接收讯号的事件是异地的不同时事件。Pi接收先于P2。4r'_834r'=-1003c,As'=cAr?-AxAs"2 = -4c?在和2上观察到P1和P2接收到讯号这两事件:同时性不同;时间间隔不同;空间距离不同;间隔不变。二、狭义相对论时空结构1.间隔的分类设第一事件时空坐标(0,0,0,0),第二事件任意(x,y,Z,t) 则r为空间间隔S2 =c2-r2(r2 =x2 +y2 +2)分类r=c,S2=0两事件用光信号联系两事件可用低于光速的信号联系r<cil, s>0ir>cil,s2<0两事件不能用光信号联系由于s?<0则s2<0即与参照系无关。这种划分时绝对的。2.光锥一间隔分类的几何意义相对论时空本质上是四维时空,为直观考虑二维空间和时间(三维时空),每一事件用此三维时空坐标中一点P表示,将上面分类用几何图形绘出,得到一个对顶圆锥结构,称为光锥。(1)P发生在锥面上r=|cl,S2=0;(2)P发生在锥内r<ctl,S2>0,类时间隔。CP发生在上半光锥,为绝对将来(ct>0)=(S >(1S2<0
接收讯号的事件是异地的不同时事件。P1接收先于 P2。 2 2 2 2 2 2 8 , 3 10 , 3 4 t x c s c t x s c = = − = − = − 在和´上观察到 P 1 和 P2 接收到讯号这两事件:同时性不同; 时间间隔不同;空间距离不同;间隔不变。 二、狭义相对论时空结构 1.间隔的分类 设第一事件时空坐标(0,0,0,0),第二事件任意(x,y,z, t) 则 ( ) 2 2 2 2 2 2 2 2 S c t r r x y z = − = + + r 为空间间隔 分类 2 r ct S = = , 0 两事件用光信号联系 2 r ct S , > 0 两事件可用低于光速的信号联系 2 r ct S , 0 两事件不能用光信号联系 由于 0 2 S 则 0 '2 S 即与参照系无关。这种划分时绝对的。 2.光锥—间隔分类的几何意义 相对论时空本质上是四维时空,为直观考虑二维空间和时间(三 维时空),每一事件用此三维时空坐标中一点 P 表示,将上面分类用 几何图形绘出,得到一个对顶圆锥结构,称为光锥。 ⑴P 发生在锥面上 2 r ct S = = , 0 ; ⑵P 发生在锥内 2 r ct S , > 0 ,类时间隔。 P 发生在上半光锥,为绝对将来 (ct 0) ct r ct = 0 2 S 0 2 S = P 0 2 S O x y
P发生在下半光锥,为绝对过去(ct<0)所以对于发生在上半锥的事件,在任何系均发生在上半锥,即上、下半锥不能互换。以后将看到他将是因果关系成立的条件。(3)P点光锥外r>|ctl,s2<0,称为类空间隔。设t>0,而t有两种可能<0 或 >0。3.相对论时空理论不破坏因果律有因果关系的事件之间必然可用光和小于光速的信号相联系,因此必然发生于光锥之内,发生于光锥之内的事件先后顺序在各个参考系都不会改变。这是因果律成立的必要条件。例如,假定原点O发生的事件与P点发生事件有因果关系,在Z系中O先发生,P后发生,则在任何系中都是O先发生,P后发生。4.相互作用的最大传播速度对于任意两事件P和P,在系中为(x,)、(,),在系中为(xi, )和(x2,)。由洛伦兹变换ti-t = ba--)-c(s-x)/i-v°/c2假定t>t,要有因果关系,必须要求t,>t,因此有:1-1>(2-x)2-x<即:2-tv令u=二,如果两事件有因果关系,则他们为Pi对P2作用的12-t
P 发生在下半光锥,为绝对过去 (ct 0) 所以对于发生在上半锥的事件,在任何系 均发生在上半锥,即上、下半锥不能互换。 以后将看到他将是因果关系成立的条件。 ⑶P 点光锥外 2 r ct S , 0 ,称为类空间隔。设 t 0 ,而 t 有两种可 能 t 0 或 t 0。 3.相对论时空理论不破坏因果律 有因果关系的事件之间必然可用光和小于光速的信号相联系,因 此必然发生于光锥之内,发生于光锥之内的事件先后顺序在各个参考 系都不会改变。这是因果律成立的必要条件。例如,假定原点 O 发 生的事件与 P 点发生事件有因果关系,在 Σ 系中 O 先发生,P 后发 生,则在任何系中都是 O 先发生,P 后发生。 4.相互作用的最大传播速度 对于任意两事件 P1 和 P2 ,在 系中为 ( x t 1 1 , )、( x t 2 2 , ),在 系中 为 ( x t 1 1 , ) 和 ( x t 2 2 , )。 由洛伦兹变换 ( ) ( ) 2 2 2 1 2 ' 2 1 1 ' 2 1 v C t t v C x x t t − − − − − = 假定 2 1 t t ,要有因果关系,必须要求 ' ' 2 1 t t ,因此有: 2 1 2 1 ( ) 2 v t t x x c − − 即: 2 2 1 2 1 x x c t t v − − 令 2 1 2 1 t t x x u − − = ,如果两事件有因果关系,则他们为 P1对 P2作用的