时间和空间伴随宇宙大爆炸而产生。在此之前没有时间也没有空间。宇宙大爆炸为自己开辟时间，度量时间的尺度为空间，或者，反过来看，宇宙大爆炸为自己开辟空间，度量空间的尺度为时间。或曰：宇宙大爆炸开辟了粒子运动场，时间和空间是场的结构，也是粒子运动的自由度，简称“维”。
时间与空间如何区别？任取两维，相关者，其中一维即时间，另一维是空间；不相关者，均为空间。依据上述标准，可推导出：各向同性为时间，各向异性为空间。或曰：时间只有一维，各向同性；空间有无限多维，各向异性。因此，跨越时间的旅行是不可思议的。
时间与空间如何度量？假定光速的最高极限为 C ，那么，时间与空间的结构，就是任何运动速度都无法超越这个极限，可用洛伦兹变换表达出来。或曰：时间是用光速极限度量空间的尺度；空间是用光速极限度量时间的尺度。
该假定并不排除（1）光速因万有引力而发生变化。并且，当光速因万有引力的变化而达到极限时，例如在黑洞中，由于万有引力的作用，时间与空间的结构就会发生倒转。其特征为（2）任何粒子的运动速度达到光速极限，在该粒子的运动方向上，时间与空间就会倒转。例如，在相互纠缠的电子对之间，其相互作用的光速已经达到光速极限，所以，它们的相互作用在观察者看来是瞬间完成的。而事实上，依据电子对之间的距离 L，用光速极限测量光子的运动，光子在倒转时空中花费了 L / C 的时间。
时间仅有一维，那么，可观测的空间共有几维？依据广义相对论把万有引力解释为时空弯曲，可知，万有引力等价于一维时空。同理，依据人类已知的万有引力、核弱力、核强力、光、电、磁共六种力，可证，人类已知时空共有六维。但人类只能感觉到三维空间和一维时间，共四维。这是因为人脑的生理结构只能感觉到光、电、磁和万有引力。其中任何一维作为时间，各向同性，另外三维就是空间，各向异性。