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多加一個(gè)時(shí)空吧:伽利略時(shí)空。三個(gè)時(shí)空的區(qū)別,就在于變換參照系的時(shí)候,變換的方式不同。伽利略時(shí)空:

幾何圖像的含義:我在地面上花1秒的時(shí)間走了1米,變換到我自身的參照系,是花費(fèi)1秒時(shí)間,走了0米(我在我的參照系中是靜止的),也就是從(1,1)變到(1,0),幾何圖像如上。閔可夫斯基時(shí)空:

幾何圖像的含義:我在地面上花1.x光秒走了0.5米,變換到我自身的參照系,是花費(fèi)1光秒時(shí)間,走了0米,也就是從(1.x,0.5)變到(1,0),時(shí)間間隔變小,幾何圖像如上藍(lán)色矢量所示(黃色矢量表示光的變化,很明顯,速度不變。

紅色是超光速粒子的變化,時(shí)間方向可以很容易改變)歐幾里得時(shí)空:沿圓的旋轉(zhuǎn)變換,就不畫圖了總結(jié):伽利略時(shí)空的參照系變換是沿著直線的旋轉(zhuǎn),所以橫軸時(shí)間t保持不變,事件之間的時(shí)間距離與參照系無(wú)關(guān)閔可夫斯基時(shí)空的參照系變換是沿著。

雙曲線的旋轉(zhuǎn),所以 t2?x2t^2-x^2 保持不變,時(shí)間間隔甚至方向與參照系有關(guān)歐式時(shí)空的參照系變換是沿著圓的旋轉(zhuǎn),所以 t2+x2t^2+x^2 保持不變,時(shí)間間隔甚至方向與參照系有關(guān)三個(gè)宇宙中,歐式時(shí)空是虛擬的假想的宇宙,現(xiàn)實(shí)中不存在,但是卻是人們最熟悉的,因?yàn)槲覀兊摹?/p>

四維宇宙中,有2個(gè)空間維度跟歐式時(shí)空一樣閔可夫斯基時(shí)空跟歐式時(shí)空類似,應(yīng)該算是第二熟悉的三個(gè)時(shí)空都有各自的參照系不變量,所以幾何學(xué)家就將這個(gè)不變量作為距離的定義,這樣,基于距離的幾何學(xué)分析,就跟參照系沒(méi)有關(guān)系了(普通人可能對(duì)這句話沒(méi)什么感覺(jué),但是。

高斯,數(shù)學(xué)之神,當(dāng)年發(fā)現(xiàn)幾何學(xué)可以基于距離來(lái)進(jìn)行分析后,將這個(gè)定理命名為了“妙得不得了定理”,名字之奇葩,也是空前絕后了)有個(gè)特殊的點(diǎn)需要提一下,閔可夫斯基時(shí)空中直線最長(zhǎng),而歐式時(shí)空中直線最短伽利略時(shí)空。

是最簡(jiǎn)單的,但卻是最不熟悉的和最不可理解的譬如2輛汽車從A點(diǎn)運(yùn)動(dòng)到B點(diǎn),雖然起點(diǎn)跟終點(diǎn)一樣,但是里程表卻未必一樣,因?yàn)檫@個(gè)跟運(yùn)動(dòng)路徑有關(guān)相對(duì)論之前,時(shí)空是伽利略時(shí)空,2個(gè)時(shí)鐘在伽利略時(shí)空中不管沿著怎樣的路徑運(yùn)動(dòng),只要。

起點(diǎn)和終點(diǎn)相同,時(shí)鐘的變化就是相同的,這個(gè)結(jié)果是很不可思議的到了相對(duì)論里邊,時(shí)間就變得容易理解了,因?yàn)闀r(shí)鐘的讀數(shù)度量了時(shí)空中的距離,沿著不同的路徑運(yùn)動(dòng),自然讀數(shù)變化會(huì)不一樣,跟歐式空間中人們熟悉的結(jié)果是一樣的。

最后放個(gè)小廣告:如果時(shí)空變換是SO(4),物理學(xué)會(huì)是怎樣的?14 關(guān)注 · 2 回答問(wèn)題這是一個(gè)可以自己充當(dāng)上帝,或者至少可以自己充當(dāng)牛頓、愛(ài)因斯坦的問(wèn)題。