为什么闵可夫斯基空间距离公式中时间项有复数单位i( 八 )


上图就是一个终极精简后的二维时空图,不能再精简了……横坐标是空间,纵坐标是时间,黄色斜杠和绿色斜杠长度相等,分别代表不同速度下的时空间隔 。我们前面说过了,时间是相对的,空间也是相对的,但时空是绝对的 。因此,这两个运动物体在三维空间里的不同运动速度,在四维时空里的时空间隔都是一样一样的 。用人话来说就是在四维时空里所有物体的移动速度都是光速!
这样,你就发现,虽然黄色和绿色两个运动物体在时空里的长度是一样的,但在时间和空间坐标上的分量产生了差异 。绿色运动物体相比黄色运动物体在时间上的分量更小(时间上位移更慢),在空间上的分量更大(空间上位移更快) 。当绿色物体在时间上的分量降为0,而所有的时间间隔长度变为空间分量,则空间上的位移等于光速 。
这就表现为前面所说的时间、空间的相对性:时间膨胀效应和尺缩效应 。
听不懂,讲人话如果上面的话还是听得云里雾里,我再用人话说一遍:四维时空里所有物体的运动速度都一样,但当这些物体在同样的时空间隔下在空间里移动越快,在时间里移动就越慢,这就是相对论里的速度越快,时间越慢 。当在空间里移动速度达到光速,在时间里就不动了,也就是我们常说的:光速下时间静止了 。