洛伦兹变换 1相对论的时空结构 两事件的间隔可以取任何数值。我们区别三种情况: (1)若两事件可以用光波联系,有=ct,因而s2=0; (2)若两事件可以用低于光速的作用来联系 有r<ct,因而s2>0; (3)若两事件的空间距离超过光速在时间t所能传播的距离, 有r>ct,因而s2<0。 ■由于从一个惯性系到另一个惯性系的变换中,间隔s2保持不变, 因此上述三种间隔的划分是绝对的,不因参考系的改变而改变 山东大学物理学院宗福建
山东大学物理学院 宗福建 11 洛伦兹变换 ◼ 1 相对论的时空结构 ◼ 两事件的间隔可以取任何数值。我们区别三种情况： ◼ （1）若两事件可以用光波联系，有r=ct，因而s 2 = 0； ◼ （2）若两事件可以用低于光速的作用来联系， ◼ 有r < ct，因而 s 2 > 0； ◼ （3）若两事件的空间距离超过光速在时间t所能传播的距离， ◼ 有r > ct，因而 s 2 < 0。 ◼ 由于从一个惯性系到另一个惯性系的变换中，间隔s 2保持不变， 因此上述三种间隔的划分是绝对的，不因参考系的改变而改变
洛伦兹变换 ■1相对论的时空结构 ■对应于上述三种情况,事件P点属于三个不同区域: (1)若事件P事件(间隔s2=0,则r=ct,因而P点在一个以O为顶 点的锥面上。这个锥面称为光锥。凡在光锥上的点,都可以和O点用光波 联系。类光间隔。 (2)若事件P事件的间隔s2>0,则r<ct,因而P点在光锥之内, 这类型的间隔称为类时间隔。 ■(3)若P与0)的间隔s2<0,则r〉ct,P点在光锥外。P点不可能与0 点用光波或低于光速的作用相联系。类空间隔。 山东大学物理学院宗福建 12
山东大学物理学院 宗福建 12 洛伦兹变换 ◼ 1 相对论的时空结构 ◼ 对应于上述三种情况，事件P点属于三个不同区域： ◼ （1）若事件P与事件O的间隔s 2 = 0，则r = ct，因而P点在一个以O为顶 点的锥面上。这个锥面称为光锥。凡在光锥上的点，都可以和O点用光波 联系。类光间隔。 ◼ （2）若事件P与事件O的间隔 s 2 > 0，则r < ct，因而P点在光锥之内， 这类型的间隔称为类时间隔。 ◼ （3）若P与O的间隔 s 2 < 0，则 r > ct，P点在光锥外。P点不可能与O 点用光波或低于光速的作用相联系。类空间隔
洛伦兹变换 1相对论的时空结构 类时间隔,绝对未来 类光间隔 类空间隔 类时间隔,绝对过去 图6…5 山东大学物理学院宗福建 13
山东大学物理学院 宗福建 13 类时间隔，绝对未来 类光间隔 类空间隔 类时间隔，绝对过去 洛伦兹变换 ◼ 1 相对论的时空结构
洛伦兹变换 1相对论的时空结构 间隔的这种划分是绝对的,不因参考系而转变。若对某参考系事 件事件的光锥内,当变到另一参考系时,虽然f空时坐标都 改变,但s不变,因此事件P保持在0)的光锥内。同样,若对某参 考系PO的光锥外,则对所有参考系事件都在事件的光锥外。 ■类时区域还可在分为两部分。如图6-5,光锥的上下两半只有公共 点O,而洛轮兹变换保持时间正向不变,因此光锥的上半部分和下 半部分不能互相变换。若事件座O的上半光锥内,则在其他参考 系中它保持在上半光锥内。 山东大学物理学院宗福建 14
山东大学物理学院 宗福建 14 洛伦兹变换 ◼ 1 相对论的时空结构 ◼ 间隔的这种划分是绝对的，不因参考系而转变。若对某参考系事 件P在事件O的光锥内，当变到另一参考系时，虽然P的空时坐标都 改变，但s 2不变，因此事件P保持在O的光锥内。同样，若对某参 考系P在O的光锥外，则对所有参考系事件P都在事件O的光锥外。 ◼ 类时区域还可在分为两部分。如图6-5，光锥的上下两半只有公共 点O，而洛轮兹变换保持时间正向不变，因此光锥的上半部分和下 半部分不能互相变换。若事件P在O的上半光锥内，则在其他参考 系中它保持在上半光锥内
洛伦兹变换 ■1相对论的时空结构 概括起来,事件P相对与事件O的实空关系可作如下的 绝对分类: (1)类光间隔s2=0, (2)类时间隔s2>0 (a)绝对未来,即座O上半光锥内; (b)绝对过去,即下半光锥内 (3)类空间隔s2<0,P绝对异地 山东大学物理学院宗福建 15
山东大学物理学院 宗福建 15 洛伦兹变换 ◼ 1 相对论的时空结构 ◼ 概括起来，事件P相对与事件O的实空关系可作如下的 绝对分类： ◼ （1）类光间隔 s 2=0， ◼ （2）类时间隔 s 2>0， ◼ （a）绝对未来，即P在O的上半光锥内； ◼ （b）绝对过去，即P在O的下半光锥内； ◼ （3）类空间隔s 2<0，P与O绝对异地