广义相对论世界线

广义相对论世界线

首页维修大全综合更新时间:2023-09-30 18:10:13

广义相对论世界线

在物理学上,世界线是物体穿越四维时空唯一的路径,因加入时间维度而有别于力学上的“轨道”或“路径”。

“世界线”意味着所有粒子的历史已经给定,再也不会被改变。事件一旦发生,即表明身体上的每一个原子的世界线都已经固定,无论我们再做什么都不会重新改变(事实上我们所做的仍然是固定的)。在闵可夫斯基图中,物体的整个生命史可表示为一根蜿蜒的线,即世界线。世界线永远从过去走向未来(在标准闵可夫斯基图中‘指向纸面上方’),而通过空间的运动则用线的左右摆动方式来表示。但这根线必须永远保持在其自身的未来光锥内,这对应着空间运动速率低于光速。在弦理论中,基本弦和环扫出世界线的二维对应物,即称为世界膜的时空径迹;于是世界膜的相互作用方式被认为决定了基本粒子。在物理学中,一个物体的世界线是对象在4维时空的路径,跟踪其在空间的位置的历史在每个时间瞬间。

“世界线”的概念是从“轨道”或“轨迹”的概念可分辨(如在空间中的轨道或道路地图上的一卡车的轨迹)的时间维度,并且通常包括一个大面积的时空感知其中直线路径重新计算,以显示自己的(相对)更多的绝对位置的状态 - 揭示了狭义相对论和引力相互作用的性质。世界行的想法起源于物理学,并率先由赫尔曼·闵可夫斯基。这个词现在最常用的相对论理论(即狭义相对论和广义相对论)。然而,世界线是表示事件的过程的一般方法。它的使用不绑定到任何特定的理论。因此,在一般使用中,世界线是个人的人类活动(时间和地点的尺寸)的,标志着一个人的历史[1]的顺序路径 - 也许开始的时间和地点一个人的出生到一个人的死亡。船舶的日志是船舶的世界线的说明,只要它包含附着到每个位置一个时间标记。

世界线允许一个计算船的速度,给定距离的测量(所谓的度量)适合于地球的弯曲表面。使用物理 在物理学中,一个对象的世界线(近似为空间中的点,例如,颗粒或观察者)是对应于所述对象的历史时空事件的顺序。的世界线是一种特殊类型的曲线时空。下方的等价定义加以说明:一个世界线是时空中一个类时曲线。世界线的各点是可以带有时间和对象的时刻的空间位置的事件。例如,地球的空间轨道是大致圆形,三维(封闭)曲线在空间:地球每年返回到同一点空间。但是,到达那里在不同的(后下)的时间。地球的世界线是螺旋时空中(在四维空间中的曲线),并且不返回到相同的点。时空是称为事件的点的集合,连同一个连续和光滑的坐标系统确定的事件。每个事件可以通过标记四个数字:一个时间坐标和三个空间坐标;因而时空是一个四维空间。为时空数学术语是四维歧管。这个概念可以应用于以及到更高维空间。对于四个维度容易可视化两个空间坐标往往抑制。该事件,然后通过在一个闵可夫斯基图,它是一个平面,通常标绘的时间坐标,一个点代表说吨,向上和空间坐标,水平例如x。所表达F.R.哈维 在[时空]曲线M被称为粒子的世界线,如果其正切在每个点的未来类时。该弧长参数称为适当的时间,通常表示为τ。M的长度被称为世界线或粒子的适当时间。如果世界线M是线段,则粒子被说成是在自由下落。[2] 一个世界线描绘出的时空单点的路径。的世界片是类似二维表面描绘出由一个一维线(象string)通过时空旅行。一个开放的字符串(与有始有终)世界表是条;一个封闭的串(一个循环)的是一个卷。一旦该对象不近似为一个单纯的点,但已扩展体积,它描绘出不是世界线,而是一个世界管。世行作为一种工具来描述事件

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