A fizikai értelemben a tér-idő
Egy korábbi cikkben már részben érintettük a geometriai jelentése a tér-idő előttünk. Most lássuk, hogyan kapcsolódik a valósághoz.
Az idő intervallum valamint a távolság
Minden idők hasonló időközönként leírni, időközönként. Tér-szegmensek megfelelnek a térbeli távolságot.
Nézzük újra a képet az előző cikk:
Waist szegmensek megfelelnek az időintervallumokban (három másodpercig, mivel mind a hossza három).
Red szegmensek megfelelnek távolság időközönként hossza „három” a mi egység. Hadd emlékeztessem önöket, hogy van egy egységnyi távolság egyenlő a távolság, amelyet a fény egy másodperc alatt. Ez azt jelenti, egyenlő távolság „három” egyenlő 3c. amely 3 x 299.792.458 = 899.377.374 méter (70-szer a föld átmérő).
fénykúp
Az egyik legfontosabb tárgyait téridő a fényt. Mi ez?
Tegyük egy pillanatra elképzelni háromdimenziós téridő, ahol két dimenzió - ez a mi normál hosszúságú és szélességű, és a függőleges időtengely. Hogy egy ilyen rendszerben nézne fény terjedési folyamat?
Zéró időpontban, amikor a járvány fordult elő, a teret ábrázolják, mint egy fehér vízszintes síkban:
Későbbi időpontokban látható átlátszó fehér síkok. Minél több idő telt el a flash, a távolabb a fényhullám (piros körök), és az összes pontot, amely átmegy a hullám a tér-idő, alkotnak egy kúp (sárga színnel).
A kétdimenziós téridő ábrán látható kék fény síkban húz két vonal (vagy, pontosabban félig sorok). Sőt, ha betartjuk a korábban megadott mértékegységeket. E sorok kerülnek szögben 45 fok. Ez egy olyan pont elválasztjuk a származási 0 egység. És a származás, ahogy eszébe jut, és ott volt egy villanás. Ez, tekintve a tér-idő fotonok (fény részecske) rögzítve, ne menj távolságot, és nem érzik az idő múlása, ez nekik, hogy csak állni.
Itt meg kell értenünk, hogy beszélünk a foton időt, azaz azt az időt, azt mutatják, hogy az órák kapcsolódnak a foton. Ugyanez vonatkozik a távolságot. Ezen túlmenően, a foton nyugalomban szempontjából a tér-idő. Ez nem azt jelenti, hogy az áthalad a nulla távolság vagy idő nulla. Ez csak annyit jelent, hogy az intervallum bármely két pont között, amelyen keresztül a foton nulla.
Mert, mint megfigyelő, úgy tűnhet, hogy a foton meglehetősen sikeresen megoldja a nem nulla távolság, és van egy hosszú idő. De látni fogjuk, hogy mi mért intervallumokat az idő és tér függ a sebesség és a nem egyetemes jellemzői mozgás, ami a tér-idő intervallumban.
A világ vonalak és visszaszámlálás
Először szeretnék mondani néhány fontos szót arról, hogyan fogom választani, és hívja a tengely és irányát. Nem fogom megváltoztatni a hagyomány, és az előző ábrán lesz az idő tengelye függőleges, a térbeli koordinátáit tengely - vízszintesen. De ne hagyd, hogy megtévesszen! A vízszintes tengely nem esik egybe a teret. Mint hamarosan látni fogjuk, nincs egyetlen hely, univerzális minden megfigyelő számára. Ugyanez vonatkozik időre. Ez nem teszi ki magát felesleges kísértésnek, nem fogom aláírni a tengelyt. Tengelyére merőleges az általában csak akkor van értelme egy olyan megfigyelő nyugalomban, és nem csak nem jobb és nem rosszabb, mint egy végtelen számú többi tengely, amelyek meghatározzák a tér és az idő az összes lehetséges megfigyelők.
Mint tudjuk, nem test, és nincs jel haladhat gyorsabban a fény. így az egész világ vonalak a mozgó testek mindig esnie a fényt.
Így telt időközönként (az a tér-idő) ideje, és a jelentése eltelt időt egy mozgó megfigyelő.
Az alábbi ábrán a fénykúp (a két kék nyaláb egy lejtőn 45 fok), és a pontok a sor, távol az eredete 4, és 8 másodperc (két görbe jelölve «t = 4» és «t = 8" ).
Ez a szám is mutatja, a két világ vonalak. Fényes zöld (ponton áthaladó O, E, D, A) - az a vonal, egy álló megfigyelő. Sötétzöld (ponton áthaladó O, J, C, B) - megfigyelő mozgó c sebességgel / 2, vagy a mi egységek - 1/2.
Óra helyhez megfigyelő megjelenítése 4 másodpercig az E pontban, az óra mutatja, a mozgó megfigyelő egyidejűleg, J. and E. pontjában, és J pont esik egy egyenesre «t = 4" , mind a tér-idő megfigyelő egyenlő távolságra a kiindulási pont O.
Hasonlóképpen, mind a megfigyelők óra mutatja 8 másodperc A és B pontok feküdt a vonalon «t = 8" .
szimultán tér
Egyidejű tér megfigyelő - az a tér, amely a megfigyelők szerint van abban a pillanatban.
Szigorúan véve, ez a hely (vagy pontok a tér-idő), minden órában, amely tárolja a szinkronizáció megfigyelő óra. Újjáéledő ez a meghatározás szerint lehet összefoglalni bizonyíték jobban, de mivel nem vagyok itt, hogy szigorú igazolások, valamint a szigorú meghatározás felesleges.
Természetes, hogy a különböző megfigyelők, ezeket a helyeket más lesz, ezek érintőleges a vonalak azonos időben.
Nem akarom itt, hogy fontolja meg részletesen, hogy miért érintők. Érdeklődő olvasók is magyarázatot találni az irodalomban. Ez az állítás azonban könnyen vissza, egyszerű megfontolások.
A megfigyelő mindig megtalálja a saját egyidejű térben pontok, amelyek közel állnak hozzá. Ezek a kifejezések, természetesen fog feküdni a görbék azonos időben. Újjáéledő ebbe az irányba (amely meghatározza az irányt az érintő a görbék azonos idő) lehet kialakítani az összes kiterjesztett helyet egyszerre.
Egyidejű helyet a két megfigyelő pillanatokban «t = 4» és «t = 8" ábrán látható piros és narancssárga vonalak.
Az építési egyértelmű, hogy a dőlésszög a világ vonal mindig nagyobb, mint 45 fok, a dőlésszög egyidejű terek mindig kevesebb, mint 45 fok. Azaz, egyidejűleg a hely mindig spacelike.
A térbeli vonalak ábrán látható egység-intervallumokkal (szempontjából a tér-idő).