如何理解“时间光锥”？ 第1页

关于光锥问题，要先搞清楚什么是“过去”，什么是“未来”。

在我们的直觉中，事件发生是有先后顺序的，以先后顺序来定义过去与未来似乎符合我们的常识。然而狭义相对论告诉我们，先与后也是相对的，你认为先后发生的两个事件，在另外的观察者眼里未必是这样。

准确地说，过去与将来是从事件之间的影响关系来定义。一个事件的发生，会产生影响力，并且影响力会在一定范围内传递，且传递速度不会超过光速。事件会对这个范围内的其他事件产生影响，但却不能影响这个范围之外的事件。只有能受到事件影响的事件才能称为事件的未来，同样只有能对事件产生影响的事件才是事件的过去。

那个这个影响范围如何界定呢？当我们按下电灯开关，电灯就亮了。如果将按下开关称为事件A，电灯点亮称为事件B。可以说事件B是在事件A的影响下发生的。在常识中，事件A与事件B几乎是同时发生的，但如果设想开关在A地，将电灯安装到距A地30万公里（光每秒走的距离）以外的B地（PS:思想实验，忽略导线电阻等因素），就会变得有趣了。当你在A地0秒时刻按下开关，B地1秒后灯才会亮。对于在B地0秒到1秒之间发生的事件，虽然看似发生在事件A之后，却并非事件A的未来，因为事件A的影响力传递到B地已经是1秒后了，它们在事件A的影响范围之外了。对于一个事件，它的影响范围除了与时间有关，也与空间有关，准确地说就是四维时空中一个区域，也就是图中的“将来光锥”。

回到题主中的图形，其实是将三维空间省略了一维，变成了二维空间加一维时间，在这个三维时空中，将事件发生的点定为原点，事件的影响力向外“辐射”，离事件空间距离越远的地方，影响力到达的时间越滞后。比如，事件能影响30万公里外1秒后的事件，而只能影响60万公里外2秒后的事件。如果只考虑二维空间，那么事件的影响范围就是一个圆锥的形状。圆锥里面是事件的未来，称为类时。圆锥表面是事件影响范围的边界，称为类光。圆锥外面与原点事件毫不相干，称为类空。