معرفی فضا
فضا عبارت است از یک گستره سه‌بعدی نامحدود که اجسام و رویدادها در آن رخ می‌دهند و فاصله و جهت نسبی دارند.[۱] فضای فیزیکی اغلب در سه بُعد خطی تصور می‌شود، اما فیزیکدانان نوین معمولاً آن را در کنار زمان به عنوان یک پیوستار نامحدود ۴ بعدی به نام فضازمان توصیف می‌کنند. مفهوم فضا اهمیتی بنیادین در درک جهان فیزیکی دارد. اما بین فیلسوفان همچنان بر سر اینکه آیا فضا خود یک موجودیت است یا اینکه رابطه‌ای میان موجودیت‌ها یا بخشی از یک چارچوب مفهومی است، اختلاف نظر وجود دارد.
بحث در مورد ماهیت و حالت وجودی فضا به دوران باستان بازمی‌گردد مثلاً در رساله‌هایی چون تیمائوس افلاطون، یا سقراط در بازتاب‌هایش از آنچه یونانی‌ها khôra (به معنی فضا) می‌خواندند، یا در رساله فیزیک ارسطو (کتاب ۴، دلتا) در تعریف topos (به معنی مکان) یا بعدتر به عنوان مفهوم هندسی مکان در رساله «قول فی المکان» دانشمند سده یازده، ابن هیثم.[۲] بسیاری از پرسشهای کلاسیک فلسفی در رنسانس مورد بحث قرار گرفت و در قرن هفدهم و در زمان آغاز شکل‌گیری مکانیک کلاسیک مجدداً فرمولبندی شد. از دید ایزاک نیوتن، فضا مطلق بود، یعنی همیشگی بود و مستقل از اینکه ماده‌ای در آن باشد یا نباشد.[۳] سایر فیلسوفان طبیعی از جمله گاتفرید لایب‌نیتز فکر می‌کردند که فضا مجموعه‌ای از روابط میان اجسام بود که توسط فاصله و جهتشان نسبت به یکدیگر مشخص می‌شد. در قرن هجدهم یک فیلسوف و خداشناس به نام جرج بارکلی تلاش کرد تا قابلیت دیدن عمق فضایی را در مقاله‌اش با عنوان «به سوی نظریه جدیدتری برای دیدن» رد کند. امانوئل کانت متافیزیکدان چنین گفت که مفاهیم فضا و زمان، مفاهیم تجربی نیستند که از تجربیات دنیای خارج به دست آمده‌باشند، بلکه اجزایی از یک چارچوب سیستماتیک هستند که در اختیار انسان قرار دارند و برای ساختار بخشیدن به همه تجربیات استفاده می‌شوند.
در سده‌های ۱۹ام و ۲۰ام ریاضیدانان شروع به بررسی هندسه‌های نااقلیدسی نمودند که در آنها فضا به جای تخت بودن دارای انحناست. بنا بر نظریه نسبیت عام اینشتین، فضای اطراف میدان‌های گرانشی از فضای اقلیدسی پیروی نمی‌کند[۴] آزمونهای نسبیت عام تأیید کرده‌اند که هندسه‌های نااقلیدسی مدل بهتری برای شکل فضا ارائه می‌کنند.
