Физическая энциклопедия - световой конус

понятие используемое при описании геом. св-в четырёхмерного пространства-времени в частной (специальной) и общей теории относительности. С. к., соответствующим данной точке пространства-времени, наз. трёхмерное подпространство в этом четырёхмерном пр-ве, образованное совокупностью мировых линий свободно распространяющихся световых сигналов (или любых ч-ц с нулевой массой покоя), проходящих через эту точку (вершину конуса).

Т. о., каждой точке четырёхмерного пространства-времени соответствует свой С. к. В случае, если справедлива частная теория относительности, геометрия пространства-времени явл. псевдоевклидовой, наз. г е о м е т р и е й М и н к о в с к о г о, в к-рой все точки пространства-времени равноправны. Поэтому достаточно рассмотреть С. к. с вершиной в начале координат О: х=0, y=0, z=0, t=0 (где х, у, z пространств.

координаты, t время). Ур-ние поверхности С. к. с вершиной в О имеет вид: c2t2-х2-y2-z2=0; оно инвариантно относительно Лоренца преобразований. Точки (события) с x2+y2+z2?c2t2 и t>0, t верхнюю и нижнюю полости С. к., соответственно области I, II; события с x2+y2+z2>c2t2 образуют область III вне С. к. Пересечение С. к. с плоскостью y=0, z=0 изображено на рис. Поверхность С.

к. пересекает эту плоскость по прямым x=В±ct. События А, лежащие в области 1, образуют т. н. абс. будущее по отношению к событию О; событие О может оказать непосредств. воздействие на любое событие А, т. к. они могут быть связаны с О сигналами или вз-ствиями. События в области II образуют абс. прошедшее для события О; любое событие В может влиять на событие О, сигналы из В могут достичь О.

События в области III не могут быть связаны с О никаким вз-ствием, т. к. никакие ч-цы и сигналы не распространяются быстрее света. Т. о., поверхность С. к. отделяет события, к-рые могут находиться в причинной связи с О, от событий для к-рых это невозможно,с этим связано фундам. значение понятия «С. к.». Наблюдатель, находящийся в О, может знать только о событиях в области II и воздействовать только на события в области I.