Путаница пространственноподобных и времениподобных интервалов

Меня это смущает, особенно пространственно-временной интервал.

Времеподобный интервал — это интервал, в котором 2 события могут быть связаны друг с другом в данной системе отсчета в пределах ее светового конуса, то есть это интервал, в котором 2 события могут быть связаны сигналами медленнее, чем скорость света.

Пространственноподобный интервал — это интервал, в котором событие внутри световых конусов кадра связано с событием вне светового конуса, таким образом, два события совершенно не связаны.

Теперь, что меня смущает, так это то, что если событие происходит в космосе (скажем, солнце взорвалось), свету требуется 8 минут, чтобы достичь Земли, тогда оно повлияет на Землю, где происходит другое событие внутри Земли, через 8 минут.

Итак, это означает, что взрыв Солнца в конечном итоге повлияет на любое событие на Земле, так как же оба события «полностью не связаны»?

Как я думаю, должно быть, так это то, что интервал до того, как свет достигает Земли, подобен пространству, а затем становится подобен времени, как только он воздействует на Землю, это правильно? Могу я иметь хорошее физическое представление об этом, а не математический ответ, пожалуйста?

«взрыв солнца в конечном итоге повлияет на любое событие на Земле» — как именно будущий взрыв солнца повлияет на битву при Гастингсе?
Да, в этом была проблема, время было дополнительной координатой, это было сложно, так как я новичок в специальной теории относительности.

Ответы (2)

Я думаю, двусмысленность исходит из нашего определения слова «событие». Помните, что события происходят в точках пространства И времени, а не только пространства. Например, взрыв Солнца (назовем его событием С ) произойдет в месте: на Солнце и во времени: когда оно взорвется.

Теперь, если вы хотите найти интервал между этим и другим событием, вам нужно присвоить этому событию точку как в пространстве, так и во времени. Например, если местом второго события является Земля, у вас есть выбор временных координат: до того, как свет достигнет Земли, когда свет достигнет Земли и после того, как свет достигнет Земли. Выбор времени для вашего мероприятия дает вам выбор различных мероприятий; назовем их "до"( Е 1 ), "в течение" ( Е 2 ), и после" ( Е 3 ).

Для каждого из этих событий вы назначаете тип интервала с событием С . Поскольку свет от взрыва не мог ни на что повлиять до того, как свет упал на Землю, интервал между С и Е 1 является с п а с е л я к е . Интервал между С и Е 2 связано точно со скоростью света, так что это л я г час т л я к е интервал. А так как события после света от взрыва потенциально могли быть затронуты им, интервал между С и Е 3 является т я м е л я к е .

Заметим, что сами интервалы со временем не меняются, так как они являются связями не между точками в пространстве, а между точками в пространстве-времени. Таким образом, вам нужно указать время, чтобы событие нашло свой интервал с другим.

Именно то, что мне было нужно! Потрясающее объяснение, спасибо.

Всегда полезно подумать о двух точках пространства-времени, а затем перейти к их разделению. У нас есть

  1. Фотоны покидают солнце через какое-то Икс 1 мю .
  2. Фотоны достигают земли через некоторое время Икс 2 мю .

Пространственно-временное разделение между событиями с 2 "=" ( Икс 1 мю Икс 2 мю ) 2 . По определению пространственно-временной интервал, соответствующий свету, достигающему Земли от Солнца, является светоподобным (или нулевым ), так что с 2 "=" 0 . Таким образом, неправильно говорить, что эти два события совершенно не связаны (без тщательного определения того, что это означает). Если вы выбрали у мю которые имеют ту же временную координату, что и Икс 2 мю но было бы дальше в пространстве разделение стало бы пространственноподобным, так как даже свет еще не успел достичь этой точки. И наоборот, если мы выбрали у мю которое было бы пространственно ближе к Солнцу, разделение пространства-времени было бы подобным времени.

Пространственно-временной интервал определяется с помощью времени, прошедшего между двумя событиями, поэтому он будет инвариантным во времени — у вас не может быть разделения, начинающегося с пространственно-подобного и заканчивающегося времениподобным! Для получения дополнительной информации я рекомендую этот аналогичный вопрос .