خط العالم
خط العالم لجسم ما "كالكواكب مثلا" هو وصف لمسار الجسم في الزمكان النسبي ذو الابعاد الاربعة (طول – عرض – ارتفاع) إضافة للبعد الرابع الزمن بتتبع تاريخ مسار الجسم  في الفضاء "يقصد بالفضاء الفضاء الكوني و لا يقصد به الفضاء الخارجي لكوكب الارض مثلا " في كل لحظة زمنية  , يعتبر مفهوم خط العالم من أهم المفاهيم  في الفيزياء الحديثة  وبشكل خاص في الفيزياء النظرية.
يتميز مفهوم "خط العالم" عن مفاهيم أخرى مثل المدار الفلكي (كمدار كوكب في الفضاء) او المسار (كمسار سيارة على الطريق) بأنه:
مثلا : سائق السيارة يقود في طريق مستقيم إلى الامام او الخلف "كلاهما يعتبر مسار مستقيم " عند مصادفته لمفترق طرق  فأنه يختار احدى الجهتين و بمجرد اختياره لإحدى الجهتين فأن مساره يعتبر مستقيم بعد الانعطاف اما بالنسبة لمراقب مطلق "شخص ما يراقب السيارة من بعيد " فأن طبيعة المسار قد تكون مستقيمة او منحنية.
ظهرت فكرة خط العالم على يد هيرمان مينكويسكي و يستخدم المصطلح على نطاق واسع في النظرية النسبية لألبرت اينشتاين (مثل النسبية العامة و النسبية الخاصة ).
في الفيزياء خط العالم لجسم ما يوصف كما النقطة في الفضاء (مثل الجسيم او المراقب) هو متسلسلة من احداث الزمكان  تقابل تاريخ ذلك الجسم " اي كل ما طرأ على الجسم من تغيرات في تلك النقطة المعتبرة من الزمكان من بدايته و حتى اللحظة و إلى المستقبل " وخصوصا التغيرات في الجاذبية و بما ان كل جسم لديه كتلة خاصة به و يحني بها الزمكان و التي هي مولد الجاذبية حسب النسبية العامة  فأن خط العالم يعتبر انحناء من نوع خاص في الزمكان تستعرض في التعريف الموجز التالي  شرحا لمسألة اعتباره نوعا خاصا من انحناء الزمكان :
خط العالم يفسر كانحناء زمني في الزمكان . بمعنى ان لو شبهنا خط العالم  بمحور الاعداد الحقيقية  فأن كل نقطة من المحور تقابل حدثا يمكن ان يعنون مع  زمن حدوثه و موضعه الخاص  بالعنوان "الجسم في الوقت كذا"
مثلا مدار الارض في الفضاء تقريبا دائري  الابعاد الثلاث محنية في الفضاء مع اعتبار الارض تعود كل سنة إلى نفس النقطة  في الفضاء لكنها تصل هناك بتوقيت مختلف "وقت لاحق" عن وقت الوصول السابق  و توضيحا للملاحظة 2 السابقة هنا موقع المراقب المطلق هو مركز الشمس  فيكون خط العالم للأرض  اهليجي  في الزمكان (الانحناء يكون في البعد الرابع للزمكان) وفي هذه الحالة فالأرض لا تعود ابدا إلى النقطة ذاتها .
الزمكان هو مجموع كل النقاط  التي تدعى احداث اضافة إلى نظام تحديد احداثيات مستمر انسيابي لتمييز تلك الاحداث
كل حدث يمكن ان يعنون بواسطة اربع: احداثية زمنية  و ثلاث إحداثيات للفضاء معا يعطي الفضاء رباعي الابعاد "الزمكان"
مستقيم ببعد وحيد او انحناء يمكن ان يمثل كدالة احداثية منسقة تتبع متحول وحيد " العامل المتغير " و كل قيمة للمتحول تقابل نقطة في الزمكان و وتبين تفاوت اثر المتحول .
رياضيا الانحناء يعرف بأربع دوال احداثية  "دالة هنا " حيث "" يمثل احداثية الزمن عادة , اعتمادا على متحول وحيد
حتى اللحظة خط العالم (وكل مفاهيم الاشعة الظلية المرافقة ) وصفت بدون ان تغطي بشكل ممنهج و محدد المجالات بين الاحداث. التعبير الرياضي الاساسي للوصف كان : النظرية النسبية الخاصة وضعت بعض العراقيل و القيود لكل خط عالم  ممكن  ، ففي النسبية الخاصة وصف الزمكان لفضاء بنظام احداثيات محدد ، لا يراعي متسارع و غير قابل للتدوير ايضا تدعى نظم احداثيات داخلية و في مثل هذه النظم سرعة الضوء ثابتة و بنية الزمكان تحدد بثنائية η و التي بدورها تعطي اعداد حقيقية لكل زوج من الاحداث ، صيغة الثنائية تسمى احيانا متر الزمكان "المتر كواحدة في الزمكان " ولكن طالما ان نتيجة الاحداث المميزة  احيانا تعطي قيمة صفرية  على عكس متر الفضاء فصيغة الثنائية  لا تعتبر متر رياضي في الزمكان.خطوط العالم للأجسام التي تخضع لسقوط حر تدعى جيوديزيا  ، في النسبية الخاصة تقابل خطوط مستقيمة في فضاء مينكوفيسكي.
عادة واحدات الزمن تكون تابعة لسرعة الضوء و الذي يتم تمثيل كمستقيم بزاوية معينة ،تكون عادة 45 درجة لتشتكل مخروط مع محور الزمن (العمودي). بشكل عام ، الانحناءات المفيدة في الزمكان تصنف إلى ثلاث انماط  (الانماط الاخرى قد تكون جزئيا من احد الانماط الثلاث و جزيئا من نمط اخر )بما ان خط العالم formula_1تحدد تموضع و تسارع اي غرض بأربع اشعة formula_2 حيث formula_3من الانحناءات المشابهة لمنحى الزمن في الفضاء المينوفيسكي formula_4تحدد دالة جبرية formula_5بالصيغة formula_6
ليكن formula_7 بدالة جبر خطي لكيرنيل ، تدعى formula_7المحاكي الفائق بالنسبة ل formula_9، و نعرف نسبية التزامن بأنها مدى تغير formula_7بتغير formula_9مع العلم ان formula_7مكمل التعامد ل formula_13 بالنسبة ل formula_14بينما يكون خطي العالم formula_15 نسبيان بالنسبة ل formula_16 فيكون formula_17.
عندها يتشاركان ئات تحاكي المستو الفائق ، التحاكي الفائق موجود رياضيا ، لكن العلاقات الفيزيائية في النسبية تتضمن حركة المعلومات بسرعة الضوء ، و ليس بشكل لحظي ، فمثلا قانون كولوم الاساسي في الشحنات يمكن إسقاطه على مستو فائق ولكن العلاقات النسبية بين الشحنة و القوة المحركة تتضمن مواضع مختلفة عن قانون كولوم الكلاسيكي للقوة.
انماط خاصة من خطوط العالم
جيوديزيا
مواضيع مشابهة
النسبية العامة
الزمكان
البرت اينشتاين
هيرمان مينكويسكي