cone de luz - Wikilingue - Encydia
Um cone de luz é uma representação do espaço tempo com arranjo à teoria da relatividad especial. Segundo dita teoria, o cone de luz é um modelo útil para descrever a evolução no tempo de um faz luminoso no espaço-tempo de Minkowski. O fenómeno real cuadridimensional (mais três dimensões espaciais a dimensão temporária) pode visualizar-se através de um gráfico tridimensional no qual os dois eixos horizontais figuram dois das dimensões espaciais, e o eixo vertical a dimensão temporária.
O cone de luz serve assim mesmo como representação do princípio de causalidad , que enlaça entre si causa e efeito dos fenómenos.
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Representação
O cone de luz desenha-se do seguinte modo: tomando como evento p um faz luminoso (ou pulso de luz) em um tempo 0 (o ponto convergente dos eixos do gráfico), todos os acontecimentos que dito pulso é capaz de atingir desde o ponto p formam o cone de luz futuro de p , enquanto aqueles eventos capazes de enviar um pulso de luz até p formam o cone de luz passado de p . O vértice de dito cone, a efeitos de representação, é de 45 graus.
Dado um evento qualquer E, o cone de luz classifica todos os eventos espaço temporais em cinco categorias diferentes:
- Eventos no cone de luz futuro de E , aos que pode atingir a luz desde E.
- Eventos no cone de luz passado de E , desde os quais a luz pôde ter chegado a E .
- Eventos dentro do cone de luz futuro de E que estão afectados por uma partícula material emitida “desde” E.
- Eventos dentro do cone de luz passado de E que podem ter emitido uma partícula material e afectar ao que ocorre em E .
- Todos os demais eventos que estão em “qualquer outro lugar”, para além dos cones de E e nunca afectarão nem poderão ser afectados pelo que suceda em E .
Explicação
Se o espaço mede-se em segundos-luz e o tempo em segundos, o cone, como pode se ver, terá uma abertura de 45°, já que, no vazio, a luz viaja a uma velocidade de uma segundo-luz por segundo, se expandindo concéntricamente dessa forma. Dado que a relatividad espacial requer que a velocidade da luz seja igual em todo o marco de referência em repouso, todos os observadores devem observar o mesmo ângulo de 45 graus por causa de seus próprios cones de luz. Tudo isto está demonstrado na transformação de Lorentz.
“Qualquer outro lugar”, que é uma parte integrante dos cones de luz, é a região do espaço tempo que fica fora dos cones de luz de um evento dado (um ponto no espaço-tempo). Os eventos que estão em qualquer outra parte, afastados uns de outros, são mutuamente inobservables, e não podem ser conectados causalmente.
O cone de luz futuro englobaría todos os "efeitos" possíveis de um evento dado, enquanto o cone de luz passado englobaría todas as "causas" possíveis de dito evento.
Dito de outro modo, todo aquilo que percebemos na cada instante se acha contido em nosso particular cone de luz passado, enquanto todo aquilo sobre o que poderíamos influir se encontra contido em nosso cone de luz futuro.
Os cones de luz em relatividad geral
Na relatividad geral, o cone de luz futuro corresponde à fronteira do futuro causal de um ponto, e o cone de luz passado à fronteira do passado causal.
Em um espaço-tempo curvo, os cones de luz passado e futuro podem "inclinar-se" de maneira que não fiquem "paralelos" entre si (inclusive em regiões de vazio onde a matéria esteja ausente). Isto reflete o facto de que o espaço-tempo se encontra curvado e é essencialmente diferente do espaço de Minkowski.
Veja-se também
Enlaces externos
Em inglês
- The Einstein-Minkowski Spacetime: Introducing the Light Cone
- The Paradox of Special Relativity
- Cone de luz pessoal. Este enlace gera um feed RSS com as estrelas que entram no cone de luz, contando desde o momento do nascimento.
