光円錐
特殊および一般相対性理論において、光円錐(こうえんすい 英: light cone)とはある事象(英語版) (時空上の一点)からあらゆる方向に向けて発せられた閃光が描く時空上の軌跡をいう。 ある二次元平面上に閉じ込められた光を考えてみれば、事象 E で発せられた光は同心円状に拡がっていき、時間を表わす縦軸を付け加えれば、光の軌跡は円錐を描く。これを未来光円錐と呼ぶ。過去光円錐は、これを時間反転したものであり、円の半径は光速で縮まり、事象 E において一点に収縮する。空間の次元は3であるので、光は2次元平面上の円ではなく3次元空間上の球面を描いて拡がっていく4次元時空上の超円錐(英語版)(3次元空間上の円錐の断面が二次元平面上の円となるのと同様)である。しかし、この概念を可視化しわかりやすくするため、2次元空間で考える。
数式で表わせば座標 (x,y,z,t) が下記の式を満たす事象の集合である。
x 2 + y 2 + z 2 − ( c t ) 2 = 0 {\displaystyle \,x^{2}+y^{2}+z^{2}-(ct)^{2}=0}