L'espai-temps

L'espai-temps és l'entitat geomètrica en la qual es desenvolupen tots els esdeveniments físics de l'Univers, d'acord amb la teoria de la relativitat i altres teories físiques. El nom al·ludeix a la necessitat de considerar *unificadamente la localització geomètrica en el temps i l'espai, ja que la diferència entre components espacials i temporals és relativa segons l'estat de moviment de l'observador. D'aquesta manera, es parla de continu espai-temporal. A causa que l'univers té tres dimensions espacials físiques observables, és usual referir-se al temps com la "quarta dimensió" i a l'espai-temps com a "espai de quatre dimensions" per emfatitzar la inevitabilitat de considerar el temps com una dimensió geomètrica més. L'expressió espai-temps ha esdevingut d'ús corrent a partir de la Teoria de la Relativitat especial formulada per Einstein en 1905.

En la figura superior, veiem que encara que tu estàs quiet, el rellotge segueix marcant els segons, tic-*tac, tic-*tac... i per això la teva trajectòria és una recta que s'allarga a mesura que el temps passa.
Ara suposa que t'allunyes de mi amb una velocitat de 1m/s. La teva trajectòria en el gràfic espai-temps és una línia recta inclinada així:

Modifiquem lleugerament el gràfic, i posem en l'eix horitzontal (el de les distàncies) l'altura que tens sobre el sòl (l'eix vertical ho deixem com estava, el temps). Intenta visualitzar ara que si dónes un salt cap amunt la teva trajectòria en el gràfic espai-temps és una corba anomenada paràbola (veure figura), suposat, clar, que hi ha una força de gravetat que "tira" de tí cap avall.

Aquest és un resultat molt interessant: les trajectòries en el gràfic espai-temps són corbes quan actua la gravetat.