自人類進入文明之後就開始了對時間和空間的研究探索。雖然數千年前的人們沒有現在的科技，但是一些智者仍然對時間和空間提出了自己的理解，比如古時候流傳的不少神話傳說，民間傳說都有時空的影子在內。
當人類走進科技時代之後，有了科技的幫助，科學家更是對時間和空間有了更深的興趣，想要探明白時間和空間到底是什麼？可能有人會說了，時間我們每天都在打交道，那不是很簡單嗎？而空間似乎也沒有那麼複雜啊？可事實上，我們認知的時間概念只不過是人類自己定義的，根本不是時間的本質，而空間雖然我們每天都接觸，但是對它的本質也是一無所知。而且，通過實驗檢測空間和時間的本質是不可能的，因為探測宇宙中如此微小的尺度需要極端的能量。
如果說近現代科學理論中，哪一個對時空的探索比較深，那一定是愛因斯坦的廣義相對論，在廣義相對論中，空間和時間被編織成統一的時空結構，這是支撐我們所處宇宙的四維舞台。這個時空是連續的，意味著任何地方都沒有空隙，一切都是光滑的。在這個光滑的時空結構中，存在著時空的彎曲和變形，這也是引力的來源。
在量子力學沒有出現之前，時空光滑論無疑是正確的，可是在量子力學出現之後，有關時空光滑論被提出了質疑。量子力學相信大家都知道，它是研究微觀領域，微觀世界奧秘的科學。量子力學控制著宇宙中那些極微小事物之間的相互作用。
量子力學告訴我們，我們日常生活中的大部分體驗並不是平滑，連續的，而是呈現塊的，也就是科學家所說的量子化。任何物質將它放大到量子狀態，你都會發現它是由很多微小的粒子組成，並不是一個連續光滑的物體。物質的能量、動量、自旋和其他許多性質都分割成了離散的小塊。
如果世界萬物都是由無數的小塊組成，並沒有一個光滑連續的結構，那麼由萬物組成的宇宙是否也不是一個光滑平滑的時空，而是一個塊狀的時空？所以，有關時空的本質，科學家也分成了兩個陣營，一個陣營依然堅持愛因斯坦相對論的觀點，認為時空是光滑連續的。
另一個量子陣營則認為，時空是呈現塊狀結構的，是由無數的粒子時空組成的。那麼這兩個結論到底哪一個才是正常的呢？在量子力學世界中，也可以分為兩個陣營，一個是粒子塊狀結構，也就是我們日常生活中熟悉的事物都是一個個粒子組成，它們是離散的“事物”。
另一方面，量子力學中還有一個量子場，在亞原子世界中，每一種粒子都有自己在時空中傳播的場。當我們提到粒子時，首先想到的是它們在場中的微小振動，這些振動反過來又與其他粒子相互作用，並發生其他有趣的現象。而這些場非常平坦光滑。
在量子力學中，有呈現塊狀規則的粒子，也有呈現光滑連續結構的量子場。因此，我們對宇宙的想像有一部分是平滑的，另一部分則是塊狀的。當涉及時空本身的時候，我們很容易將量子力學的概念延伸至其邏輯結論，並裁定空間和時間是離散的：現實的結構劃分就像電腦屏幕上的像素，我們經驗中光滑、連續的運動其實只不過是一個最微小尺度的網格離散像素。
物理學家提出了許多將量子力學和廣義相對論結合在一起的理論，比如弦理論和圈量子引力理論。這些理論預測了某種形式的離散時空（儘管對這種塊狀結構的精確預測、解釋和含義仍知之甚少）。如果我們能找到離散時空的證據，那不僅將徹底改寫我們對現實的理解，而且還將開啟一場物理學的革命。
當然，想要將時空的本質搞清楚，並不是一件容易的事，有可能需要人類漫長的時間才能夠做到。可能有人會問：人類研究時間和空間的奧秘有什麼用呢？事實上，它們的用處是我們無法想像的，可以說掌握時間和空間是人類能否成為宇宙霸主的關鍵。這是為什麼呢？
我們先拿空間的重要性來說，相信大家都知道，宇宙是浩瀚廣闊的，無人知道宇宙有多大，人類現在的可觀測宇宙範圍是920億光年，這個範圍有可能只是浩瀚宇宙的冰山一角。人類想要探索如此浩瀚的宇宙，沒有超出想像的速度是無法做到的。可是光速，普通的超光速飛行根本實現不了浩瀚宇宙的探索，於是有科學家提出了曲速航行模式。
曲速飛行是一種通過在壓縮時空中航行的技術，其原理就是在運動物體周圍利用反物質驅動的曲速引擎製造一個人工的曲力場，從而使物體能在這個扭曲的時空泡中快速移動。曲速就是衡量在這個時空泡裡運動的物體的速度。
曲速飛行理論上是沒有上限的，它可以是光速飛行，也可以是超光速飛行，還可以是超出我們想像的速度。而想要實現曲速飛行，我們必須要對空間的本質有足夠的瞭解，只有完全瞭解了空間的本質，我們才能夠有希望實現曲速飛行或者其它更先進的宇宙航行模式，從而實現對整個宇宙的探索。
由此可見，瞭解空間的本質掌握空間對於人類的未來有多麼的重要。如果我們不能完全瞭解空間的本質，那麼人類的飛船能夠實現的最快速度也只有亞光速，以這樣的速度我們只能夠探索太陽系附近的星系，連銀河系都走不出去，更不要說探索宇宙，稱霸宇宙了。
說完空間的重要性，我們再來說時間，一說起時間，可能很多人都會想到時間機器，通過它可以穿梭過去和未來。可能在很多人看來，時間機器穿梭過去和未來，那只不過是幻想中的事情，永遠不可能實現，事實真是如此嗎？
當然不是，愛因斯坦研究時空理論的時候，也提出過時空穿梭理論上的可能性。而要實現時間線上的穿梭，必須要對時間的本質有足夠的瞭解，能夠掌握時間。只有掌握了時間，我們才能夠在時間長河中來回穿梭，才可以回到過去，前往未來甚至穿越到不同的平行空間中。
通過以上的分析，我們也明白了時間和空間的重要性，如果未來人類掌握了時間和空間，就可以讓時空為我們服務，而人類在時空的幫助下，也有可能成為宇宙的霸主，成為這個宇宙中最強大的文明。
