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相対論 · Minkowski Spacetime

ミンコフスキー時空

特殊相対性理論を幾何学的に表現する、重力のない平坦な四次元時空。三つの空間次元と一つの時間次元を一体に扱い、時間成分の符号が空間と逆になる特有の計量を持つ。二つの事象の間隔はすべての慣性系で不変であり、光円錐が因果構造を定める。ミンコフスキーが1908年に導入し、一般相対論の曲がった時空の基礎となった。

分野: 相対論
英語名: Minkowski Spacetime
主要な貢献者: ヘルマン・ミンコフスキー / アルベルト・アインシュタイン

関連エントリ

物理概念ローレンツ変換互いに等速で運動する慣性系の間で、時間と空間の座標を結びつける変換。光速不変の原理と相対性原理を満たすように定められ、時間の遅れや長さの収縮、同時刻の相対性を数学的に導く。低速ではガリレイ変換に帰着する。ローレンツが電磁気学の文脈で見いだし、アインシュタインが特殊相対論の基礎として再解釈した。物理概念時間の遅れ運動する時計や強い重力場にある時計が、静止した観測者や弱い重力場の時計に比べてゆっくり進む現象。特殊相対論では相対速度が大きいほど時間が遅れ、一般相対論では重力ポテンシャルが深いほど時間が遅れる。素粒子の寿命の延びや、GPS衛星の時刻補正など多くの観測で確認されており、いずれも相対性理論の帰結である。物理概念長さの収縮観測者に対して高速で運動する物体の、運動方向の長さが静止時より縮んで測定される特殊相対論的効果。相対速度が光速に近づくほど収縮は顕著になる。これは物体が物理的に押しつぶされるのではなく、時間と空間の測り方が慣性系によって異なることの帰結である。時間の遅れと表裏の関係にあり、ローレンツ変換から導かれる。