Світловий конус - фізична енциклопедія

СВІТОВИЙ КОНУС - поняття, яке використовується при описі геом. властивостей чотиривимірного простору-часу в приватній (спеціальної) і загальної теорії відносності. С. к. Відповідним даній точці простору-часу, зв. тривимірне підпростір в цьому чотиривимірному просторі, утворене сукупністю світових ліній вільно поширюються світлових сигналів (або будь-яких частинок з нульовою масою спокою), що проходять через цю точку (вершину конуса), власної. довжина світових ліній світлових сигналів дорівнює нулю. Тому С. к. Зв. також нульовим конусом. Кожній точці чотиривимірного простору-часу відповідає свій С. до.

У разі, якщо справедлива приватна теорія відносності, геометрія простору-часу є лсевдоевклідовой, наз. геометрією Маньківського, в якій всі точки простору-часу рівноправні (див. Маньківського простір-час). Тому досить розглянути С. до. З вершиною на початку координат Про: х = 0, у = 0, z = 0, t = 0 (де х, у, z - просторові координати, t - час). Ур-ня поверхні С. к. С вершиною і Про має вигляд: c 2 t 2 - х 2 - у 2 - z 2 = 0; воно інваріантної щодо Лоренца перетворень. Точки (події) з і t> 0, t <0 образуют соответственно верхнюю (I) и нижнюю (II) полости С. к.; события с образуют область LII вне С. к. Пересечение С. к. с плоскостью у = 0, z = 0 изображено на рисунке. Поверхность С. к. пересекает эту плоскость по прямым. События А. лежащие в области I, образуют т. н. абсолютное будущее по отношению к событию О; событие О может оказать непосредств. воздействие на любое событие Л, т. к. они могут быть связаны с О реальными сигналами или взаимодействиями. События в области II образуют абсолютное прошедшее для события О; любое событие В может влиять на событие О. сигналы из В могут достичь О. События в области III не могут быть связаны с 0 никаким взаимодействием, т. к. никакие частицы и сигналы не распространяются быстрее света.

Т. о. поверхню С. к. відділяє події, к-які можуть перебувати у причинному зв'язку з О, від подій, для яких брало це неможливо, - з цим пов'язано фундам. значення поняття «С. к. ». Спостерігач, що знаходиться в О. може знати тільки про події в області II і впливати тільки на події в області I.

При наявності полів тяжіння простір-час викривлене і світові лінії, що утворюють поверхню С. к. Вже не є прямими; властивості С. к. поблизу вершини такі ж, як в приватній теорії відносності, але в цілому вони можуть відрізнятися. І. Ю. Кобзарев.

Схожі статті