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Espace

L'espace est le moyen qu'a trouvé la Nature pour que tout ne se passe pas au même endroit.

Plus prosaïquement, on parle d'espace pour désigner une étendue (entre des objets : l'espace entre deux personnes, ou en tant que telle : ce parc naturel couvre un espace considérable).

Astronomie

L'espace est l'étendue vide qui sépare les objets astronomiques. On parle aussi de vide spatial.

Physique

En physique, la notion d'espace (et la façon dont celui-ci est modélisé mathématiquement) varie en fonction des conditions expérimentales

• En mécanique classique, dont les lois expliquent la quasi-totalité des phénomènes survenant à échelle humaine, l'espace est modélisé comme un espace euclidien de dimension 3.
• La relativité restreinte, dont les lois prennent en compte le fait que la vitesse de la lumière est une constante quel que soit l'observateur, introduit un lien entre l'espace et le temps. L'espace-temps y est modélisé comme un Espace de Minkowski. Ces lois ne s'appliquent que dans un cadre 'restreint' (pas d'accélération du référentiel, pas de gravité).
• En relativité générale, qui étend la mécanique classique en intégrant le fait que la vitesse de la lumière est une constante, l'espace, la matière et le temps sont liés. L'espace-temps est modélisé mathématiquement comme une variété de dimension 4, dont la courbure dépend du potentiel de gravitation. L'espace tangent (approximation de l'espace sur de petites distances et de petites durées, en ignorant la courbure) est un Espace de Minkowski. Les prédictions de la relativité générale ne s'écartent sensiblement des prédictions de la mécanique classique qu'à des champs de gravité extrèmement forts, ou à des vitesses extrèmement élevées.
• En mécanique quantique, qui étudie les phénomènes à des tailles tellement petites que les changements d'états ne sont plus continus, mais se font par saut (les quantas), l'espace est modélisé comme un espace euclidien de dimension 3, mais la notion de position n'existe plus, et est remplacée par la notion de fonction d'onde, ou nuage de probabilité. Position et mouvement y sont liés par l'Inégalité de Heisenberg qui postule qu'ils ne peuvent être connus simultanément avec précision, ce qui rend impossible toute notion de trajectoire d'une particule. Bien qu'efficace pour prédire les phénomènes, cette modélisation pose des problèmes d'interprétation (voir par exemple École de Copenhague).

L'espace physique, ou espace-temps, souléve plusieurs questions philosophiques:

• L'espace est-il absolu ou relatif? En d'autres termes, que se passerait-il si l'on poussait l'univers entier de trois mètres dans une direction ? Pour la physique, l'espace-temps est relatif, et un résultat théorique majeur (Théorème de Noether) montre que cela explique les lois de conservation de la quantité de mouvement et de l'énergie.
• L'espace possède-t'il une géométrie propre ou la géométrie de l'espace est-elle uniquement une convention?

La question des caractéristiques de l'espace avait été abordée par

• Isaac Newton (l'espace est absolu),
• Gottfried Leibniz (l'espace est relatif)
• Henri Poincaré (la géométrie de l'espace est une convention).

Géométrie et Topologie

En mathématiques, un espace est un ensemble muni de certaines structures supplémentaires. Par exemple :

• espaces topologiques, métriques, vectoriels, euclidiens (Euclide), et non-euclidiens : elliptiques (Riemann) et hyperboliques (Lobatchevsky / Bolyai), connexes, convexes, compacts
• espace-temps et courbure de l'espace (Lorentz, Einstein et Poincaré)

Théorie de la connaissance

L'espace est la forme de notre expérience sensible. C'est un milieu idéal, i.e. une construction de l'esprit, qui contient nos perceptions et où nous localisons le mouvement et les corps. Dans l'expérience quotidienne, l'espace est homogène, isotrope, continu et illimité.

On distingue l'espace psychologique et l'espace mathématique. L'espace psychologique peut être divisé en espaces visuel, tactile, musculaire, etc.

Terminologie de Bergson

Henri Bergson définit dans ses ouvrages l'espace comme l'ensemble des distances entre les points qui s'y trouvent. Cette définition personnelle est contestée par Bertrand Russell qui n'y voit qu'un mauvais procédé pour découvrir des propriétés certes surprenantes, mais qui ne s'appliquent pas à l'espace au sens que nous donnons dans la vie courante à ce mot.

Typographie

L'espace typographique est un espace blanc dans le texte.

Électronique

En électronique numérique, l'espace correspond à la valeur binaire 0.