Tidrom

I fysikken er tidrom (eller romtid) enhver matematisk modell som kombinerer universets tre romlige dimensjoner med en tidsdimensjon. I moderne fysikk finnes også modeller med flere dimensjoner.

Fram til begynnelsen av 1900-tallet var den rådende oppfatningen at tid og rom, som beskrevet av newtonsk mekanikk, kunne behandles uavhengig av hverandre. Videre at det fantes en absolutt tid (selve «tida», som var den samme for alle – det vil si i alle referansesystemer) og et absolutt rom (som alle referansesystemer kunne måles i forhold til). Albert Einstein forkastet dette i 1905 med sin spesielle relativitetsteori.

«Fra nå av er rommet i seg selv, og tiden i seg selv, dømt til å blekne til skygger, og kun en forening av de to vil bevare en uavhengig eksistens».

Hermann Minkowski i en tale i 1908, oversatt av Øyvind Grøn

Einsteins spesielle relativitetsteori var en kinematisk teori. Den geometriske beskrivelsen av den var det Hermann Minkowski som la frem i 1908, og denne introduserte den første formen for tidrom, som har blitt kjent som Minkowski-rom.

Et punkt i et tidrom kalles en hendelse og avstanden mellom to hendelser kalles et tidromintervall. I Minkowski-rom er tidromintervall uavhengige av treghetssystem og dermed like for alle observatører selv om avstander i tid og rom hver for seg ikke nødvendigvis er det. Minkowski-rom er «flate», som vil si at de romlige dimensjonene følger euklidsk geometri der Pythagoras teorem gjelder.

Det geometriske bildet av tidrommet ble viktig for Einstein i arbeidet med den generelle relativitetsteorien, som ble utviklet for å inkludere effektene av akselerert bevegelse og gravitasjon. I den generelle teorien ble den euklidske geometrien erstattet med riemannsk geometri, noe som åpnet for at tidrommet kunne krummes.

I moderne fysikk har det blitt utviklet flere modeller for tidrom med flere dimensjoner. Det er et åpent spørsmål hvor mange dimensjoner som trengs for å beskrive universet.