在牛顿力学里，测试系统与观察者之间的相对状态不影响测试结果，因而空间是三维的且空间与时间是互相独立的。但在相对论力学，相对运动的速率v与光速c比较是不可忽略时，则测试系统与观察者之间的相对状态会影响测试结果。因此空间时间为一整体具有四个维度，其中三维是空间，一维是时间。