
【化】 space-time continuum
space-time
【化】 space-time
continuum
时空连续统(Spacetime Continuum)是物理学中描述宇宙基本结构的关键概念,特指将三维空间和一维时间融合为一个不可分割的四维连续整体。以下是基于学术权威来源的详细解释:
汉英对照释义
来源:斯坦福哲学百科全书(Stanford Encyclopedia of Philosophy)
闵可夫斯基时空表述
爱因斯坦的数学老师赫尔曼·闵可夫斯基首次提出时空的几何模型,其线元公式为:
$$ ds = -cdt + dx + dy + dz $$
其中 (c) 为光速,该公式揭示了时间与空间的对称性破缺(时间项符号为负)。
来源:《物理评论》期刊(Physical Review)
引力几何化
物质和能量的分布导致时空弯曲,引力被重新解释为物体沿弯曲时空测地线运动的几何效应。例如,GPS卫星需根据广义相对论修正时空曲率引起的时钟误差。
来源:美国国家航空航天局(NASA)
光锥结构与因果性
时空中的每个事件对应一个光锥,其边界(45度斜线)表示光速传播路径。锥内区域为因果关联的可能事件集,锥外事件无法影响或被影响,保障了物理规律的因果律。
来源:《自然》杂志物理学综述
综合来源:诺贝尔奖官网(爱因斯坦1921年获奖工作)
《中国大百科全书·物理学卷》定义:
“时空连续统是相对论的核心框架,其度规张量 (g{mu u}) 满足爱因斯坦场方程 (G{mu u} = frac{8pi G}{c} T_{mu u}),揭示了物质-能量与时空几何的相互决定关系。”
来源:中国大百科全书数据库
时空连续统(Space-Time Continuum)是物理学中的核心概念,主要用于描述空间和时间的统一性。以下是其详细解释:
时空连续统是四维数学模型,将三维空间(长、宽、高)与一维时间合并为一个统一框架。这一概念强调时空的不可分割性,即任何事件的发生都需通过四个坐标(三个空间坐标+一个时间坐标)定位。
相对论的基石
爱因斯坦在广义相对论中提出,时空并非独立存在,而是因物质和能量分布发生弯曲,引力本质上是时空弯曲的表现。
公式示例:爱因斯坦场方程简化为
$$
G{mu
u} = 8pi T{mu
u}
$$
其中 ( G{mu
u} ) 描述时空弯曲,( T{mu
u} ) 表示物质能量分布。
光速的作用
时间与空间通过光速统一:事件的影响需经过时间传递,例如太阳光需8分钟到达地球,体现了时空的关联性。
时空连续统是物理学对宇宙本质的抽象描述,通过相对论将时间与空间统一为动态实体,其弯曲与演化主导了引力现象和宇宙大尺度结构。如需更深入探讨,可参考广义相对论文献或权威百科(如、2、7来源)。
膀胱肌肥厚巢出口黄金点纯气体顿断法二倍卵片发育耳痛的二烯错合体翻译用电子计算机非染色体性遗传分配配额分批顺序号附加文件鼓膜皮层孩子气的函数尺回旋连续过滤机混合计算机的程序设计语言旧纹状体酒香香料绝对时间糠敷料棱锥状物邻苯二甲酸木糖树脂马包柔氏螺旋体漫射玻璃面砂嵌缝密封材料数据处理机汇编系统特别税捐债券