在某一參考系中可建立四維正交時空坐標軸T、X、Y、Z構成的時空坐標系。 (1) 時空單位 可令h、i、j、k分別為沿T、X、Y、Z軸正時空方向的單位矢量。 在此所建立的一維時間坐標軸T,與空間坐標系相互垂直,雖然在空間坐標系中體現不出時間單位矢量h的方向,但在時空坐標系中卻可體現出時間單位矢量h的方向,與空間單位矢量i、j、k均相互垂直。 在國際單位制中,時間坐標單位與空間坐標單位分別為秒(s) 、 米(m) 在時空坐標系中,時間坐標單位與空間坐標單位可統一為相同單位。 設光波沿空間X軸方向傳播。依據光速不變原理,在場強為零的均勻加速場中傳播的光速恆為C,則可表示其在空間X軸方向傳播的空間距離與在時間T軸方向流逝的時間間隔是相同的。 可以理解:光速C即為時間坐標單位與空間坐標單位之間的變換當量,可稱為時空單位當量: C = ΔX / ΔT (2—5) 若採用SI制時 C = 3 × 108 m / s 若採用統一時空單位時 C = tanθ= | i / h | = 1 (2—6) 此時光波時空曲線OP與時間軸T或與空間軸X所成時空角均為π/ 4: θ = π / 4 φ = π / 4 (2) 時空移 在加速場中的檢驗物質系,相對於時空坐標系產生的時空坐標變化量,可稱為時空移S , 時空移為時空矢量。 時空移S在時間坐標軸T方向與在空間坐標系中位移K方向構成的二維時空坐標系中可分解為時間分量S t與空間分量S k , 在此,時間分量S t、空間分量Sk分別為: S t = t = Scosθ S k = k = S cosφ (2—7) 式中θ、φ分別為時空移S與時間軸T、空間坐標軸K所成的時空角。 時空移S在空間坐標系中可分解為空間分量Sk ,空間分量Sk在空間坐標系中為空間矢量,即位移矢量K,位移K又可在空間坐標軸X、Y、Z中分解為空間坐標分量Kx、Ky、Kz , 時空移S在時間坐標軸T中可分解為時間分量S t,時間分量S t在時空坐標系中與時間單位矢量h具有相同時空方向,即可稱為時間矢量,但在描述物質系空間運動時,作為坐標時間t體現不出空間方向,故通常在空間運動中將時間分量t稱為標量。 時空移S可表示為: S = S t + S k S = S t h + Kx i + Ky j + Kz k (2—8) 時空移S與T、X、Y、Z各軸間夾角的餘弦值可分別表示為: cosθ= S t / S cos φx = Kx / S cos φy = Ky / S (2—9) cos φz = Kz / S 其中: S = 為時空移S的絕對值。
相關詞條
-
時空
時空,即時間與空間(時間-空間)。是力學、物理學、天文學和哲學的基本概念。在力學和物理學中,這些概念是從對物體及其運動和相互作用的測量和描述中抽象出來的...
簡介 時間 空間 本原 〇時空理論 -
克魯斯卡爾坐標系
克魯斯卡爾坐標系(或稱作克魯斯卡爾-塞凱賴什坐標系,英文Kruskal coordinates或Kruskal-Szekeres coordinates...
定義 Kruskal圖 參見 -
建構在三維時空坐標系的相對論:脈絡性原理
內容介紹
內容介紹 -
G坐標系
G坐標系,由時間(ict)、空間(R)、能量(EC^2/G即能量軸的單位是光速的平方與引力常數的比值再與能量的乘積)(c是光速,G是引力常數,E是能量,...
-
時空漩渦[物理名詞]
時空漩渦是物理名詞,根據愛因斯坦的相對論,空間和時間是交織在一起的,形成一種被他稱為“時空”的四維結構。地球的質量會在這種結構上產生“凹陷”,這很像是一...
基本解釋 實驗原理 偉大實驗 相對論 時間 -
時空當量
時空當量,從時空等效的觀點解釋,一種觀察認為同時發生的兩個事件,在另一種觀察看來,則可以認為它們相隔一段時間。這就是把時間和空間看作僅僅是恆定不變的四維...
時空當量 詳細介紹 -
坐標系拖曳效應
按照愛因斯坦的推理,他認為一個大質量天體,如地球,會讓周圍的時空扭曲,就像一顆保齡球放在軟床墊上形成的漩渦,而且天體的重力會拖著時空一起旋轉,這種扭轉效...
-
平直時空
平直時空是油愛因斯坦的廣義相對論提出的,它表明,無能量存在的真空是平直的,是一種三維的歐氏空間,但當真空具有能量時,真空即發生彎曲變形,此時的真空就不再...
平直時空 廣義相對論的缺陷 附加引力 恆星光線的偏折 太陽光譜線“紅移” -
相對論[關於時空和引力的基本理論]
相對論是關於時空和引力的基本理論,主要由阿爾伯特·愛因斯坦創立,依據研究的對象不同分為狹義相對論和廣義相對論。相對論的基本假設是相對性原理,即物理定律與...
簡介 提出過程 分野 佯謬問題 狹義相對論