시공간은 물리학과 철학에서 공간과 시간의 개념을 합친 4차원 연속체로 우주 내의 물체와 사건의 위치를 설명할 수 있습니다. 시공간의 개념은 알베르트 아인슈타인의 상대성 이론에서 중요한 역할을 하며 중력은 시공간의 곡률에 의해 설명됩니다.
기존의 뉴턴 역학에서는 공간과 시간이 독립적으로 존재하며 절대적인 개념으로 판단되었습니다. 그러나 아인슈타인의 특수 상대성 이론은 시간과 공간은 상호작용하며 물체의 운동 상태에 따라 상대적으로 변화합니다.
특수 상대성 이론에서는 빛의 속도가 모든 관찰자에게 동일하게 측정되며 시간과 공간의 측정을 변화시킵니다. 빛의 속도로 움직이는 물체는 시간이 느리게 흐르고 길이가 줄어드는 효과가 나타납니다. 이를 시간 지연과 길이 수축이라고 합니다.
중력이 물체는 시공간을 휘게 만들고 이는 마치 물체가 휘어진 표면 위를 구르는 것과 같이 중력으로 나타납니다. 이러한 곡률은 빛의 경로도 굴절시키며 이는 중력 렌즈 효과로 관찰될 수 있습니다.