Новый этап в развитии представлений о пространстве связан с созданием неевклидовой геометрии (Н. И. Лобачевский, Я. Бойяи, К. Ф. Гаусс), разработки общей математической теории неевклидовой геометрии (Б. Риман, Е. Бельтрами, Ф. Клейн), общей теории относительности (А. Эйнштейн, Д. Гильберт). С создания общей теории относительности исследование проблемы пространства развивается в основном в рамках физических теорий.
Понятие пространства играет системообразующую роль в современной физике, а отождествление физического и математического пространства дает возможность описывать первое в терминах второго, подменять реальные объекты их математическим описанием.
Идея арифметизации пространства была впервые реализована в XVII веке с введением координатного метода, установившего по существу изоморфизм между числовыми и пространственными множествами (П. Ферма, Р. Декарт), причем диффузия «пространственной» терминологии (например, в теоретическую механику Ж. Л. Лагранжем и др.), не подвергала пока сомнению единственность и определенность прообраза геометрических абстракций – реального физического пространства.
Развитие наук, вызванное открытием неевклидовых геометрий, аксиоматическая концепция Гилберта привели к тому, что соответствие геометрических аксиом реальному миру стали считать пережитками платонизма. Вначале геометрия стремилась к описанию того единственного пространства, которое нас окружает. Термин «пространство» в XX веке «уже прочно воспринимается как родовой, и целые разделы математики посвящаются главным образом изучению «природы» многообразных «пространств»»89. Реальное пространство для науки «умерло».
С точки зрения античности все тела стремятся к своим «естественным» местам и совершают «естественные» для них движения (например, легкое естественным образом стремится вверх и т. д.). Место обладает некоей силой, обуславливающей движение относительно места. Само же место неподвижно и может быть оставлено телом, так что всякое тело, если ему не препятствовать, движется к своему естественному месту, в котором тело покоится; поэтому вселенная включает в себя целую систему естественных мест.
«Не пространство и измерения создают время, а измерения и пространство истекают из времени»90. Энергия потока времени влияет на пространство двояко: «изменение состояния и свойств вещества может происходить не только со временем, но и под действием времени на него. Первое обстоятельство соответствует законам, действующим в пассивном геометрическом времени, а второе – обусловлено активными, физическими его свойствами. Из-за взаимодействий с происходящими в Природе процессами должны меняться активные свойства времени, а это, в свою очередь, будет влиять на ход процессов и на свойства вещества»