في سياق الفيزياء، الفضاء المدى - الوقت هو النمط الرياضي أن الفضاء يمزج والوقت عن اثنين من المفاهيم التي هي متأصلة تماما. في هذا الفضاء الزمني الطويل ، هو المكان الذي تحدث فيه جميع الأحداث الفيزيائية للكون ؛ هذا وفقًا لنظرية النسبية.
كان أينشتاين هو من صاغ هذا التعبير عن الزمكان بناءً على نظريته في النسبية الخاصة ، والتي تنص على أنه لا يمكن فصل الزمن عن الأبعاد المكانية الثلاثة ، ولكن مثلهم ، يعتمد الوقت على حالة حركة الراصد. بطبيعته ، سيقيس اثنان من المراقبين أوقاتًا مختلفة ، وبالنسبة للفاصل الزمني بين حدثين ، سيعتمد هذا الاختلاف في الأوقات على السرعة النسبية بين الراصدين.
بنفس الطريقة ، إذا أثيرت النظرية القائلة بأن للكون ثلاثة أبعاد مكانية فيزيائية يمكن ملاحظتها ، فمن الشائع اعتبار الوقت هو البعد الرابع ؛ ترك الزمكان كمساحة رباعية الأبعاد.
من المهم إبراز أن للزمكان خصائص هندسية وهي:
متري: ترمز هذه الخاصية إلى الزمكان كزوج (م ، ز) ، حيث "م" تعني مشعب شبه ماني قابل للتفاضل و "ز" موتر متري.
المحتوى المادي للزمكان: يتم الحصول عليه من موتر النبضات الطاقي ، والذي يتم حسابه مباشرة من القياسات الهندسية من موتر متري.
حركة الجسيمات: ستتبع الجسيمات التي تتحرك عبر الزمكان خطًا من الحد الأدنى للطول في مساحة منحنية.
مجموعات التجانس ، الخواص ، والتناظر: بعض الزمان المكاني لها مجموعات تماثل ذات أبعاد أقل. من ناحية أخرى ، يكون الزمكان متجانسًا عندما يشمل مجموعة فرعية من الشكل المنزلي تؤثر على الإحداثيات المكانية. سيكون لها الخواص العامة عندما تكون هناك مجموعة فرعية من التماثل في إحدى نقاطها.
الطوبولوجيا: ترتبط ببنيتها السببية. على سبيل المثال ، إذا كان هناك منحنى زمني مغلق في الزمكان ، أو إذا كان هناك أسطح كوشي أو الجيوديسيا غير المكتملة موجودة.
أخيرًا ، في الزمكان المستخدم في النسبية الخاصة ، يمكن مزج كلاهما في فضاء رباعي الأبعاد ، مما يؤدي إلى ما يسمى بـ Minkowski space-time ، Minkowsky ، وهنا يتم تحديد ثلاثة أبعاد مكانية عادية وبُعد زمني مكمل.
