Không thời gian Bởi Wiki Pedia Không thời gian là một mô hình toán học gộp không gian 3 chiều với thời gian 1 chiều (chiều thứ tư) để tạo thành một cấu trúc thống nhất gọi là "continuum không thời gia[.]
Không thời gian Không thời gian Bởi: Wiki Pedia Không-thời gian mơ hình tốn học gộp khơng gian chiều với thời gian chiều (chiều thứ tư) để tạo thành cấu trúc thống gọi "continuum không-thời gian" Giới thiệu Trong học cổ điển, khơng gian thời gian khái niệm hồn tồn riêng biệt Cùng việc ln trơi qua khoảng thời gian giống quan sát hệ quy chiếu khác Các việc làm đồng việc dùng chung đồng hồ đo thời gian tuyệt đối Trong mơ hình thuyết tương đối hẹp Albert Einstein, thời gian diễn việc dài hay ngắn phụ thuộc vào lựa chọn hệ quy chiếu Cách mơ tả việc thực xác hệ thống hình học sáng tạo Hermann Minkowski, khơng gian thời gian xem xét cặp Đây hình học Minkowski, nơi kiện nhận dạng giới điểm chiều khôngthời gian liên tục Chiều thời gian thường đặt ct với c tốc độ ánh sáng, t thời gian, để có thứ ngun với chiều khơng gian Tuy nhiên chiều thời gian chiều đặc biệt ct khơng hồn tồn giống chiều khơng gian khác Ví dụ, khơng gian ba chiều cổ điển, chiều dài thước kẻ không thay đổi khơng phụ thuộc hệ quy chiếu; bình phương là: dl2 = dx2 + dy2 + dz2 Ở đây, dx, dy, dz hình chiếu thước kẻ lên ba chiều x, y z không gian Trong không-thời gian phẳng (mêtric Minkowski); thay đổi hệ quy chiếu, chiều dài thước kẻ thay đổi, đại lượng sau không thay đổi: ds2 = dx2 + dy2 + dz2 - (cdt)2 1/3 Không thời gian Ở dt chênh lệch thời gian quan sát hai đầu thước kẻ không thời gian Công thức cho thấy, chiều thời gian không đối xứng (không tráo đổi tùy ý) với chiều không gian Không thời gian phẳng Trong lý thuyết tương đối hẹp, không thời gian không-thời gian phẳng Nhiều đại lượng vật lý dạng véctơ không gian ba chiều mở rộng thành véctơ-4 Một véctơ-4 gồm thành phần, gọi thành phần không gian, với thành phần, gọi thành phần thời gian: V = [vt, vx, vy, vz] = [vt, v] Bình phương độ lớn véctơ-4 tính theo cơng thức: V2 = v.v - vt2 V2 = vx2 + vy2 + vz2 - vt2 Khi chuyển đổi hệ quy chiếu không thời gian, thành phần véctơ-4 biến đổi theo biến đổi Lorentz Có thuộc tính véctơ-4 khơng bị biến đổi biến đổi Lorentz, độ lớn véctơ-4 Điều tương tự thay đổi hệ quy chiếu không gian ba chiều, độ lớn véctơ vị trí ba chiều khơng đổi Ví dụ phần giới thiệu cho thấy đại lượng khoảng cách hay vị trí khơng gian ba chiều tổng quát hóa thành véc-tơ [ct, x, y, z] Nhiều đại lượng vật lý véc-tơ khác có véc-tơ tương ứng Ví dụ động lượng cổ điển mở rộng thành động lượng-4 [E/c, p] với E lượng tương đối tính p động lượng tương đối tính Khơng thời gian cong Trong lý thuyết tương đối rộng, khơng thời gian cong Sự cong không thời gian gây có mặt vật chất, tóm tắt phương trình Einstein Các không thời gian cong đặc trưng tenxơ mêtric khơng thời gian, nghiệm phương trình Einstein cho biết đặt vật chất Một số không thời gian cong ứng với trường hợp đặc biệt kể đến mêtric Schwarzschild, mêtric Reissner-Nordstrưm hay mêtric Kerr Mêtric Schwarzschild mơ tả chân không quanh hành tinh, hay hố đen khơng quay khơng tích điện, ví dụ đơn giản khơng thời gian quanh hố đen Khi khơng có vật chất, lời giải phương trình Einstein trở khơng thời gian phẳng lý thuyết tương đối hẹp 2/3 Không thời gian Sự kiện, vũ trụ tuyến, thời gian riêng đường trắc địa Trong không thời gian, điểm gọi kiện (do xảy thời điểm vị trí xác định) Bình phương khoảng cách hai kiện khơng thời gian, s2, lớn hay nhỏ khiến cho khoảng cách hai kiện chia làm loại: - Kiểu thời gian: s2 Giữa hai kiện có nhiều đường nối, đường nối ngắn gọi đường trắc địa Trong hai lý thuyết tương đối, vật thể không thời gian theo vũ trụ tuyến hướng từ khứ tới tương lai Vũ trụ tuyến hạt photon đường nối kiện liên tục có khoảng cách kiểu ánh sáng (s2 = 0); vũ trụ tuyến vật thể có khối lượng có kiểu thời gian Khoảng cách hai kiện vũ trụ tuyến gọi thời gian riêng, thời gian hai kiện đo quan sát viên theo vũ trụ tuyến từ kiện tới kiện Trong lý thuyết tương đối rộng, vật thể chuyển động theo quán tính theo đường trắc địa kiểu thời gian 3/3 .. .Không thời gian Ở dt chênh lệch thời gian quan sát hai đầu thước kẻ không thời gian Công thức cho thấy, chiều thời gian không đối xứng (không tráo đổi tùy ý) với chiều không gian Không thời. .. hẹp 2/3 Không thời gian Sự kiện, vũ trụ tuyến, thời gian riêng đường trắc địa Trong không thời gian, điểm gọi kiện (do xảy thời điểm vị trí xác định) Bình phương khoảng cách hai kiện khơng thời. .. thuyết tương đối hẹp, không thời gian không- thời gian phẳng Nhiều đại lượng vật lý dạng véctơ không gian ba chiều mở rộng thành véctơ-4 Một véctơ-4 gồm thành phần, gọi thành phần không gian, với thành