第7章 空间和时间(2)[第1页/共6页]

近似地，P的畴昔可被定义为下述的统统事件的调集，从这些事件能够以即是或小于光速的速率行进达到事件P。如许，它就是能够影响产生在P的事件的统统事件的调集。不处于P的将来或畴昔的事件被称之为处于P的他处。在这类事件处所产生的东西既不能影响产生在P的事件，也不受产生在P的事件的影响。比方，假定太阳就在现在停止发光，它不会对现在的地球上的事情产生影响，因为它们是在太阳燃烧这一事件的他处。我们只能在8分钟以后才晓得这一事件，这是光从太阳达到我们所破钞的时候。只要到当时候，地球上的事件才在太阳燃烧这一事件的将来光锥以内。近似地，我们也不晓得这一时候产生在宇宙中更远处的事：我们看到的从很远星系来的光是在几百万年之前收回的，至于我们看到的最远物体，光是在约莫80亿年前收回的。如许，当我们看宇宙时，我们是在看它的畴昔。

没有需求引入以太的看法，正如迈克耳孙-莫雷尝试显现的那样，以太的存在是不管如何检测不到的。但是，相对论迫使我们从底子上窜改了我们的时候和空间看法。我们必须接管，时候不能完整脱分开和独立于空间，而必须和空间连络在一起构成所谓的时空的客体。

但是在广义相对论中，环境则完整分歧。这时，空间和时候变成为动力量：当物体活动，或者力感化时，它影响了空间和时候的曲率；反过来，时空的布局影响了物体活动和力感化的体例。空间和时候不但去影响、并且被产生在宇宙中的每一件事影响。正如人们没有空间和时候的观点不能议论宇宙的事件一样，一样地，在广义相对论中，在宇宙边界以外讲空间和时候也是没成心义的。

能量越大，则频次越高。当光从地球的引力场往上行进，它落空能量，因此其频次降落（这表白两个相邻波峰之间的时候间隔变大）。在上面的某小我看来，上面产生的每一件事情都显得需求更长的时候。1962年，人们操纵一对安装在水塔顶上和底下的非常精确的钟，考证了这个预言。发明底下的那只更靠近地球的钟走得较慢，这和广义相对论恰好符合。目前，跟着基于卫星信号的非常切确的导航体系的呈现，地球上的分歧高度的钟的速率的差别，在合用上具有相称的首要性。如果人们疏忽广义相对论的预言，计算的位置会错几英里。

正如我们已经看到的，麦克斯韦方程预言，不管光源的速率如何，光速应当是一样的，这已被紧密的测量证明。由此推出，如果有一个光脉冲从一特定的空间点在一特定时候收回，在时候的过程中，它就会作为一个光球面发散开来，而光球面的形状和大小与源的速率无关。在一百万分之一秒后，光就散开成一个半径为300米的球面；一百万分之二秒后，半径变成600米，等等。这正如同将一块石头扔到水池里，水大要的波纹向四周散开一样，波纹作为一个圆周散开并随时候越变越大。如果人们把不应时候波纹的快照一一堆叠起来，扩大的水波圆周就会画出一个圆锥，其顶点恰是石块击到水面的处所和时候。近似地，从一个事件散开的光在（四维的）时空里构成了一个（三维的）圆锥，这个圆锥称为事件的将来光锥。以一样的体例能够画出另一个称为畴昔光锥的圆锥，它表示统统能够用一个光脉冲传播到该事件的事件调集。