স্পেস-টাইম বলতে কী বোঝায়?

Space Time (স্থান-কাল):সময় এবং স্থানকে মিলিয়ে যে গাণিতিক বা জ্যামিতিক গঠন তৈরি হয় তাকে স্থান-কাল (space time) বলে।

ইউক্লিডীয় স্থান:গণিতবিদ ইউক্লিড দূরত্ব ও কোণের মধ্যে সম্পর্কের বিষয়টি নিয়ে গবেষণা শুরু করেন। প্রথমে একটি সমতলে এবং পরে উন্মুক্ত স্থানে গবেষণা করেন। তিনি যে সম্পর্কগুলো প্রতিষ্ঠা করেছিলেন তার মধ্যে একটি হচ্ছে, ত্রিভুজের তিন কোণের সমষ্টি সব সময় ১৮০°। বর্তমানে এই সম্পর্কগুলোকেই দ্বিমাত্রিক বা ত্রিমাত্রিক ইউক্লিডীয় স্থান এবং ইউক্লিডীয় জ্যামিতি বলে।

চিরায়ত বলবিজ্ঞান:চিরায়ত বলবিজ্ঞান নামের পদার্থবিজ্ঞানের শাখায় বিভিন্ন রকমের বস্তু, যেমন প্রক্ষেপক, যন্ত্রাংশ, খ-বস্তু, মহাকাশযান, গ্রহ, নক্ষত্র, ছায়াপথ, ইত্যাদির গতি বর্ণনার চেষ্টা করা হয়। যে সব বস্তুর গতি আলোর গতির চেয়ে অনেক অনেক কম, সেইসব ক্ষেত্রে চিরায়ত বলবিজ্ঞান খুবই সঠিক ফলাফল প্রদানে সক্ষম। এটি বিজ্ঞানের অন্যতম প্রাচীন ও বৃহত্তম শাখা। চিরায়ত বলবিজ্ঞানের মূলনীতিসমূহ নিউটনের গতিসূত্রসমূহের উপর ভিত্তি করে প্রতিষ্ঠিত।

স্থান-কাল মূলত স্থানের তিনটি মাত্রার(x=দৈর্ঘ্য, y=প্রস্থ, z=উচ্চতা) সাথে সময়কে(t) যোগ করে একটি চতুর্মাত্রিক(x, y, z, t) ধারণা তৈরি হয়।

ইউক্লিডীয় স্থান ধারণা অনুযায়ী স্থানকে ত্রিমাত্রিক এবং সময়কে একটি আলাদা মাত্রা হিসেবে বিবেচনা করা হতো।কিন্তু এই দুয়ের(ত্রিমাত্রিক স্থান ও একমাত্রিক সময়) মিলন ঘটানোর মাধ্যমে স্পেস টাইম(চতুর্মাত্রিক) তৈরি করে অনেক জটিল ঘটনার (যেমন-এই চতুর্মাত্রিক নীতি দিয়ে বৃহৎ স্কেলে মহাবিশ্বের গঠন থেকে শুরু করে অনেক ক্ষুদ্রাতিক্ষুদ্র বস্তু পর্যন্ত প্রায় সবারই পরিচালনার নীতি) ব্যাখ্যা করা যায়।

চিরায়ত বলবিদ্যা অনুসারে ইউক্লিডীয় স্থানে স্থান-কালের ব্যবহার যথাযথভাবে করা যায় কারণ সময় সেখানে ধ্রুবক এবং তা স্থানের ত্রিমাত্রিক গতি নিরপেক্ষ। এই তত্ত্ব কেবল নিম্ন গতির বস্তুর ক্ষেত্রেই প্রযোজ্য। আপেক্ষিকতাভিত্তিক তত্ত্বের কথা চিন্তা করলে, কালকে স্থানের থেকে আলাদা করে দেখার কোন উপায় নেই। কারণ এক্ষেত্রে কাল আলোর বেগের সাপেক্ষে ত্রিমাত্রিক স্থানের গতির উপর নির্ভরশীল। এছাড়া এটি তীব্র মহাকর্ষীয় ক্ষেত্রের উপরও নির্ভরশীল, কারণ তীব্র মহাকর্ষীয় ক্ষেত্র সময়ের গতিকে মন্থর করে দিতে পারে।

প্রকৃতিতে স্থান এবং সময় অবিচ্ছেদ্য ভাবে মিলে আছে।কোন সুনির্দিষ্ট স্থান-কাল কে প্রকাশ করার জন্য মাত্রাগুলো(তিনটি স্থানিক মাত্রা x, y, z এবং একটি সময়গত মাত্রা t) প্রসঙ্গ কাঠামোর স্বাধীন উপাদান।