時空間隔（spacetime interval）
兩位彼此飛掠而過的觀察者，對幾乎所有事情都意見不合：兩事件相隔多遠、相隔多久、甚至先後次序。然而關於一對事件，有一個數字他們算出來永遠相同——時空間隔。它是相對論的基石不變量，是時空幾何的「距離」。
兩個鄰近事件之間的間隔為 ds^2 = eta_munu dx^mu dx^nu = c^2 dt^2 - dx^2 - dy^2 - dz^2（標記 +,-,-,-）。其正負號決定分離的類型：ds^2 > 0 為類時（有質量粒子能在兩事件間行進，且固有時流逝，c^2 dtau^2 = ds^2）；ds^2 = 0 為類光／零（只有光能連結它們）；ds^2 < 0 為類空（沒有訊號能連結，且同時性取決於觀察者）。在勞侖茲變換下，個別的 dt 與 dx 會改變，但組合 ds^2 不變——這個不變性正是它的定義性質。
間隔是相對論用來取代「經過的時間」與「距離」這兩個各自絕對量的替代品；兩者都被降格為單一不變量在特定參考系中的投影。你會在推導時間膨脹與長度收縮、沿世界線定義固有時（tau = ds/c 的積分）、以及建構每一個四維向量時遇到它。要注意：由於度規是不定的，ds^2 可以為負，所以對類空分離而言 ds 本身是虛數——這就是為什麼人們通常引用 ds^2，或對類時分離用固有時、對類空分離用固有長度。
一個在高層大氣中生成、於地面衰變的緲子（muon）：在地球參考系中它或許在 34 微秒內行進 10 公里；在緲子自身的參考系中，它在自己的固有時（約 2.2 微秒）內行進零距離。兩個參考系算出相同的 ds^2 = c^2 dtau^2，這正是緲子能抵達地面、儘管其實驗室壽命短暫的原因。
不變間隔調和了兩參考系天差地遠的時間與距離。
不要把 ds^2 讀成一個必須為正的實數平方——閔可夫斯基「度規」是不定的。兩個相異事件之間的「零間隔」（類光）完全合乎物理，並不表示這兩個事件重合。