Prostoročasový diagram

Prostoročasový (nebo časoprostorový) diagram je graf pohybu tělesa, avšak jednu ze souřadnic grafu představuje časová osa. Používá se ve fyzice (především v teorii relativity) pro názorné zobrazení pohybů, které probíhají v časoprostoru. Časoprostorové diagramy umožňují lepší pochopení relativistických jevů (např. dilatace času nebo kontrakce délek) bez použití matematických vztahů.

Autorství je připisováno Hermannu Minkowskimu (1908).

PoužitíEditovat

Prostoročasový diagram se obvykle zobrazuje jako dvourozměrný nebo třírozměrný řez prostoročasu, přičemž jednou z os ležících v tomto řezu je časová osa. Na časovou osu se přitom nevynáčí čas  , ale veličina  , kde   je rychlost světla, která má stejný rozměr jako prostorové souřadnice.

Pomocí prostoročasového diagramu lze také zobrazovat transformace souřadnic.

Každý bod diagramu odpovídá určité události.

Těleso nacházející se v klidu nemění svoji polohu v prostoru, avšak po časové souřadnici se pohybuje stále vpřed. Takové těleso je na prostoročasovém diagramu zobrazeno čárou, která je rovnoběžná s časovou osou.

Pohyb fotonu (tedy částice pohybující se rychlostí světla) je (ve dvourozměrném případ) popsán vztahem  . Foton tedy vytváří čáru, která s oběma osami (časovou i prostorovou) svírá stejný úhel.

Ostatní pohyby leží mezi těmito dvěma krajními případy.


V prostoročasovém diagramu vytváří tedy každé těleso (pohybující se i v klidu) čáru. Tato čára se označuje jako světočára.

PříkladyEditovat

Související článkyEditovat

Externí odkazyEditovat