时间简史里面看到了这张图,不理解,求大神讲讲。

2022-05-01 05:11

1个回答
你好,这张图出现在第二章,空间和时间,它用来说明相对论下“时空图”这一概念。
详细解释:此图上下文的脉络是这样的,上文几叶讲了麦克斯韦方程预言光速不变,那么结合牛顿理论,引入了“以太”,之后实验发现与“以太”的预言不符,在之后就是爱因斯坦抛弃“以太”提出相对论。而相对论是颠覆性的理论,迫使我们改变牛顿理论下速度和空间(位置和距离)相对而时间绝对的观念,时间和空间都不绝对,光速才是绝对。你可以这样简单理解,光速=空间÷时间,这三者固定一个不变,另外两个就必须变,牛顿告诉我们得固定时间,爱因斯坦说不是那样的,得固定光速。
接着上文讲,因此就有了新的时空观,时间和空间是相互影响紧密联系的,所以接下来霍金就举例说明时空是如何联系的,时空图就是体现这种联系的非常简单易于理解的一个直观的例子。
接着就到了你问的这张图,因为太阳和半人马相距太远,太阳发出的光线到达半人马需要一段时间,但光线用来赶路的这段时间里,半人马也没有闲着,“4年”前的半人马也沿着时间轴变成了“4年”后的半人马,两者在时空图中是不同的点,不能等价,光线到达的是后者而不是前者。
下文,霍金接着介绍比时空图更复杂的一些相对论下的时空概念,比如事件、将来光锥、过去光锥等,让我们更好地理解空间和时间在相对论中的样子,这也正是本章的主题,“空间和时间”是怎样逐渐被深入认识的。
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