Фрагмент из книги «Краткая история времени»?

Question

[IndusDev]

Читаю книгу "Краткая история времени" Стивена Хокинга.
Некоторые моменты мне даются довольно трудно, приходиться перечитывать много времени, несмотря на жанр научпоп, но я этого и ожидал.
Одной из трудностей была данная картинка

Не могли бы вы мне объяснить это довольно простым языком? Причем тут свет и событие, причем тут прошлое, почему именно конус, да и вообще че это, лол.
Вот какое объяснение дается в книгу:

Точно так же свет, распространяясь из некоего
события в четырехмерном пространстве-времени, образует в нем трехмерный конус. Этот
конус называется световым конусом будущего для данного события. Можно нарисовать и
другой конус, который называется световым конусом прошлого и представляет множество
событий, из которых световой импульс может попасть в точку, соответствующую данному
событию (1 картинка).
Световые конусы прошлого и будущего для данного события Р делят пространство-
время на три области (2 картинка). Абсолютное будущее данного события – это область,
заключенная внутри светового конуса будущего события Р. Это совокупность всех событий,
на которые в принципе может повлиять то, что происходит в точке Р. События, лежащие вне
светового конуса события Р, недостижимы для сигналов, идущих из точки Р, так как ничто не
может двигаться быстрее света. Следовательно, на них никак не сказывается происходящее в
точке Р. Абсолютное прошлое событие Р лежит внутри светового конуса прошлого. Это
множество всех событий, сигналы от которых, распространяющиеся со скоростью света или
с меньшей скоростью, могут попасть в точку Р. Таким образом, в конусе прошлого лежит
множество всех событий, которые могут влиять на событие в точке Р. Зная, что происходит в
какой-то момент времени всюду в той области пространства, которая ограничена световым
конусом прошлого события Р, можно предсказать, что должно произойти в самой точке Р.
Область пространства, не лежащую внутри световых конусов прошлого и будущего, мы
будем называть внешней. События, принадлежащие внешней области, не могут ни сами
влиять на события в точке Р, ни оказаться под влиянием происходящих в Р событий.

Answer 1

[Сергей]

Конус - это модель расширяющейся 2х мерной вселенной.
Вертикальная ось - время. Плюс 2 направления внутри такой вселенной.
Точка схождения - это большой взрыв. Предполагается что все в это время было в в одной точке.
Начиная с момента времени 0 пространство расширяется. Т.о. Если во возьмете любую точку внутри конуса во время t, то проверя через неё прямую из точки 0, можете определить её положение в любое время T. Т.о. видно что вселенная расширяется, как резиновый батут который постоянно растягивают.

Конус внизу - это предполагается предыдущия вселенная, которая санигилировала в точку.

------- НУ а вообще это я не прочитал про световой конус :)

Что касаемо светового конуса, примерно тоже самое. В момент времени 0 в точке P генерируется луч света (событие).Т.к. наивысшая скорость распространения информации это скорость света, то конус это трехмерный фронт распространения света (информации) в пространстве. Если вы проведете горизонтальную плоскость через любое время T, то увидите круглую область где известно, что луч зажегся (событие произошло), в остальной области для наблюдателя наличие события не известно.
Ближайшая аналогия это волна от брошеного камня в стоячей воде, когда фронт волны все увеличивается и увеличивается унося информацию о брошенном камне все дальше со временем.

Comments

[IndusDev]

Про вселенную я понял.
Но теперь не понятно, что за световой конус прошлого, что он показывает?

[Сергей]

Он показывает все точки (и в них возможные события), которые могли повлиять на P.

[Сергей]

Т.е. все точки вне этого конуса никак не влияют на P и их вообще можно не рассматривать.

[IndusDev]

Видимо, мне не пришло время мне это все переварить

[Сергей]

Чего конкретно не понятно ? задавайте конкретные вопросы.

[IndusDev]

Сергей, почему конус прошлого так изображен. Если с конусом будущего все понятно, т.к., как вы уже сказали, можно привести аналогию с камнем, брошенным в воду, то здесь я не понимаю почему конус изображен именно так

[Сергей]

А тут аналогия кино в обратном направлении. Волна сходится в одну точку. Только это волна не распространения информации. А наоборот, волна "распространения влияния от крайних точек".

Т.е. смотри для будущего.
Граница конуса это граница зоны влияния информации о событии P на другие точки конуса в зависимости от времени. В конусе информация влияет на точки (событие P может стать причиной) - мы знаем о событии, вне конуса мы о нем ничего не знаем.

Для прошлого:
Граница конуса это граница зоны влияния этих точек на событие P. В конусе точки не влияют на событие P, вне конуса влияют (могу являтся причиной cобытия P).

[IndusDev]

Сергей, спасибо

Answer 2

[Лёня Талаш]

Это видение автора, поэтому разрисовано конусами.
Почему свет? Потому что свет, это самое быстрое что есть в мире. И считается что, на такой скорости время растягивается или зажиматься. Это показывает, что время не везде одинаково, где-то оно быстрее, а где-то медленнее.