Из "Творческа автобиография" на Айнщайн:

"Пространството представлява тримерен континуум. Това значи, че положението на една /неподвижна/ точка може да се опише с три числа /координати/ x, y, z и че около всяка точка има произволни близки "съседни" точки, чието положение може също да бъде описано със стойности на координатите x ', y ', z ' ., които могат да бъдат произволно близки до координатите x, y, z на изходната точка. Благодарение на последното свойство ние говорим за "континуум" / непрекъснатост /, а предвид на това, че броят на координатите е равен на три - за неговата "тримерност"."

В Специалната теория на относителността обаче времето е обвързано с инерциална отправна система и нейната скорост на движение. Няма привилегии сред отправните системи нито за пространствено положение, нито за време. Всички инерциални отправни системи са равноправни помежду си, а описанието на всяко едно нещо, ставащо в тях изисква както пространствени, така и времева координата. Времето е също равноправна координата с 3-те пространствени. Тук става дума за четиримерен континуум . И както казва Айнщайн отново в "Творческата си автобиография":

"Когато нематематикът чува за "четиримерното" пространство, той бива обхванат от мистично чувство, подобно на чувството, което събуждат театралните привидения. И въпреки това няма по-банално твърдение от това, че окръжаващият ни свят предствалява четиримерен пространствено-времеви континуум ."

През 1907 г. немският математик Минковски описва геометрията на 4-мерния континуум пространство-време, който може да се изрази графически като пространствено-времева диаграма. По едната ос на тази диаграма може да се разположи оста на времето t , а по другата ос - 3-те пространсвени координати x , y , z . Всяка точка от тази диаграма Минковски нарича събитие и то се описва с 4-те числа - 3-те пространствени координати и времето.Сумата от всички събития в тази диаграма е светът на физическите явления или просто свят. Протичането на едно събитие в този свят може да се изобрази с линия, наречена мирова линия.

Не само в удобството и нагледността е така формулираният 4-мерен пространствено-времеви континуум. "Откритието на Минковски се състои по-скоро в осъзнаването на факта, че четиримерният пространствено-времеви континуум на теорията на относителността по своите основни формални свойства е дълбоко родствен на тримерния континуум на евклидовата геометрия." - Отбелязва Айнщайн пак там .

Удобно е мащабът на пространствено-времевата диаграма да бъде избран съобразно ограничението, поставено от природата - скоростта на светлината.

Така отсечката на постоянната скорост на светлината под ъгъл от 45 градуса спрямо осите на пространството и времето ще отговаря на 300 000 км по пространствената ос и 1 секунда по времевата ос.

На тази 4-мерна пространствено-времева диаграма точката Е1 съответства на събитие, което ще се случи в бъдещето; Е3 е събитие от миналото; настоящият момент е в началото на координатната система – точката О. Събитията Е2 и Е4 протичат със светлинна скорост, а Е5 е някъде там, откъдето не можем да получим никаква информация.Ако има тахиони – хипотетични частици, движещи се със свръхсветлинна скорост, те са в областите ДРУГАДЕ.

Вмъкната като мащаб в пространствено-времевата диаграма, светлинната линия я дели на 3 области - минало, бъдеще и недостижима област, извън нашия свят, където всичко се движи със скорости по-големи от тази на светлината. Това биха могли да бъдат хипотетичните частици, нар. тахиони. Те ще изобразяват с права линия в този свят, наречена пространственоподобна .

Реалните частици, движещи се със скорости до или най-много светлинната, се изобразяват с времеподобни линии.

“Влиянието на теорията на относителността излиза далеч извън рамките на тези проблеми, от които тя възникна. Тя отстранява трудностите и противоречията в теорията на полето; тя формулира по–общи механични закони; тя заменя два закона за запазване с един; тя изменя нашето класическо понятие за абсолютно време. Нейната ценност не се ограничава само в сферата на физиката; тя образува обща основа, която обхваща всички явления в природата”

Айнщайн

Затова Айнщайн е вторият след Коперник, който прави революция в представите, мисленето, методологията на науката като цяло.

Специалната теория на относителността е завършена, но се ограничава до разглеждане на инерциални отправни системи. Действителността е многолика и Айнщайн продължава да размишлява и доизгражда представите за света.

Pages