想象一个由空 间的三维加上时间的一维共同构成的四维空间.由于一个粒子在任何时刻只能处 于一个特定的位置,它的全部“历史”在这个四维空间中是一条连续的曲线,这 就是“世界线”.一个物体的世界线是构成它的所有粒子的世界线的集合. 不光粒子的历史可以构成世界线,一些人为定义的“东西”的历史也可以构 成世界线,比如说影子和光斑.影子可以用其边界上的点来定义.这些点并不是 真正的粒子,但它们的位置可以移动,因此它们的“历史”也构成世界线. 四维时空中的一个点表示的是一个“事件”,即三个空间坐标加上一个时间 坐标.任何两个“事件”之间可以定义时空距离,它是两个事件之间的空间距离 的平方减去其时间间隔与光速的乘积的平方再开根号.狭义相对论证明了这种时 空距离与坐标系无关,因此是有物理意义的. 时空距离可分三类: 类时距离:空间间隔小于时间间隔与光速的乘积; 类光距离:空间间隔等于时间间隔与光速的乘积; 类空距离:空间间隔大于时间间隔与光速的