四維時空方法

四維時空方法是以相對論的時空觀念把三維空間坐標和一維時間坐標聯繫在一起表述物質世界運動的方法。由俄國數學家閔可夫斯基於1907年首先提出。牛頓的絕對時空觀認為，空間和時間是完全獨立不相關聯的，時間間隔和空間間隔與運動狀態無關，且永遠不變。這種時空觀與近代物理學的許多實驗結果相矛盾。愛因斯坦狹義相對論的建立，否定了牛頓的絕對時空觀。相對論時空觀認為，空間與時間都與運動有關。

物體的長度會在運動的方向上收縮，而時間間隔將在運動中膨脹。儘管時間和空間都隨運動而變化，但它們的組合量則保持不變，即在四維時空中，x2+y2+z2-c2t2=x′2+y′2+z'2-c2t′2(其中x，y，z，t是o坐標系的三個空間坐標和一個時間坐標，x′，y′，z′，t′是o′坐標系的空間和時間坐標，C為光速)。閔可夫斯基對相對論做出了重要發展，建立起了時間和空間統一的四維時空。在四維空間中，不只是實物粒子的運動，而且任何物理事件都可在其中找到確定的對應點。閔可夫斯基將物理事件分為三類，凡可用任何一種實物粒子的運動建立起聯繫的兩個事件稱為類時事件;可以用光信號建立起聯繫的稱為類光事件;這兩類事件可以有因果關係。而凡是用最快的光信號都不能建立起聯繫的兩個事件稱為類空事件，在類空事件中不存在因果關係。不同事件在四維時空圖中對應不同的位置。