Con người từ lâu đã hình dung không gian như một khoảng trống vô tận, tĩnh lặng, nơi các thiên thể tồn tại và biến mất. Thời gian được xem như một dòng chảy riêng biệt, kéo chúng ta từ quá khứ đến tương lai.
Tuy nhiên, vật lý hiện đại đã lật đổ quan niệm này, chứng minh rằng không gian và thời gian không thể tách rời mà kết hợp thành một thực thể duy nhất: không-thời gian.
Thuyết tương đối của Albert Einstein chỉ ra rằng không-thời gian không chỉ đơn thuần là một phông nền thụ động mà là một cấu trúc năng động, định hình vũ trụ và cách các vật thể chuyển động.
Nó là sự uốn cong của không gian mà mọi thứ đều diễn ra. Nếu không có không-thời gian, khái niệm về điểm và thời gian sẽ trở nên vô nghĩa.
Vật thể lớn làm cong không-thời gian
Để minh họa mối liên hệ giữa không gian và thời gian, hãy tưởng tượng hai người: một người đứng yên trên Trái đất và một người du hành trên tàu vũ trụ với tốc độ gần bằng ánh sáng.
Khi họ gặp lại, đồng hồ của người trên tàu vũ trụ sẽ chỉ thời gian trôi qua ít hơn so với người trên Trái đất. Hiện tượng này được gọi là sự giãn nở thời gian, cho thấy không gian và thời gian phải hoạt động cùng nhau như một phần của cùng một cấu trúc.
Điều này cũng lý giải vì sao các phi hành gia trên Trạm Vũ trụ Quốc tế già đi chậm hơn một chút so với người ở trên Trái đất.
Einstein còn chứng minh rằng các vật thể có khối lượng lớn như hành tinh và sao có khả năng làm cong không-thời gian, từ đó ảnh hưởng đến chuyển động của các vật thể xung quanh. Chính độ cong này giải thích cho lực hấp dẫn.
Trái đất không quay quanh Mặt Trời vì bị “buộc” bởi một sợi dây vô hình, mà vì nó di chuyển theo đường cong của không-thời gian do Mặt Trời tạo ra.
Hãy hình dung một tấm vải được kéo căng, khi đặt một quả bóng lớn lên, bề mặt sẽ bị lún xuống. Nếu đặt một quả bóng nhỏ hơn, nó sẽ di chuyển theo hình xoắn ốc vào trong, theo đường cong của vải. Các thiên thể trong vũ…