什么是时空？ _知识百科

时空是什么？时空就是时间+空间，这就是基本定义，然而这样的回答是片面的。如果用一句话来形容时空、理解时空就是“世界上最远的距离是你我近在咫尺，却处于不同的时空。”这是爱因斯坦的时空观，这是一个十分有趣的事情，源于《相对论》，一旦你理解了它，你会发现你就不是以前的你了，而且你再也回不去了。下面我通俗的来聊聊时空。
不同的时空观如果不理解相对论，大部分人会认为全世界，全宇宙大家的时间观都是一样的，就是我的手表走过一个指针是一秒，你的手表也是，而且时间匀速向前流动，就像一支箭一去不复返。空间也同样如此，你按着尺子在地上量出一米是这么大，在我这里一米同样这么大。如果你认同这点，那么说明你认同了牛顿与伽利略经典力学中的时空观，绝对时空，大家的时间和空间都是一样的，我们生活在同一个世界之中。
记住这点很重要：在经典物理学中，你可以单独说地点，而没必要说时间，因为时间与空间是独立的纬度，时间大家都一样，北京现在8点，上海必然也8点。你到达目的向家人报平安，可以说我到哪了，而不需要说现在几点了（忽略时区）。
接下来我们说说能让人疯掉的爱因斯坦时空观，我们先说观点再简单论证。爱因斯坦认为时间与空间是不可分割的，因为“时间是相对的” 。这意味着不同的人，手表指针走的速度是相对的，比如你走得比较快，我走得比较慢，还有就是一件事在我看来刚发生，再你看来过了一段时间才发生，叫做同时性被打破。
你会发现，在爱因斯坦的时空观中，我们并非“同一个世界的人” 。我们拿坐标系来举个例子：
用最简单的一维空间（二维时空），我们通常一轴为时间，一轴为空间。在绝对时空中，我们大家可以共用一个坐标系，比如我在x轴3的位置，你在4的位置，咱俩相差1个单位的空间距离，y轴作为时间轴，我们的时间是同步的，单位是一样的。
如果时间是相对的，那么由于时间流速不一样，我的手表走得慢时间单位间隔就会比你的大，因为同时性被打破，如果在你坐标系黑点（1,1）的位置发生了事件A，那么在我的看来并非在（1,1）发生的。
在爱因斯坦的《相对论》中，空间也是相对的。如果我们按各自相对的时空画坐标系就会出现单位间隔不同，两个坐标系无法完美的重合在一起，也就是说我们需要各自的坐标系，不能往一起放，就像上面说的那句：我们并非同一个世界的人。当然这只是一个比喻，世界即为时空，我们所处的时空不同。
时空取决于两个因素，一种是时空本身的几何性质，比如我把时空画成网格，有物质的地方网格机会发生几何（黎曼几何）形变，也就是惠勒说的：质量告诉时空如何扭曲，时空告诉物质如何运动，这就是广义相对论中的引力，它不是力，只是时空的几何性质，由于引力扭曲了时空，时空发生形变之后时间与空间的维度会发生变化，因此有了引力时间膨胀。诺兰大神导演的硬核科学电影《星际穿越》中，父亲乘坐飞船去往引力更强的星球与黑洞附近，经历了几个星期回来之后发现他的女儿已经垂垂老矣，因为父亲的时间膨胀了。
另外一种就是速度时间膨胀，也称作动钟变慢。在一个很大的广场上，我做在一辆未来汽车上高速的在广场上运动着，而你静止在广场上。我在绕圈跑，经常与你透过车窗擦肩而过，然而我们并不在同一时空之中。在你看来车上的时钟走得比你的手表要慢，如果车速可以无限接近光速，你会看到我车里的时钟似乎不走字了。如果速度稍微慢点，你会发现当车里的时钟好不容易走了一秒钟，而你已白发苍苍，而对于车里的我来说，我仅仅只是过去1秒钟，喘了一下气而已。你看，即使我们很近，但是我们的时空却不同。

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