woshioyy 发表于 2023-8-4 06:38:41

如何理解‘’过去光锥‘’?

借助于石头在水面激起涟漪的事件画面我可以理解‘’将来光锥‘’的概念(因为随着时间的向前推移光波不断扩大),但是无法理解‘’过去光锥‘’(怎样的情况能让光波随时间推移缩小呢?要抓狂了)。光脉冲传播到事件的集合为啥是个和将来光锥顶点相对的锥体呢?

李强 发表于 2023-8-4 06:39:19


我粗略的理解是这样的。
未来光锥即随着时间的流逝,事件对未来的影响是越来越大的,光传播的空间越来越大,所以未来光锥的横截面越来越大。
过去光锥也一样,时间越久远,会影响到现在这个事件的某种因素越多,即一个更大范围的空间中的光能够到达事件点,当然时间越近,也因为光速的原因,只有一个小范围内的光能够到达现在,所以横截面越来越小。
不要以图形理解为站在圆锥顶点观看过去,而是自身处在一个不断扩散或者缩小的球体的正中心。
越久远的光形成的球越大,不同时期的光,像是一层一层包裹着我们,越久远,球的面积也就越大,我们就能看到更多,也就是能够影响到我们的过去光锥的横截面更大。而我们创造的未来的光会逐渐从一个点扩散开来,将原本观测不到我们的即光锥之外的包裹进来,让他们能观测到我们。
这是我粗略的理解,最近在看果壳中的宇宙,刚开始也有这种困惑,也不知道这种理解对不对。

glayivan 发表于 2023-8-4 06:39:53

过去光锥就是一切在过去发生的对现在产生影响的时间的合集,由于光速是有限的,有些事情的发生无法影响到现在,例如5年前发生在距离我们10光年远处的事情就不会对现在产生影响,那么来看一张很丑的图:


A点对现在有影响,B点对现在没有影响(可以看做10光年的例子)
很好理解吧

jiayi 发表于 2023-8-4 06:40:11

我认为,所谓的过去光锥和将来光锥都是相对于“事件”原点而言的。还是以那个最简单的水面涟漪事件为例,如下图:

http://pica.zhimg.com/50/v2-96fe2dc7c243e3fb2f20ccf3a16c5a9c_720w.jpg?source=1940ef5c

            如图,事件原点A点为石块击中水面的瞬间时间点,根据光锥基本模型,B区域为事件A的绝对将来,即未来光锥;D区域即为事件A的绝对过去,即过去光锥;光锥之外的空白C区域均为既不能影响事件A,也不受事件A影响的区域。我们还可以进一步把将来光锥内的黑点B理解为石块击中水面(也即事件A)后某一时刻水面的涟漪;同理,我们还可以把过去光锥内的黑点D假设为石块在到达水面之前的某一个时刻的位置(比如某个人掷出石头的瞬间)。当然,这只是一个极其简单的类比模型,仅为个人观点,不当之处敬请指教!
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