Représentation mathématique de l'espace et du temps

En physique, l'espace-temps est une représentation mathématique de l'espace et du temps comme deux notions inséparables et s'influençant l'une l'autre. Cette conception de l'espace et du temps est l'un des grands bouleversements survenus au début du XXe siècle dans le domaine de la physique, mais aussi pour la philosophie. Elle est apparue avec la relativité restreinte et sa représentation géométrique qu'est l'espace de Minkowski ; son importance a été renforcée par la relativité générale.

L'espace-temps comporte quatre dimensions : trois pour l'espace, x, y, et z, et une pour le temps, t multiplié par la constante c (célérité de la lumière dans le vide). Un évènement se positionne dans le temps et l'espace par ses 4 coordonnées qui dépendent du référentiel. Le temps n'est pas le même suivant le référentiel dans lequel on le mesure, de même pour l'espace : la longueur d'un objet peut être différente selon le référentiel de mesure. Dans l'état actuel des connaissances, seul l'espace-temps comme concept unifié, est invariant quel que soit le référentiel choisi, tandis que ses composantes d'espace et temps en sont des aspects qui dépendent référentiel. Ce qui unifie espace et temps dans une même équation, c'est que la mesure du temps peut être transformée en mesure de distance (en multipliant t, exprimé en unités de temps, par c), et t peut donc de ce fait, être associé aux trois autres coordonnées de distance dans une équation où toutes les mesures sont en unités de distance. On peut dire que le temps, c'est de l'espace. La culture inca ne distingue pas l'espace et le temps ; l'espace-temps est appelé « pacha », en quechua.

Source : fr.wikipedia.org