Uno de los principios de la relatividad es colocar tanto en el espacio y el tiempo en un pie de igualdad. En la relatividad especial, usted aprenderá que no sólo, como en la relatividad Galileana, uno puede estar en desacuerdo en decir las velocidades, pero no existe un tiempo absoluto - de hecho, es también relativa, motivando a mantener el tiempo que tiene el mismo estatus como una coordenada espacial, en lugar de un parámetro.
Así, el plano espacio-tiempo de Minkowski es, simplemente, $\mathbb{R}^{1,n-1}$ con una timelike coordinar y $n-1$ spacelike coordenadas, para un $n$espacio tridimensional. Tiene una propiedad especial, sin embargo. Si usted piensa de distancias en el espacio Euclidiano, tenemos que,
$$ds^2 = dx^2 + dy^2 + dz^2$$
como usted está familiarizado con, desde el aprendizaje del teorema de Pitágoras. Sin embargo, en el espacio-tiempo, tenemos que medir distancias de forma ligeramente diferente, de acuerdo a
$$ds^2 = dt^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2$$
o, alternativamente,
$$ds^2 = -dt^2 + dx^2 + dy^2 + dz^2$$
en lugar de tomar el enfoque ingenuo de la geometría Euclidiana. Hay algunas profundas implicaciones del hecho de que el espacio-tiempo tiene la firma de $(1,n-1)$ frente al $(n,0)$, pero esto sería más allá del alcance de su pregunta.
En cuanto a por qué es importante, el concepto de espacio-tiempo se utiliza en la teoría de la gravitación conocida como teoría general de la relatividad y la moderna física de partículas utiliza un marco llamado la teoría cuántica de campos que se basa en el espacio-tiempo así. Sin embargo, los acontecimientos recientes sugieren que esta formulación en realidad puede tener inconvenientes, pero, una vez más, por qué es más allá del alcance aquí.