In relatività speciale e generale spazio e tempo sono descritti come una unica entità, lo spazio-tempo, dotata di proprietà geometriche. Possiamo, in un certo senso, immaginare lo spazio-tempo come un inusitato "foglio" a quattro dimensioni sul quale si possono tracciare linee (le linee d'universo) che rappresentano storie evolutive di oggetti puntiformi. Le proprietà geometriche dello spazio-tempo sono racchiuse in un tensore metrico o metrica, rappresentabile con una matrice simmetrica 4×4. Gli elementi di questa matrice (solo 10 su 16 sono fra loro indipendenti) sono l'equivalente del potenziale nella teoria della gravitazione universale di Newton.

In molte formule relativistiche gioca un ruolo la radice quadrata del valore assoluto del determinante della matrice che rappresenta il tensore metrico, che si scrive generalmente

in quanto il determinante, indicato con la lettera g, è di per sé negativo. Quando non c'è nessun campo gravitazionale si dice che lo spazio-tempo è piatto e la sua metrica è di Minkowski . In pratica la geometria minkowskiana corrisponde a quella euclidea, a meno del segno del determinante della metrica, che è negativo. Se si usano coordinate cartesiane in uno spazio tempo piatto, il tensore metrico si può scrivere:

Il determinante in questo caso vale -1 e quindi

.

Se però le coordinate scelte non sono cartesiane allora il determinante non è più uguale a -1. Anche quando è presente un campo gravitazionale il determinante della metrica non è più uguale a -1.