四维时空

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  四维时空(four dimensional spacetime),三维空间加一维时间构成的统一体。在经典物理学中,时间坐标和空间坐标之间划出了一条鲜明的界线,时间坐标总是在其本身中变换,这是因为经典力学中时间间隔被看成是不变的、绝对的。洛伦兹变换表明时间坐标和空间坐标总是合在一起实行变换的,因此在狭义相对论中,时间和空间不再是绝对的和彼此独立的东西,而是紧密联系在一起而不可分割了。1907年H.闵可夫斯基在形式上发展了狭义相对论,采用空间坐标x、y、z和时间坐标ict(其中i为虚数,c为真空光速)的虚时四维时空,洛伦兹变换相当于四维时空中的旋转,相对论的协变性质表达得更为明晰,物理定律的形式更为简洁,许多问题的求解也更为简便。在广义相对论中,用四维形式表示物理定律更是必需的,但不是用闵可夫斯基的虚时四维时空。