Но -
скорость частицы, поэтому
, или
, где
-
промежуток собственного времени частицы между событиями.
Мы говорили, чтои c
являются инвариантами, следовательно, интервал
равен
произведению двух инвариантов и также является инвариантом, т.е. его величина
не зависит от выбора системы отсчета и во всех инерциальных системах отсчета
одинакова.
Если , интервал называется вещественным.
В этом случае существует такая система отсчета
,
в которой
, т.е. события, разделенные
вещественным интервалом, могут быть пространственно совмещенными. Однако не
существует систему отсчета, в которой
,
т.е. события, разделенные вещественным интервалом, ни в коем случае не могут
быть одновременными. Поэтому вещественный интервал называется времениподобным.
Если , интервал называется мнимым, для
таких интервалов существует система
, в которой
, т.е. события оказываются
одновременными. Однако не существует системы, в которой
(при
интервал будет вещественным),
т.е.события, разделенные мнимым интервалом, не могут оказаться пространственно
совмещенными. Такой интервал называется пространственноподобным, при этом
, поэтому события не могут
воздействовать друг на друга и не могут быть причинно связанными друг с другом,
так как не существует воздействий, распространяющихся со скоростью, большей
скорости света, порядок следования событий может быть произвольным.
Возьмем мировую точку О некоторого события за начало отсчета времени и
координат. Проведем в четырехмерном пространстве через эту точку взаимно
перпендикулярные оси x,y,z,t. На рис. 6.6 представлена плоскость x,t,
для которой y=0, z=0. Движение частицы со скоростью , происходящее в трехмерном
пространстве вдоль оси x, изображено на рисунке прямыми
. Скорость частицы не может
превышать
, поэтому мировые линии всех частиц,
проходящий при своем движении через мировую точку О, будут лежать в
пределах незаштрихованной области. В четырехмерном пространстве этой области
соответствует конус, осью которого является t.
Образующие конуса представляют собой мировые линии световых сигналов. Поэтому
его называют световым конусом.
Для любой мировой точки А, лежащей в области, названной на рис.6.6
абсолютно будущей, и интервал
между событиями О и А
– времениподобный, причем в выбранной нами системе отсчета
. Если брать системы отсчета,
скорость которых
относительно нашей системы
меняется непрерывно, будет непрерывно меняться и промежуток времени
. Однако, ни в одной системе отсчета
не может быть равным нулю ( два
события, разделенные времениподобным интервалом, ни в какой системе отсчета не
могут быть одновременными) Следовательно, не существует и таких систем отсчета,
в которых
(чтобы стать отрицательным,
должен при непрерывном изменении
измениться скачком). Таким образом,
во всех системах отсчета событие А будет происходить позже события О.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.