardır. Bir olay, konum ve zaman koordinatlarına sahip uzay-zamanda bir noktadır. Uzay-zamanda iki olay arasındaki mesafeye uzay-zaman aralığı denir. Bu aralık değişmezdir, yani tüm gözlemciler, uzamsal ve zamansal bileşenler ayrı ayrı ele alındığında farklı görüşlere sahip olsalar bile, bu aralıkta hemfikirdir. Bu değişmezlik, göreliliğin matematiksel kalbidir. Uzay-zaman düz veya eğri olabilir. Düz uzay-zaman özel görelilik tarafından tanımlanır. Eğri uzay-zaman genel görelilik tarafından tanımlanır. Eğrilik kütle ve enerji tarafından üretilir. Kara delik, uzay-zaman eğriliğinin sonsuz hale geldiği bir bölgedir. Yerçekimi dalgaları, ivmelenen kütleler tarafından üretilen uzay-zamandaki dalgalanmalardır. Einstein'ın onları tahmin etmesinden bir yüzyıl sonra, 2015 yılında doğrudan tespit edildiler.

Uzay-zaman gerçekleri

• Tanım. Uzay ve zamanın dört boyutlu sürekliliği.
• Boyutlar. Üç uzamsal, bir zamansal.
• Eğrilik. Kütle ve enerji tarafından üretilir.
• Yerçekimi. Uzay-zaman eğriliği.
• Yerçekimsel dalgalar. Uzay-zamanda oluşan dalgalanmalar, 2015'te tespit edildi.

Uzay-zaman, uzay ile aynı şey değildir. Uzay üç boyutludur. Uzay-zaman, zamanı dördüncü bir boyut olarak içerir.