Espaço-tempo

onde o espaço codifica as distâncias invariantes entre objetos, espaço-tempo descreve os intervalos invariantes entre eventos. Um evento é qualquer coisa que acontece em um determinado ponto de espaço e instante de tempo. Em vez de descrever pontos usando coordenadas (x,y,z)(x, y, z)(x,y,z), eventos são descritos usando coordenadas (x,y,z,ct)(x, y, z, c T)(x,y,z,ct), onde ccc é a velocidade da luz. A razão para usar ccc especificamente será clara mais tarde, mas note que ccc tem unidades de comprimento/tempo e ttt tem unidades de tempo, então ctc tct tem unidades de comprimento, assim como xxx, yyy, e zzz.Einstein disse que lamentava chamar seu princípio de “princípio da relatividade”, já que” princípio da invariância ” melhor capta a importância da ideia. A parte importante não é que o tempo e o espaço individualmente sejam relativos, mas que a forma como diferem para observadores diferentes sempre deixa Δs2\Delta s^{2}Δs2 o mesmo.

a Partir desses problemas, podemos ver que Δs2\Delta s^{2}Δs2 pode ser positivo, negativo ou 0 para eventos distintos, ao contrário d2d^{2}d2, que é sempre positivo para objetos distintos.

eventos com Δs2=0\Delta s^{2} = 0Δs2 = 0 são chamados de eventos leves separados; eventos com Δs2<0\Delta s^{2} < 0Δs2<0 são chamados timelike separados. Estes eventos estão ligados causalmente. Eles definem o cone de luz, representado aqui. Aqui, o tempo é representado como a direção vertical e duas dimensões espaciais são representadas horizontalmente (uma vez que representar todas as dimensões 3+1 seria difícil). A superfície do cone é todos os pontos com Δs2=0\Delta s^{2} = 0Δs2 = 0 em relação ao ponto no centro do cone. O interior do cone cobre todos os eventos separados por tempo. Os eventos fora de cone, com Δs2>0\Delta s^{2} > 0Δs2>0, são chamados de spacelike separados. Estes acontecimentos não têm relação causal. Nada fora do cone de luz pode afetar o ponto no centro do cone, ou vice-versa