几何化后的时空方差，首先，依旧把三维空间简化作一维直线，即向着两端无限拓展的x轴，而纵轴是只能单向延伸的时间t，两轴垂直相交于原点。宇宙中发生的所有事件——从天琴座织女星的诞生到地球上一只虫子不小心打了个喷嚏被鸟儿发现——都可以用两条轴线间的某个小黑点标注出来

图中Ｓ系和Ｓ/系分别是固定在地球大气层和μ子上的两个参考系, Ｓ/系相对Ｓ系以接近光速的速度v, 沿x方向匀速运动, 我们把μ子在地球大气层的上部产生,作为事件一, 事件一在s系的时空坐标为: x1=0,t1=0; 在S/系的时空坐标为: x1/= 0,t1/= 0； μ子飞越地球大气层到达地球表面, 作为事件二, 事件二在s系的时空坐标为: x2=H,t2； 在S/系的时空坐标为: x2/=0,t2/=τ(H为大气层的厚度,τ为μ子的静止寿命)；       在S/系的间隔为:   ΔS/2  = c2τ2       在s系的间隔为:   ΔS2   = - H2+c2t2 H为在s系的观测者看到的μ子以速度v通过的距离;Δt =t －0 = t为在s系的观测者看到的μ子以速度v通过的H所用的时间; Δt =t为在静止参考系S系上看到的运动的时钟,( μ子的运动寿命)。应有关系:      ∴   ΔS2   = -(H2－c2t2)　= -(vt)2+c2t2 = c2 (1－) t2 =c2τ2=ΔS1/2 从上面的例子我们可以看到,虽然在不同的惯性系观测μ子,从在地球大气层的上部产生到到达地面,这一物理过程的时间间隔和空间隔,不一样,但把四维时空作为整体,期间隔是保持不变的。 [DOC]物理时空观的界定与演变 www.bjdcfy.com/web/wuli/wljxjsj/zxwuji/wlsk.doc 頁庫存檔 轉為繁體網頁 在牛顿的力学方程中,没有宇宙中心的地位,任何时空点都是相对的。 ... 例如在真空管的两个电极之间加100v的电压,从阴极飞出的电子(设从静止出发),将以6×106 .... 这可以理解为,两事件的时间间隔、空间间隔进行比较时,只有对固有时、固有长度的比较是 .... 在闵可夫斯基四维时空中使用四维的笛卡尔坐标系,被称为赝欧几里德空间。 [PDF]第二十五讲 jpkc.fudan.edu.cn/.../673506e6-6f39-4009-8d0e-f577433... 頁庫存檔 轉為繁體網頁 C．伽利略变换. 两个相对运动的惯性坐标系S 和S′ 之间由伽利略变换联系起来， ... S 看来，同样的事件应该用如下时空点描述. 1 发射(0,0,0,0) ... 引入一个虚构的由三维实空间和虚的时间轴构成的四维空间（闵可夫斯基空. 间），一个时空点在 .... 叫做间隔，它描述的是两个事件之间的时空间隔, 是个不依赖于惯性系的“标. 量”。在相对论 ... http://www.yi-see.com/read_334401_21396.html 《大话物理——旅行到时与光的尽头》 第30节 作者: 一朵熊ss

日期：2014-12-10 18:16:24 　　事件光锥 　　将时空方差还原到三维空间，其表达式如下： 　　物体由相对静止转换到匀速运动后，时间与空间在其身上的投影分别发生了延展与压缩，但作为整体而存在的时空方差却纹丝不变——不论作为观察者的第三方是跟随物体一同狂奔，还是静立一旁，他所测得的(ct)2与 l2差值永远为一常数。通过方差公式，我们还可以获取什么信息呢？ 　　1907年，最初的惊诧过后，逐渐有学者悟出了狭义相对论中所蕴藏的变革力量。其中之一，便是曾因“恨铁不成钢”斥责过爱因斯坦的大数学家赫尔曼?闵可夫斯基（Hermann Minkowski），闵可夫斯基的父亲是俄国一犹太富商，由于沙俄间歇性的疯狂排犹，1872年，他带领家人搬迁到普鲁士的哥尼斯堡定居，此时的闵可夫斯基年方八岁，上面还有两位哥哥。不久，他欣喜地发现，隔壁邻居家住着一与他志趣相投的孩子：大卫?希尔伯特（David Hilbert），希尔伯特比他年长两岁，可是，一旦争论起数学题，他敏捷的才思、珠链炮似的发问常常让希尔伯特招架无力。备受打击的希尔伯特甚至开始怀疑自己的智商：“或许我根本就没那天分，隔壁家闵可夫斯基三兄弟才是做学问的料。”还好，这样的念头只是一闪而过，希尔伯特始终没舍得离弃他眷恋多年的数学，否则，“数学王国的亚历山大”就这样被折杀在了闵氏兄弟的光环之下……早慧的赫尔曼给大卫带来了巨大压力，但同时也是他动力的源泉，两人各自开拓了一片天地，多年后他们的人生的轨迹又在柯尼斯堡大学相交汇，此时，年龄总和还不到四十岁的两个年轻人皆已成为学界巨星，携手在数学与物理之间架起了座座桥梁。 　　读到爱因斯坦的论文时，闵可夫斯基已离开苏黎世追随希尔伯特的脚步入驻数学圣地哥廷根，他立马决定回头与当初那位并不太得意的门生展开合作，发挥自己所长，力图用形象化的几何语言为相对论时空注入新的活力。经过一年的摸索，闵可夫斯基第一个敏锐地意识到：若把“时空方差”带入真实情境，这个简单到不可思议的计算式可透露出发生于不同时间、不同地点的任意两个“事件”之间的秘密关系！ 　　日期：2014-12-10 18:24:55 　　类时、类空与类光 　　举个例子：清晨8：00，住在翠湖之畔的你尽情享用过美味的甜甜圈&咖啡组合之后，神清气爽地跨出家门；下午16：00，高原之巅的玉龙雪山上，一朵雪莲悄然绽放。“人生不相见，动如参与商”，这两个注定没有交集的事件之间有着怎样的联系呢？粗略计算一下，昆明距离玉龙雪山约300千米（此处必须取两点间的直线距离），下午16时与清晨8点相距8小时=28800秒。所以， 　　相比天文数字级的时间平方值，距离的平方在此显得微乎其微。这意味着，在打开房门的一瞬，若有一微粒以光速c与你擦肩而过向着玉龙雪山奔去，它恰能在 　　之后，见证雪莲盈然而立的风姿。在微粒的视界，你与雪莲花之间并无丝毫间隔，当你双脚跨出家门时微粒亲历现场，而当雪莲迎风绽放时，可爱的小粒子也曾吻过它的脸庞。时间为光速而停驻，寻常人眼中的28800秒，对微粒来说即是永恒。 　　而这两个事件正是闵可夫斯基定义的三大时空关系之“类时”关联的一个示例，你有没有想过，假若有一天，你化作一粒尘埃在接近光速的世界里翱翔，将看到怎样的风景呢？ 　　如图即是几何化后的时空方差，首先，依旧把三维空间简化作一维直线，即向着两端无限拓展的x轴，而纵轴是只能单向延伸的时间t，两轴垂直相交于原点。宇宙中发生的所有事件——从天琴座织女星的诞生到地球上一只虫子不小心打了个喷嚏被鸟儿发现——都可以用两条轴线间的某个小黑点标注出来。 　　从原点分别向两边45°方向各作一条直线，位于直线上的所有点方差恰等于零，也就是说，在光速移动者眼中，线上任意两个事件之间既没有时间间隔，也没有空间阻隔——它们根本就是同一事件——闵可夫斯基把这样的区域定义为“类光”区域。举个例子，从地球某一信号发射站向环绕我们的同步卫星发射一束光，那么从光的角度看，“信号从地球发射”与“卫星接收到信号”这两个事件间并无前与后、因与果的差别。 　　注：之所以选择45°是因为若以“光秒”作为距离单位，方差式中的c即被约化为1，由此可固定直线的斜率