Không gian và thời gian

Không gian là khái niệm trong toán học và vật lý học, chỉ tập hợp những điều kiện để các sự vật và hiện tượng diễn ra.
Theo ý nghĩa truyền thống, không gian thường được hiểu là không gian ba chiều được biểu diễn bằng ba trục tọa độ vuông góc trong hệ tọa độ Descartes. Trong vật lý hiện đại, người ta thường xét không gian trong mối liên hệ giữa ba chiều đó và chiều thứ tư, chiều thời gian và hình thành nên không-thời gian bốn chiều

Không gian còn được xem xét như là khoảng không vũ trụ nằm ngoài bầu khí quyển của Trái Đất

Lịch sử ghi nhận khái niệm không gian ba chiều bắt đầu được nghiên cứu bởi triết gia Alhazen (Abū ‘Alī al-Ḥasan ibn al-Ḥasan ibn al-Haytham, (Tiếng Ả Rập: ابو علی، حسن بن حسن بن الهيثم, Tiếng Ba Tư: ابن هیثم, tiếng Latinh: Alhacen hay Alhazen) từ đầu thế kỷ 11 trong "Sách về Quang học" năm 1021.
Gottfried Leibniz (1646-1716) quan niệm không gian là tập hợp các mối quan hệ về nơi, chỗ giữa các vật

Isaac Newton (1642-1727)

Immanuel Kant (1724-1804) nghiên cứu không gian dưới con mắt lý thuyết tập hợp

Hình học phi Euclides của János Bolyai (1802 – 1860), Nikolai Ivanovich Lobachevsky (1792–1856) và Bernhard Riemann (1826–1866) đã mở ra cái nhìn mới về không gian

Carl Friedrich Gauß (1777-1855)

Henri Poincaré

Albert Einstein

Trong toán học, không gian được hiểu là tập hợp các đối tượng (phần tử) với các quan hệ giữa chúng

Không gian Euclide: bắt đầu từ các quan hệ về khoảng cách và góc trong mặt phẳng, trong không gian ba chiều và nhiều chiều tuyến tính

Không gian Hilbert: mở rộng không gian Euclide về số lượng chiều

Không gian Banach

Không gian định chuẩn

Không gian mêtric

Không gian afin

Không gian tôpô

Không gian vũ trụ: không gian trong đó chứa toàn bộ các vật thể, bao hàm cả bản thân nó.

Thời gian là một đại lượng biến thiên và là thành phần của một hệ thống đo lường được dùng để diễn tả trình tự xảy ra của các sự kiện, để so sánh độ dài của các sự kiện, và khoảng cách giữa chúng, để lượng hóa chuyển động của các đối tượng. Thời gian từng là một chủ đề quan trọng của tôn giáo, triết học, và khoa học, nhưng định nghĩa thời gian theo một phương cách không gây tranh cãi và áp dụng được cho tất cả các ngành nghiên cứu là một công việc mà các học giả lớn vẫn chưa thực hiện được.[1] Thời gian không có điểm bắt đầu và kết thúc, thời gian luôn bằng nhau tại mọi nơi trong vũ trụ vì mọi nơi là hiện tại và cùng thời điểm với ta. Chúng ta không thể nói rằng vật thể làm biến đổi không thời gian chung quanh nó thì có lực hấp dẩn, cách nghĩ ấy hoàn toàn sai lầm. Nếu theo định nghĩa đó thì mọi tính toán về vận tốc của một vật rơi vao hố đen hay các vật có lực hấp dẩn lớn đều không còn đúng (giải thích: Một vật thể rơi vào hố đen từ khoảng cách s1 với vận tốc v1 trong thời gian t1, cùng lúc đó một vật thể khác rơi vào hố đen đó cùng khoảng cách s1 với vận tốc 2v1 nhưng lại trong thời gian t1(thời gian của vật đó đến hố đen là cực đại vì độ biến dạn của thời gian là lớn nhất) và từ đó ta có phương trình 2v1=v1 ) với bài toán trên nhưng theo định nghĩa mới là "lực hấp dẩn có khi mật độ các nguyên tử hay các hạt cơ bản lớn hơn mật dộ cơ bản của không gian" thi ta có thời gian để rơi vào hố đen là khác nhau và ta có phương trình 2v1*t2=v1*t1.

Thời gian được tính bằng năm, tháng, tuần, ngày, giờ, phút, giây theo quy ước sau:

Giây là khoảng thời gian bằng 9,192,631,770 lần chu kỳ của bức xạ điện từ phát ra bởi nguyên tử Ce133 khi thay đổi trạng thái giữa hai mức năng lượng đáy siêu tinh vi.

Các đơn vị thời gian thông dụng khác được định nghĩa dựa trên khái niệm giây như sau:

Một phút có 60 giây

Một giờ có 60 phút

Một ngày có 24 giờ

Một tuần có 7 ngày

Một tháng có 4 tuần, 30 ngày

Một năm là khoảng thời gian trung bình của một chu kỳ Trái Đất quay quanh Mặt Trời, gồm có 12 tháng, 52 tuần, 365 ngày và 6 giờ
Trong lý thuyết tương đối của Albert Einstein, đại lượng ct, với c là vận tốc ánh sáng và t là thời gian, được coi như là một chiều đặc biệt thêm vào cho không gian ba chiều để tạo thành không-thời gian[cần dẫn nguồn]. Việc cho thêm chiều thời gian giúp việc định vị các sự kiện được dễ dàng khi hệ quy chiếu thay đổi, tương tự như định vị các điểm trong không gian ba chiều cổ điển.
Vật lý cũng như nhiều ngành khoa học khác xem thời gian là một trong số những đại lượng cơ bản ít ỏi.

Nó được dùng định nghĩa nhiều đại lượng khác như vận tốc nhưng nếu dùng những đại lượng như vậy mà định nghĩa trở lại thời gian sẽ tạo ra lối định nghĩa lòng vòng (tiếng Anh: circular definition).
Một dạng định nghĩa operational về thời gian được diễn tả như sau: quan sát số lần lập cụ thể của một sự kiện có tính chu kì (như chuyển động của con lắc tự do) nảy sinh một loại đơn vị tiêu chuẩn như giây