“時空”，顧名思義，就是指時間和空間的疊加體。

在漢語詞典裡，時空的註釋是這樣的：

也就是說：時間就是指一切事物不斷髮展變化所經歷的過程；而空間則沒有什麼實體意義，空間是空洞的，不包含什麼內容。

1916年，愛因斯坦的量子引力理論認為引力不是一種在空間中傳遞的力，而是時空的本身就存在的一種性質。比如當你向空中丟擲一個物體，不管朝著那個方向丟擲，這個物體最終還是會回到地面，而它的原理是地球扭曲了這個物體周圍的時空，使得物體的運動軌跡再度與地面相交，最後物體又落在了地面上。在整個物體運動的過程中，物體的空間發生了改變，同時也消耗了一定的時間。

另一個實驗表明，我們拿一塊磁鐵就能輕鬆地抵抗整個地球的引力把一枚細小的釘子給吸起來，反映了引力比磁力、電力和原子核內的核力都要弱。但是這又取決於釘子的重量，和拿磁鐵的人能給到磁鐵的力量的大小。假設釘子的重量很小，那麼磁鐵可以輕鬆地把釘子吸附上來，那如果釘子的重量很大，磁鐵就會被釘子給吸附下來，這時如果人為地給磁鐵一個力，又可以幫助磁鐵把釘子給移動到空中，而如果人的力氣不夠大，無法將釘子給拿起來，那磁鐵就無法改變釘子的位置。

目前，科學家證明地球上的人和物之所以能在地面上活動，是因為地球自身的引力導致的，那也就是說人和物都是自帶引力的，只有這樣才能地球的引力給吸附在地球表面，那麼問題來了，太陽的引力能將地球給固定在一個軌道上，讓地球圍繞著它轉，就是說太陽的引力比地球大，那為什麼太陽不能將地球上人和物吸附到它表面呢（這裡我們暫不考慮環境）？那是因為在宇宙中還有比太陽更大的天體能產生更大的引力與太陽的引力抗衡，但是這個天體它的引力的大小跟距離有關，也就是力的大小跟距離也是有關係的。同樣的回到拋物實驗，我們人為地給物體一個力，使得這個物體的引力能短暫的與地球、太陽、和其它天體的力抗衡，但又因為人的力氣的大小有限，使得物體運動的軌跡距離有限。

目前，能證明這些效應的確存在的唯一明確證據，就是宇宙形成早期不均勻的物質分佈模式，科學家認為，這種現象部分是由引力場的量子漲落導致的。

在著名的“黑洞”實驗中表明，黑洞是測試量子引力的最佳試驗場。馬里蘭大學帕克分校的特德·雅各布森（Ted Jacobson）說：“黑洞僅次於實驗。”他和其他理論物理學家都將黑洞視為理論研究的支點。把通常條件下行之有效的方程扔到一個我們能想到的最為極端的環境中去，會發生什麼？那些隱藏的瑕疵會不會暴露無遺？

　　落入黑洞的物質在接近中心的過程中會被無限壓縮，而黑洞的中心被命名為奇點。理論物理學家無法推測物體落入奇點之後的運動軌跡，它的時間線在那裡終結了。甚至“那裡”這個說法都是不準確的，因為定義奇點位置的時空本身都不存在了。也就是說黑洞是時間和空間的盡頭，所有的物體靠近黑洞都會消失，因為這個物體不存在了，那麼這個物體也就不存在時間和空間的概念了。那是不是可以這樣認為，沒有物體，就沒有時空的存在？也就是說時空是因為物體才存在的？

　　其實，部分與整體之間的關係從來就不是那麼簡單。比如水分子就不是一小份水，想想液態水具有的性質：它可以流動，形成水滴，蕩起漣漪，凍結成冰，沸騰成氣，而一個單獨的水分子卻一樣都做不到，因為這些是大量分子的集體行為。與此類似，空間的構成基元也不一定是空間，德國馬普引力物理研究所的達妮埃爾·奧利迪（Daniele Oriti）說：“時空的原子並非最小塊的時空。它們是空間的基本組分，但空間的幾何性質不是單個原子的性質，而是一個由大量原子組成的系統的全新的、集體的、近似的性質。”但是這些實驗的或者假設都是指定了某種在我們認知範圍內的事物，而且參照物是相對固定的，一個水分子無法做到自主移動，那如果外界給它一個力呢，當參照物多了，它就能發生改變了。

　　至於這些構成時空的基本組分究竟是什麼，則取決於具體的理論。在圈量子引力中，它們是透過量子效應聚集起來的體積量子。在弦論中，它們是類似電磁場的一種場，存在於一個運動的能量束或能量圈——也即所謂的弦——的表面。在與弦論相關的M理論中，它們是一種特殊的粒子：一張縮成一點的膜。在因果集合理論中，它們是由因果交織起來的網路。而振幅多面體（amplituhedron ）及其他理論則完全不需要它們，至少不需要通常意義上的基本組分。

　　儘管這些理論的組織原理各不相同，但它們都以某種方式盡力維繫著德國哲學家戈特弗裡德·萊布尼茨（Gottfried Leibniz）提出的關係論（relationalism）。一般而言，關係論認為空間源自物體之間特定的關係。按照這種看法，空間就像是一張大拼圖，你從一大堆碎片開始，尋找它們之間的聯絡，將之放置於正確的位置。如果兩塊碎片具有類似的性質，比如顏色相近，它們的位置就可能比較接近，反之，如果兩塊碎片差異太大，你就會直覺地將它們分開。物理學家通常將這些關係表述為以特定方式連線的網路。關係由量子理論或其他理論決定，而空間排布則由這些關係決定。

　　這些理論中另一個常見的元素是相變。如果空間可以被構成，那也許同樣能被解構，解構之後，空間的基本組分應該會組織成一些看上去完全不是空間的東西。“就像水有氣固液三態，空間的原子也可以透過自身重組形成不同的相，” 印度大學校際天文與天體物理中心的塔努·帕德馬納班（Thanu Padmanabhan）解釋道。按照這種觀點，黑洞可能是空間發生相變的地方。在那裡已知的物理學失效，但某個更加通用的理論也許可以描述新的相中究竟發生了什麼。即便空間終結，物理學仍將繼續。

那麼時間究竟是什麼？時間的基數是多少？時間是因為物體的運動而被動產生的，還是宇宙形成之初就固定好的？我認為空間是物體發生行為軌跡的前提，有空間物體才能發生行為軌跡，物體發生了行為軌跡空間才存在。時間則是記錄物體行為軌跡的整個過程，只有物體發生了行為變化，時間才存在。不管物體怎樣變化，是變大了還是變小了，是近了還是遠了。而物體發生行為變化皆依賴於力的作用，也就是說，是力改變了物體的行為軌跡從而產生了時空。時空的存在就是為了記錄物體改變的行為軌跡，是為了證明力的存在。（作者個人觀點）

那科學能不能完成時空穿梭呢？答案是不能的，如果要進行時空穿梭就需要固定整個宇宙大環境的物體進行運動軌跡的發生，而改變區域性的物體的行為軌跡，又或者固定區域性的物體，讓大環境的物體進行特定的行為軌跡。其實就是說，你如果要穿越到過去，就得還原物體的行為軌跡，想要穿越到未來就得推動物體的行為軌跡。在人類有限的認知裡，宇宙中沒有可以改變宇宙的能量，人類無法改變宇宙的行為軌跡，甚至都還無法詳細地記錄它，更不要說宇宙之外的未知了。（作者個人觀點）