Stożek świetlny: Różnice pomiędzy wersjami

{{Szczególna teoria względności}}

'''Stożek świetlny''' (stożek zerowy) danego [[Punkt (geometria)|punktu]] [[Czasoprzestrzeń|czasoprzestrzeni]] – [[zbiór]] punktów czasoprzestrzeni, których [[Interwał czasoprzestrzenny|odległość czasoprzestrzenna (interwał)]] od tego punktu wynosi zero{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=59}}{{odn|Ugarow|1985|s=106}} (stąd nazwa „stożek zerowy”), co oznacza, że [[zdarzenie czasoprzestrzenne]] zachodzące w danym punkcie czasoprzestrzeni można połączyć ze zdarzeniem zachodzącym w dowolnym punkcie jego stożka świetlnego [[sygnał]]em przesłanym z prędkością graniczną, równą [[Prędkość światła|prędkości światła w próżni]]{{odn|Ugarow|1985|s=106}}{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=58}} (stąd nazwa „stożek świetlny”).

 

Z punktu widzenia obserwatora w trójwymiarowej [[Przestrzeń (fizyka)|przestrzeni fizycznej]], stożek świetlny to [[sfera]] (dwuwymiarowa), o środku w danym punkcie, rozszerzająca się z prędkością światła, stanowiąca [[Czoło fali|czoło]] [[Fala kulista|kulistej]] fali świetlnej, wysłanej z danego punktu (część [[Przyszłość|przyszłościowa]] stożka, tzw. ''stożek przyszłości'') lub kurcząca się z prędkością światła, stanowiąca czoło kulistej fali świetlnej, zbiegającej się w danym punkcie (część [[Przeszłość|przeszłościowa]] stożka, tzw. ''stożek przeszłości''){{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=59}}.

 

Stożek świetlny można przyporządkować każdemu punktowi czasoprzestrzeni.

 

== Model trójwymiarowy ==

[[Plik:Rellightcone.gif|thumb|400px]]

== Podział czasoprzestrzeni ==

[[Plik:Light cone colour.svg|thumb|150px]]

Stożek świetlny danego punktu czasoprzestrzeni dzieli czasoprzestrzeń na pięć obszarów, ze względu na [[Przyczynowość|związek przyczynowo-skutkowy]] między zdarzeniem zachodzącym w danym punkcie a zdarzeniami zachodzącymi w tych obszarach{{odn|Ugarow|1985|s=106}}{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=61}}{{odn|Szymacha|1985|s=72}}{{odn|Sawicki|1975|s=58}}.

 

Obszar 5) to obszar zdarzeń wobec danego zdarzenia „obojętnych”, „niedostępnych”{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=60}}, „absolutnie oddalonych”{{odn|Ugarow|1985|s=106}}, leżących „gdzie indziej”{{odn|Szymacha|1985|s=72}}, „quasiteraźniejszość”{{odn|Augustynek|1979|s=55}}.

 

Ponieważ przedział czasoprzestrzenny jest [[Niezmiennik relatywistyczny|niezmiennikiem]], ten podział czasoprzestrzeni nie zależy od wyboru [[Układ odniesienia|układu odniesienia]]{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=61}}. Natomiast obszar zewnętrza stożka w różnych układach odniesienia jest różnie podzielony na hiperpłaszczyznę względnej teraźniejszości danego zdarzenia oraz obszary jego względnej przeszłości i względnej przyszłości.

 

== Nieinercjalne układy odniesienia ==

[[Plik:Bh-light-cones-1.png|thumb|150px]][[Plik:Eps spacetime Weylspace.jpg|thumb|150px]]

Położenie i kształt stożka świetlnego są jednakowe we wszystkich [[Układ inercjalny|inercjalnych układach odniesienia]]{{odn|Ugarow|1985|s=107}}{{odn|Taylor|Wheeler|1975|s=61}}, ale zmieniają się w [[Układ nieinercjalny|układach nieinercjalnych]], w szczególności pod wpływem pola grawitacyjnego{{odn|Muchotrzeb|1983|s=16}}.

 

== Stożek świetlny w kulturze ==

Wizerunek trójwymiarowego modelu stożka świetlnego był symbolem [[Międzynarodowy Rok Fizyki 2005|Światowego Roku Fizyki]].