קונוס האור

מתוך ויקיפדיה, האנציקלופדיה החופשית
קפיצה אל: ניווט, חיפוש
קונוס האור המייצג מרחב דו-ממדי עם ממד נוסף של זמן.

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[עריכת קוד מקור | עריכה]

לקריאה נוספת[עריכת קוד מקור | עריכה]

קישורים חיצוניים[עריכת קוד מקור | עריכה]