Пространственно-временной интервал

Рассмотрим более подробно математику Эйнштейна для определения пространственно-временного интервала. Рецепт для вычисления пространственно-временного интервала, в сущности, похож на винегрет. В этом винегрете смешаны различные буквы – x, у, z, c и t. Буквы представляют длину (x), ширину (у), высоту (z), скорость света (c) и время (t).

Возводя эти буквы в квадрат, то есть умножая их на самих себя, а затем складывая квадраты расстояний и вычитая из них квадрат временного фактора, вы получаете правильный рецепт для пространства-времени. Иными словами, если x, y, z – расстояния, а t – время, измеряемое на земле, и если c – это скорость света, то формулу для пространства-времени можно записать в следующем виде.

Квадрат пространства-времени равен [квадрат ширины плюс квадрат глубины плюс квадрат высоты] минус [квадрат расстояния, проходимого светом]

25.4 Уравнение и аспекты пространственно-временного интервала.

Иначе говоря, если вы берете измерения своей локальной системы, где вы находитесь, – свои измерения длины (x), ширины (y), высоты (z) и времени (t), а также константу c – скорость света, то вам нужно просто подставить их в приведенный выше рецепт, чтобы получить 5. Замечательная вещь, которую нам еще предстоит объяснить, состоит в том, что это 5 больше не будет зависеть от системы, из которой вы смотрите! Если вы подставляете в формулу свои измерения длины, ширины, высоты и времени, которые будут весьма отличающимися от моих, которые я получил, глядя на то же самое событие, например падающую звезду, со своей точки зрения, то мы получим одно и то же 5. Это замечательно, поскольку это позволяет нам говорить об общей для нас величине, а не о наших собственных измерениях.

Пространство-время – это та особая смесь пространства и времени, которая инвариантна для данного события, то есть не зависит от системы отсчета, из которой вы на него смотрите. Это больше не мое или ваше описания события, которое, как мы думали до Эйнштейна, само является неизменным. Теперь мы знаем, что пространство-время – это определенная смесь x, у, z и t, которая всегда остается одной и той же.

Если мы посмотрим на формулу пространства-времени, то увидим, что оно четырехмерно: оно содержит в себе x, y, z и t. По контрасту с этим, пространство включает в себя x, у и z – пространство трехмерно. Другими словами, пространственно-временной интервал 5 – не пространство или время – это гиперизмерение, гиперпространство – мир, который мы могли бы переживать, но не мир общепринятой реальности. S будет одним и тем же опытом для человека на Луне, как и для человека на Земле, и оба они могут вычислять его, используя собственные измерения своих индивидуальных пространств и времен, разделяющих звезды.