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根据狭义相对论,能否出现因果颠倒?

发布时间:2015/5/27 7:48:30|浏览次数:

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在K系中先后发生的两件事A,B在K‘系中完全可能时序颠倒,如果这两个事有因果关系,是否会发生因果颠倒现象?为什么?

网友回答:


根据狭义相对论,能否出现因果颠倒?随便找了个图:

图中横纵坐标没画出来,自己脑补一下。横轴是空间距离,纵轴是时间间隔。
这张图是在一个特定的参考系下画出来的。黑点是我们关注的事件1。在这个参考系里,因为事件1而引起了事件2,那么事件2必定发生在事件1之后,即因果性守恒。
题主的问题是,洛伦兹变换之后,事件1在时空零点不会动,事件2却会到处跑,那么有没有可能跑到1下面,即事件1发生的时间之前呢?
答案是不可能。

图中红点称类时的,蓝点类空,绿点类光。举个栗子,事件1的消息通过我跑步传递到另外一个地方引起事件2,那么我跑不了很快,12的空间间隔会小而时间会大,就是红点的情况。如果事件1的消息通过光传递引起事件2,显然这就是跑得最快的情况了,就是图中绿点。两条黄线的斜率是光速。没有东西跑得比光还快,所以事件2不可能出现在蓝点的位置。
洛伦兹变换的时候,绿点不会变,红点永远在它所在的那1/4区域内变化,所以不会跑到黑点下面,亦即事件1之前去。蓝点也在它所在的1/4区域内变化,倒是可能在黑点下面,但它与事件1没有因果联系。

结论:因果性不会被破坏。


答友:不会的,要发生你说的情况,这两点必须是类空的,也就是说任何一点不在另一点的光锥内,那么这两点本来就没有因果关联,也就不存在“因果颠倒”的现象。
如果两者本来有因果关联(一点在另一点的光锥内),因为参考系速度不会超过光速,可以证明,在任意参考系下其因果关系不变,先发生的还是先发生。


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