Fizik bağlamında, terim uzay - zaman bir olduğunu karışımlar uzay ve zamanın o matematiksel model tamamen doğal olan iki kavramlar olarak. Bu uzun zaman uzayında, evrenin tüm fiziksel olaylarının gerçekleştiği yerdir; bu görelilik teorisine göre.
Einstein, uzay-zamanın bu ifadesini, zamanın üç uzamsal boyuttan ayrılamayacağını, ancak onlar gibi zamanın da gözlemcinin hareket durumuna bağlı olduğunu belirten özel görelilik teorisine dayanarak formüle eden kişiydi. Doğası gereği, iki gözlemci farklı zamanları ölçecektir.İki olay arasındaki aralık için, zamanlardaki bu fark, gözlemciler arasındaki göreceli hıza bağlı olacaktır.
Aynı şekilde, evrenin gözlemlenebilen üç fiziksel uzaysal boyuta sahip olduğu teorisi ortaya atılırsa, zamanı dördüncü boyut olarak düşünmek yaygındır; uzay-zamanı dört boyutlu uzay olarak bırakmak.
Uzay-zamanın aşağıdaki geometrik özelliklere sahip olduğunu vurgulamak önemlidir:
Metrik: Bu özellik, uzay-zamanı bir çift (m, g) olarak sembolize eder, burada "m", semiriemannian türevlenebilir manifold anlamına gelir ve "g", bir metrik tensördür.
Uzay-zamanın malzeme içeriği: Bu, doğrudan metrik tensörden geometrik ölçümlerden hesaplanan enerji-dürtü tensörü tarafından verilir.
Parçacıkların hareketi: Uzay-zamanda hareket eden parçacıklar, eğri bir uzayda minimum uzunlukta bir çizgiyi takip edecektir.
Homojenlik, izotropi ve simetri grupları: bazı uzay-zamanların daha düşük boyutsal izometri grupları vardır. Öte yandan, bir uzay-zaman, uzaysal koordinatları etkileyen bir homeoform alt grubunu kapsadığında homojendir. Noktalarından birinde bir izometri alt grubu olduğunda genel izotropiye sahip olacaktır.
Topoloji: nedensel yapısıyla ilgilidir. Örneğin, bir uzay-zamanda kapalı bir zaman eğrisi varsa veya Cauchy hiper yüzeyleri veya eksik jeodezikler mevcutsa.
Son olarak, özel görelilikte kullanılan uzay-zamanda, her ikisi de dört boyutlu bir uzayda karıştırılabilir, Minkowski uzay-zaman denen Minkowsky, burada üç sıradan uzaysal boyutun ve tamamlayıcı bir zaman boyutunun tanımlandığı yerdir.
