קונוס האור
בתורת היחסות הפרטית, קונוס האור (או: חרוט האור) הוא המשטח המתאר את תנועתה בזמן של קרן אור במרחב-זמן (מרחב מינקובסקי). את התנועה הארבע-ממדית הזו ניתן לדמיין בשלושה ממדים, אם בוחרים בשני הצירים האופקיים לייצג שניים מתוך שלושת ממדי המרחב, ובציר האנכי לייצג את ממד הזמן.
את קונוס האור בונים כדלקמן: אם $ p $ הוא אירוע המייצג שליחת הבזק (פעימת) אור בזמן $ \,t_{0} $, כל האירועים שההבזק יכול להגיע אליהם מ-$ p $ מרכיבים את החלק העליון בקונוס האור של $ p $, ואילו האירועים אשר יכולים לשלוח הבזק אור שיגיע אל $ p $ מרכיבים את החלק התחתון של $ p $ (ראו איור).
בהינתן אירוע $ E $, קונוס האור מסווג את כל האירועים במרחב-זמן ל-5 קטגוריות נפרדות:
- אירועים בעבר של קונוס האור של $ E $, על שפת הקונוס עצמו.
- אירועים בעתיד של קונוס האור של $ E $, על שפת הקונוס עצמו.
- אירועים בתוך העבר של קונוס האור של $ E $, שהם אירועים אשר יכולים לפלוט חלקיק חומרי (שנע במהירות נמוכה ממהירות האור) ולהשפיע על $ E $.
- אירועים בתוך העתיד של קונוס האור של $ E $, אשר יכולים להיות מושפעים מחלקיק חומרי הנפלט מ-$ E $.
- אירועים מחוץ לקונוס האור של $ E $, אשר אינם יכולים להשפיע או להיות מושפעים מ-$ E $.
אם משתמשים ביחידות בהן מהירות האור בריק היא 1, למשל: מודדים את המרחב בשניות-אור ואת הזמן בשניות, שיפוע הקונוס יהיה 45°, משום שאור עובר בריק מרחק של שניית-אור אחת בשנייה. מאחר שהיחסות הפרטית דורשת כי מהירות האור תהיה זהה בכל מערכת ייחוס אינרציאלית, כל הצופים חייבים למצוא את אותה זווית של 45° עבור קונוסי האור שלהם. תכונה זו מובטחת באמצעות טרנספורמציית לורנץ.
שני אירועים במרחב-זמן שנמצאים מחוץ לקונוס האור אינם יכולים להיות קשורים בקשר סיבתי, כלומר אף אחד מהם אינו יכול להיות הסיבה של האחר. למעשה, לא ניתן כלל לצפות באירוע אחד מהנקודה במרחב-זמן בה התרחש האירוע האחר.
ראו גם
לקריאה נוספת
- צבי מזא"ה, מבוא לתורת היחסות הפרטית.
קישורים חיצוניים
- הסבר על קונוס האור (באנגלית)
שגיאות פרמטריות בתבנית:מיון ויקיפדיה
שימוש בפרמטרים מיושנים [ דרגה ] קונוס האור21615995