קונוס האור

בתורת היחסות הפרטית, קונוס האור (או: חרוט האור) הוא המשטח המתאר את תנועתה בזמן של קרן אור במרחב-זמן (מרחב מינקובסקי). את התנועה הארבע-ממדית הזו ניתן לדמיין בשלושה ממדים, אם בוחרים בשני הצירים האופקיים לייצג שניים מתוך שלושת ממדי המרחב, ובציר האנכי לייצג את ממד הזמן.

את קונוס האור בונים כדלקמן: אם  הוא אירוע המייצג שליחת הבזק (פעימת) אור בזמן , כל האירועים שההבזק יכול להגיע אליהם מ- מרכיבים את החלק העליון בקונוס האור של , ואילו האירועים אשר יכולים לשלוח הבזק אור שיגיע אל  מרכיבים את החלק התחתון של  (ראו איור).

בהינתן אירוע , קונוס האור מסווג את כל האירועים במרחב-זמן ל-5 קטגוריות נפרדות:

 אירועים בעבר של קונוס האור של , על שפת קונוס העבר.
 אירועים בעתיד של קונוס האור של , על שפת קונוס העתיד.
 אירועים בתוך העבר של קונוס האור של , שהם אירועים אשר יכולים לפלוט חלקיק חומרי (שנע במהירות נמוכה ממהירות האור) ולהשפיע על .
 אירועים בתוך העתיד של קונוס האור של , אשר יכולים להיות מושפעים מחלקיק חומרי הנפלט מ-.
 אירועים מחוץ לקונוס האור של , אשר אינם יכולים להשפיע או להיות מושפעים מ-.

אם משתמשים ביחידות בהן מהירות האור בריק היא 1, למשל: מודדים את המרחב בשניות-אור ואת הזמן בשניות, שיפוע הקונוס יהיה 45°, משום שאור עובר בריק מרחק של שניית-אור אחת בשנייה. מאחר שהיחסות הפרטית דורשת כי מהירות האור תהיה זהה בכל מערכת ייחוס אינרציאלית, כל הצופים חייבים למצוא את אותה זווית של 45° עבור קונוסי האור שלהם. תכונה זו מובטחת באמצעות טרנספורמציית לורנץ.

שני אירועים במרחב-זמן שנמצאים מחוץ לקונוס האור אינם יכולים להיות קשורים בקשר סיבתי, כלומר אף אחד מהם אינו יכול להיות הסיבה של האחר. למעשה, לא ניתן כלל לצפות באירוע אחד מהנקודה במרחב-זמן בה התרחש האירוע האחר.

 ראו גם 

 דיאגרמות מינקובסקי
 משוואת הגלים

 לקריאה נוספת 
 צבי מזא"ה, מבוא לתורת היחסות הפרטית.

 קישורים חיצוניים 

 הסבר על קונוס האור 


קטגוריה:אסטרופיזיקה
קטגוריה:תורת היחסות הפרטית