Prostor Minkowskog

Prostorvreme
Specijalna teorija relativnosti
Opšta teorija relativnosti
Uvod
Princip ekvivalentnosti
Diferencijalna geometrija
Ajnštajnove jednačine polja
Vrste
Prostorvreme
Prostor Minkowskog
Jednačine
Lorentzove transformacije
4-vektori
Ajnštajnove jednačine polja
Odnos sa gravitacijom
Gravitacija
Univerzalni zakon gravitacije
Zakrivljen prostor
  • p
  • r
  • u

Prostor Minkowskog (ili prostorvreme Minkovskog) je kombinacija trodimenzionalnog euklidskog prostora i vremena u četverodimenzionalnu mnogostrukost, gde je prostorvremenski interval između dva događaja neovisan o inercijskom referentnom okviru u kojem su zabilježeni.

Herman Minkovski je objavio svoj matematički model četvorodimenzionalnog prostorno-vremenskog kontinuuma 1908. godine. Iako ga je Minkowski u početku razvio za Maxwellove jednadžbe elektromagnetizma, pokazalo se da matematička struktura prostor-vremena podrazumijeva postulate posebne relativnosti.[1] Prostor Minkovskog je usko povezan sa Ajnštajnovom teorijom posebne relativnosti i najčešća je matematička struktura na kojoj se ona formulira.

Prostorno-vremenski kontinuum Minkovskog spaja prostor i vreme u neraskidivu celinu i služi boljem geometrijskom opisivanju četvorodimenzionalnog sveta.

Formule

Tri koordinate geometrije Minkovskog su prostorne, a četvrta predstavlja vreme koje uključuje brzinu svetlosti kao svoj množilac, kako bi sve četiri koordinatne ose ovog kontiuuma primile istu dimenziju. Matematički se mogu uspostaviti sledeće relacije:

s 2 = c 2 Δ t 2 Δ x 2 Δ y 2 Δ z 2 = η a b Δ x a Δ x b , {\displaystyle s^{2}=c^{2}\Delta t_{}^{2}-\Delta x^{2}-\Delta y^{2}-\Delta z^{2}=\eta _{ab}\Delta x^{a}\Delta x^{b},}
{ x 0 , x 1 , x 2 , x 3 } = { c t , x , y , z } , {\displaystyle \left\{x^{0},x^{1},x^{2},x^{3}\right\}=\left\{ct,x,y,z\right\},}
η a b = d i a g { 1 , 1 , 1 , 1 } . {\displaystyle \eta _{ab}=\mathrm {diag} \left\{1,-1,-1,-1\right\}.}

Linija sveta

Podjela prostorvremena Minkowskog s obzirom na događaj u četiri skupa: svjetlosni konus, apsolutna budućnost, apsolutna prošlost i drugdje.[2]

Grafik kretanja čestice u prostorno-vremenskom kontinuumu naziva se svetska linija. Svetske linije, koje odgovaraju brzini svetlosti, određuju konačni konačni konusni oblik. Događaji koji odgovaraju tačkama smeštenim u unutrašnjosti konusa iznad x-ose formiraju apsolutnu budućnost, oni ispod x-ose, a u unutrašnjosti konusa apsolutnu prošlost, dok oni van konusa apsolutnu sadašnjost.

Literatura

  • Sard, R. D. (1970). Relativistic Mechanics - Special Relativity and Classical Particle Dynamics. New York: W. A. Benjamin. ISBN 978-0805384918. 
  • Landau, L.D.; Lifshitz, E.M. (2002). The Classical Theory of Fields. Course of Theoretical Physics. 2 (4th izd.). Butterworth–Heinemann. ISBN 0-7506-2768-9. 

Izvori

Vidi još

  • p
  • r
  • u
Specijalna
relativnost
Pozadina
Osnove
Formulacija
Konsekvence
Prostorvreme
Zakrivljenje prostorvremena
Opšta
relativnost
Pozadina
Fundamentalni
koncepti
Fenomeni
Jednačine
  • ADM formalizam
  • BŠSN formalizam
  • Ajnštajnove jednačine polja
  • Geodetske jednačine
  • Fridmanove jednačine
  • Linearizovana gravitacija
  • Postnjutnovski formalizam
  • Rajčaudhurijeva jednačina
  • Hamilton—Jakobi—Ajnštajnova jednačina
  • Ernstova jednačina
Napredne
teorije
Egzaktne solucije
  • Kerova metrika
  • Ker—Njumanova metrika
  • Kaznerova metrika
  • Fridman—Lemetr—Robertson—Vokerova metrika
  • Tob—NAT prostor
  • Milnov model
  • pp-talas
  • Van Stokumova prašina
  • Vajl—Luis—Papapetruove koordinate
Naučnici
Ajnštajnove jednačine polja:     G μ ν + Λ g μ ν = 8 π G c 4 T μ ν {\displaystyle G_{\mu \nu }+\Lambda g_{\mu \nu }={8\pi G \over c^{4}}T_{\mu \nu }}     i njihovo analitičko rešenje Ernstovom jednačinom:     ( u ) ( u r r + u r / r + u z z ) = ( u r ) 2 + ( u z ) 2 . {\displaystyle \displaystyle \Re (u)(u_{rr}+u_{r}/r+u_{zz})=(u_{r})^{2}+(u_{z})^{2}.}