I forbindelse med fysik, begrebet rum - tid er en matematisk mønster, der blander rum og tid som to begreber, der er helt iboende. I dette lange tidsrum er det, hvor alle de fysiske begivenheder i universet finder sted; dette ifølge relativitetsteorien.
Einstein var den, der formulerede dette udtryk for rum-tid baseret på hans teori om specielle relativitetsteori, hvori det hedder, at tiden ikke kan adskilles fra de tre rumlige dimensioner, men at ligesom dem, afhænger af den tilstand af bevægelse af observatøren. Af natur vil to observatører måle forskellige tidspunkter. For intervallet mellem to begivenheder afhænger denne tidsforskel af den relative hastighed mellem observatørerne.
På samme måde, hvis teorien hæves om, at universet har tre fysiske rumlige dimensioner, der kan observeres, er det almindeligt at betragte tid som den fjerde dimension; forlader rumtid som firedimensionelt rum.
Det er vigtigt at fremhæve, at rumtid har geometriske egenskaber, som er:
Metrisk: denne egenskab symboliserer rumtid som et par (m, g), hvor "m" betyder semiriemannisk differentierbar manifold, og "g" er en metrisk tensor.
Materialeindhold i rumtid: Dette er givet af energiimpuls-tensoren, der beregnes direkte ud fra geometriske målinger fra den metriske tensor.
Bevægelse af partiklerne: De partikler, der bevæger sig gennem rumtiden, følger en linje med minimumslængde i et buet rum.
Homogenitet, isotropi og symmetri grupper: nogle rumtider har isometri grupper med lavere dimensionalitet. På den anden side er en rumtid homogen, når den omfatter en homeoform-undergruppe, der påvirker de geografiske koordinater. Det vil have generel isotropi, når der er en undergruppe af isometri på et af dens punkter.
Topologi: det er relateret til dets årsagsstruktur. For eksempel, hvis der er en lukket tidskurve i en rumtid, eller hvis der er Cauchy-overflader eller ufuldstændig geodesik er til stede.
Endelig kan begge dele i den rumtid, der anvendes i særlig relativitet, blandes i et firedimensionelt rum med oprindelse i den såkaldte Minkowski- rumtid, Minkowsky, her er hvor tre almindelige rumlige dimensioner og en komplementær tidsdimension identificeres.
