补充资料：时空

时空
space-time

　　时空t只，此七.砚;即oc，皿c，一BPeM川 表示一种几何结构的术语，它描述那样一些物理理论中的空间和时间关系，在其中这些关系被认为是相互依存的(这些理论通常称为相对论性的).时空的最初概念是在相对论(此】ati训ty th”ry)基本假设的表述和系统化中产生的.相对论的时空是四维伪且r湘空间(Pseud。一Eu cbdeall sPac。)E{，，:)，具有线元 d 52=c，dt，一dx，一dyZ一d:2，其中x，y，艺是空间坐标，t是时间坐标，而c是光速.这个坐标系在物理学中称为L。化幻忱坐标系(Lol℃ntz000rdinates姿tem)(见Galil印坐标系(Galjl份ncoordinates”tem”并对应于一个惯性系(Ine找ials够忱nl).两个不同Lo把ntZ坐标系之间的转换，对应于在相对于另一个惯性系作匀速运动的惯性系中观察，借助于L叮即匕变换(助rentz transfolllll-tion)予以实现.新坐标系中的时间坐标原来是要用旧坐标系中的时间坐标以及空间坐标两者来表达这个事实，反映了狭义相对论中时间和空间关系的相互依存性.狭义相对论的时空亦称为Minko钻幻时空(M止山。钻kisPace·功讹)或Lorentz时空(LorentzsPace~山1祀). 广义相对论中使用各种具正负号(1，3)的四维伪R犯叮坦nn空间作为时空.这种时空的度规与狭义相对论时空的平直度规之间的差异描述引力场(见引力(g以功仁又tion)).而时空的度规本身又通过D泊侧n方程(Ejnstoin闰uatJ0ns)与引力体和引力场的分布及性质相联系. 时空概念的出现在克服将空间作为物体的绝对位置和将时间作为绝对期间而与真实物理过程不相联系的处理方法方面起了重要作用. 现今研究物理理论中的相对论效应时，总有一种时空概念形式进人物理理论的结构(相对论量子力学，量子场论，等等)广义相对论中，作为对Einstejn方程的解，曾经研究过许多时空类型. 按照相对论性物理学的观点，时间和空间关系之间的基本差异，表现在在时空中存在各种本质的向量:类时、类空和类光向量，在切空间中形成锥面.相应地，时空的度规是不定的，而类空、类时和类光向量给出标量平方的不同符号.类空向量和类时向量之间的边界形成一个迷向锥面，其向量(见迷向向量(iso加pic峨戈tor))具有标量平方为零和对应于光及其他静质量为零的粒子的运动. 相对论中的许多特殊效应是与时空度规的不定性以及与时空中存在迷向锥结构相联系的.例如，LOrentZ时问延缓是具有不定度规空间中相反的三角不等式的结果，据此在二维伪Euclid空间中类光曲线总是比其在(非平行)时间轴上的投影为短. 在许多情况下，对时空度规的具体结构作一定程度的抽象，并且仅考虑时空中迷向锥结构的性质，即考虑各种所谓运动学类型的广义空间或类时空间，结果原来是有用的. 按照相对论的观点对以往理论的回顾分析，曾构造出各种类时空可以有条件地使之符合于卜殆叭。n力学(Gal价泊空间(Ga】il巴n sPace))，甚至符合于由龙totie的物理概念(见【5」).这些时空是具有退化迷向(光)锥的不同空间(例如，半Rle仃迢n们空间).正是迷向锥的退化容许人们将这些空间认为是相对论时空的极限情形.
　　

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