Світловий конус
Матеріал з Вікіпедії — вільної енциклопедії.
Світловий конус визначається у чотиривимірному просторі-часі подій рівнянням
- x2 + y2 + z2 − c2t2 = 0,
де c - швидкість світла, t - час, x,y,z - просторові координати.
Світловий конус роділяє усі події на дві категорії - часоподібні й простороподібні, а всі часоподібні події розділяються на абсолютне майбутнє й абсолютне минуле.
Кожна подія відбувається в певний час і в певній точці. Час події й координати місця, де вона відбулася залежать від вибору системи відліку. Навіть в тому випадку, коли спостерігач зв'язує систему відліку із собою, згідно з основними положеннями загальної теорії відносності час і віддаль залежать від швидкості руху спостерігача.
Незважаючи на це, події можна розділити на майбутнє, минуле й сучасне. Границя цього розділу проходить по світловому конусу. Світловий конус не залежить від вибору системи координат, тобто від швидкості руху спостерігача.
Інтервал між подіями називається простороподібним, якщо
- (x1 − x2)2 + (y1 − y2)2 + (z1 − z2)2 − c2(t1 − t2)2 > 0.
Якщо дві події простороподібні, то існує така інерційна система координат, у якій вони відбуваються одночасно.
Інтервал між подіями називається часоподібним, якщо
- (x1 − x2)2 + (y1 − y2)2 + (z1 − z2)2 − c2(t1 − t2)2 < 0.
Якщо інтервал між подіямми часоподібний, то існує система відліку, в якій вони відбуваються в одній точці простору. У цьому немає нічого дивного. Досить зв'язати систему відліку із спотерігачем, який рухається від однієї події до іншої. Проте спостерігач не може рухатися швидше за світло, тож певні далекі події все ж відбуваються у різних місцях у будь-якій системі відліку.
Часоподібні інтервали розбиваються на абсолютне минуле й абсолютне майбутнє в залежності від знаку t1 − t2.
