Световой конус: различия между версиями

[[Файл:LightWorld cone colourline.svg|thumb|right|Световой конус (двумерное пространство + время)]]

'''Светово́й ко́нус''' (''изотропный конус'', ''нулевой конус'') — [[гиперповерхность]] в [[пространство-время|пространстве-времени]] (чаще всего в [[пространство Минковского|пространстве Минковского]]), ограничивающая области [[будущее|будущего]] и [[прошлое|прошлого]] относительно заданного [[событие (теория относительности)|события]]. Образуется [[Изотропный вектор|изотропными векторами]] в пространстве-времени, то есть, ненулевыми векторами нулевой [[Длина вектора|длины]].

Световой конус можно определить как множество всех точек, для которых [[интервал (теория относительности)|интервал]], отделяющий их от данного события (''вершины светового конуса''), светоподобен (то есть равен нулю). Вершина разделяет поверхность светового конуса на две части. Одна часть поверхности лежит в области будущего по отношению к вершине и содержит все события, которых может достичь [[электромагнитное излучение|световой сигнал]] из вершины; можно представлять, что в событии-вершине произошла мгновенная вспышка. Другая часть содержит все события в прошлом, такие, что испущенный из них световой сигнал может достичь вершины. Ось светового конуса в пространстве Минковского в любой [[инерциальная система отсчёта|инерциальной системе отсчёта]] совпадает с проходящей через вершину мировой линией частицы, неподвижной в данной системе отсчёта.

Поскольку никакой сигнал не может распространяться быстрее света, световой конус имеет прямое отношение к [[принцип причинности|причинно-следственной структуре пространства]], а именно, он разделяет всё пространство Минковского-время на три части по отношению к вершине: область абсолютного прошлого (''конус прошлого''; все события, которые могли повлиять на событие в вершине), область абсолютного будущего (''конус будущего''; все события, на которые влияет событие в вершине конуса) и область ''абсолютно удалённого'' (события, отделённые от вершины пространственноподобным интервалом, т. е.то есть не связанные с вершиной причинно-следственными связями). Уравнение светового конуса с вершиной в начале отсчёта системызависит от пространства-времени, и имеет особенно простой вид в пространстве Минковского:

: <math>(ct)^2 - x^2 - y^2 - z^2=0</math>&nbsp; (где ''<math>c''</math> — [[скорость света]]),

инвариантноинвариантный по отношению к [[группа Лоренца|преобразованиям Лоренца]]<!-- не путать с группой Пуанкаре! --Incnis Mrsi -->.

В случае [[общая теория относительности|искривлённого пространства-времени]] световойформа конуссветовых конусов не выражается простыми уравнениями. Однако как в пространстве-времениспециальной, построитьтак нельзя —и онв можетобщей перестатьтеории бытьотносительности илипонятие конусомсветового конуса в таком простом виде имеет смысл для пространств 4-скоростей и [[4-импульс]]ов [[тело (физика)|тел]], иливзятых в локально лоренцовой системе световымотсчёта.

Безмассовые же частицы, напротив, имеют 4-импульсы, лежащимилежащие на самом световом конусе (его поверхности). Понятие 4-скорости для таких частиц плохо определено (только с точностью до умножения на положительное число (её «длина» равна 0).

* [[Сфера Римана#Приложения]]<!-- это частично мой орисс, гыгы… --Incnis Mrsi -->