什么是时空间隔？闵可夫斯基的时空间隔有何现实意义？
四维的第四个维度
爱因斯坦认为光速是恒定不变的，而且认为时空是相对的，所以他把空间定义为4维空间，在长宽高的基础上又增加了一维，这一维就是ct（c就是光速，t就是时间），即光走的距离。也就是所谓的时空间隔。
因为无论你怎么动，光和你之间的距离都是以ct在增加。一定程度上就好像时间，无论你怎么运动，相对于你自己，你的时间都是按照相同的速度流逝，你永远也改变不了。
闵可夫斯基的贡献在于将其坐标化，闵可夫斯基时空间隔表达式为：
(dS)^2=(X1-X2)^2+(Y1-Y2)^2+(Z1-Z2)^2-C^2*(T1-T2)^2
1、当(dS)^2大于零时，我们叫他“类空间隔”。它的意义是：事件发生在你的未来。
比如说：太阳耀斑实际爆发于7点，我们在7点零5分观察是观察，这时候的(dS)^2就是大于零，我们是观察不到的，对我们来说毫无根据知觉，没有任何意义。
2、当(dS)^2等于零时，我们叫他“类光间隔”。它的意义是：事件发生在你的现在。
比如说：太阳耀斑实际爆发于7点，我们在7点零8分观察是观察，这时候的(dS)^2就是等于零，我们正好能观察到，我们会有直接感觉，与我们紧密相关。
3、当(dS)^2小于零时，我们叫他“类时间隔”。它的意义是：事件发生在你的过去。
比如说：太阳耀斑实际爆发于7点，我们在7点零10分观察是观察，这时候的(dS)^2就是小于零，对我们来说已经事件过去，我们也不能观察到，对我们来说留下的只有记忆。
感觉高级物理学，趋近于哲学。
关于相对论的公式问题
达到光速时间停止：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00准时从甲地以光速前进。在你开始前进的那一时刻，甲地发生的一切现象也正好以光速向四面八方传播。10分钟以后，也就是12：10分，你到达了乙地。此时在甲地12：00钟发生的现象也正好传到乙地，那么你回头看甲地还是12：00的现象，不管你前进了多久，回头看到得一直都是甲地12：00的现象。这就是时间停止的现象。
超越光速时间倒流：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00以2倍光速前进，那么10分钟后到达丙地，不难得出光从甲地传播到丙地需要20分钟，意思就是在甲地11：50发生的现象在12：10分正好到达丙地。那么你12：10在丙地看到了甲地在11：50就发生的事情，时间倒流的现象就这样发生了。
相对时间公式：
设从甲地出发，速度为V，前进时间为T1，看到甲地现象的时间为T2=T1V/C。相对时间T=T1-T2=T1（1-V/C）。
公式中可以看出，V=C，T=0，时间停止；V>C，T<0，时间倒流。
光速不可超越理论：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00以2倍光速前进的时候，甲地有一个人在看着你。10分钟后你达到丙地，你达到丙地的现象还要经过20分钟才可以传到甲地。这样一来，甲地的人在12：30分的时候才看到你达到丙地，从而得出你的速度是2/3倍的光速。
设你的速度为V，光速为C，前进距离S，你前进的时间T1=S/V，达到后的现象传回甲地的时间T2=S/C，可以得出甲地的人看你的速度为
V1=S/(T1+T2)=S/(S/V+S/C)=VC/V+C。
从这个公式里就可以看出，不管你的速度V有多大，看起来的速度都不可能达到光速。只有当你的速度是无穷大的时候，看起来才是光速。
接近光速时物体长度变短：
假设一辆长30万千米的火车，车头在A地，车尾在B地，观察者站在B地，火车以光速前进。1秒钟后，车尾到达A地，再过1秒后观察者看到车尾到达A地。得出2秒钟后观察者看到车尾在A地；从运动开始，0.5秒后车头前进15万千米达到C地，BC距离45万千米，再过1.5秒后，观察者看到车头到达C地，得出2秒钟后观察者看到车头在C地。AC距离15万千米，观察得出的火车长度为15万千米。这样看起来火车长度就缩短了。
设观测者甲位于火车尾所在的地面，火车长度L，速度V，火车前进时间T1，T1时间后车尾到达A点，离观测点距离L1，
得出甲看到火车尾在A点时间是T1 + V T1/C，L1=V T1。
再设火车前进时间为T2，火车头到达B点，离观测点距离L2，
得出甲看到火车头在B点时间是T2 +（V T2+L）/C，L2=V T2+L。
如果T=T1 + V T1/C=T2 +（V T2+L）/C，那么得出L2-L1就是T时刻甲看到的火车长度。T2=T1- L/（C+V）
看到的火车长度 L2-L1= V T2+L- V T1 ，把T2=T1- L/（C+V）代入。可得看到的长度为LC/（C+V）。
从这个公式中可以得出：当速度无穷大的时候，（也就是看起来速度无限接近光速的时候）物体长度将变为0。
接近光速时质量无限大：
其实物质本身质量不随速度改变而改变。相对论里提到物质接近光速当然指的是看起来的速度接近光速，从上边的公式可知道，看起来速度接近光速就意味着物体本身需要有无穷大的速度。这本身就是件不可能的事。在看起来速度非常接近光速时，需要再让他加速的话，就会需要使物体本身有无穷大的加速度，那么需要的外力也会是无穷大。这就变相解释为是因为物体的质量无穷大才使得其无法加速的。
所有问题根源关键在于一个字“看”。所有观测必须借助光的传播，光的传播业需要时间，看到的已然是个假象，实际上并没有任何变化。
什么是相对论速度变换公式？？
经过我个人多年的理解和研究，觉得相对论是这样的，这些全是个人理解，没有参照任何资料
直线状态
达到光速时间停止：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00准时从甲地以光速前进。在你开始前进的那一时刻，甲地发生的一切现象也正好以光速向四面八方传播。10分钟以后，也就是12：10分，你到达了乙地。此时在甲地12：00钟发生的现象也正好传到乙地，那么你回头看甲地还是12：00的现象，不管你前进了多久，回头看到得一直都是甲地12：00的现象。这就是时间停止的现象。
超越光速时间倒流：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00以2倍光速前进，那么10分钟后到达丙地，不难得出光从甲地传播到丙地需要20分钟，意思就是在甲地11：50发生的现象在12：10分正好到达丙地。那么你12：10在丙地看到了甲地在11：50就发生的事情，时间倒流的现象就这样发生了。
相对时间公式：
设从甲地出发，速度为V，前进时间为T1，看到甲地现象的时间为T2=T1V/C。相对时间T=T1-T2=T1（1-V/C）。
公式中可以看出，V=C，T=0。时间停止；V>C，T<0，时间倒流。
光速不可超越理论：
假如有一段足够长的笔直公路，你站在甲地，12：00以2倍光速前进的时候，甲地有一个人在看着你。10分钟后你达到丙地，你达到丙地的现象还要经过20分钟才可以传到甲地。这样一来，甲地的人在12：30分的时候才看到你达到丙地，从而得出你的速度是2/3倍的光速。
设你的速度为V，光速为C，前进距离S，你前进的时间T1=S/V，达到后的现象传回甲地的时间T2=S/C，可以得出甲地的人看你的速度为
V1=S/(T1+T2)=S/(S/V+S/C)=VC/V+C。
从这个公式里就可以看出，不管你的速度V有多大，看起来的速度都不可能达到光速。只有当你的速度是无穷大的时候，看起来才是光速。
接近光速时物体长度变短：
假设一辆长30万千米的火车，车头在A地，车尾在B地，观察者站在B地，火车以光速前进。1秒钟后，车尾到达A地，再过1秒后观察者看到车尾到达A地。得出2秒钟后观察者看到车尾在A地；从运动开始，0.5秒后车头前进15万千米达到C地，BC距离45万千米，再过1.5秒后，观察者看到车头到达C地，得出2秒钟后观察者看到车头在C地。AC距离15万千米，观察得出的火车长度为15万千米。这样看起来火车长度就缩短了。
设观测者甲位于火车尾所在的地面，火车长度L，速度V，火车前进时间T1，T1时间后车尾到达A点，离观测点距离L1，
得出甲看到火车尾在A点时间是T1 + V T1/C，L1=V T1。
再设火车前进时间为T2，火车头到达B点，离观测点距离L2，
得出甲看到火车头在B点时间是T2 +（V T2+L）/C，L2=V T2+L。
如果T=T1 + V T1/C=T2 +（V T2+L）/C，那么得出L2-L1就是T时刻甲看到的火车长度。T2=T1- L/（C+V）
看到的火车长度 L2-L1= V T2+L- V T1 ，把T2=T1- L/（C+V）代入。可得看到的长度为LC/（C+V）。
从这个公式中可以得出：当速度无穷大的时候，（也就是看起来速度无限接近光速的时候）物体长度将变为0。
接近光速时质量无限大：
其实物质本身质量不随速度改变而改变。相对论里提到物质接近光速当然指的是看起来的速度接近光速，从上边的公式可知道，看起来速度接近光速就意味着物体本身需要有无穷大的速度。这本身就是件不可能的事。在看起来速度非常接近光速时，需要再让他加速的话，就会需要使物体本身有无穷大的加速度，那么需要的外力也会是无穷大。这就变相解释为是因为物体的质量无穷大才使得其无法加速的。
所有问题根源关键在于一个“看”。所有观测必须借助光的传播，其实看到的已然是个假象，实际上并没有任何变化。
旋转状态
假设有一根长900000km的棍子，绕其中一个端点A以每秒1圈的速度在旋转。你站A点观察这根棍子。棍子上距离A点300000km处为B点，600000km处为C点，另一端点为D点。当这根棍子开始旋转地时候，A点旋转是马上就能看到，B点开始旋转需要过1秒才能看到，C点旋转需要过2秒看到，D点需要3秒。如此对看到ABCD四点的旋转圈数与对应时间做个记录。
0秒1秒2秒3秒4秒5秒
A开始旋转1圈2圈3圈4圈5圈
B静止开始旋转1圈2圈3圈4圈
C静止静止开始旋转1圈2圈3圈
D静止静止静止开始旋转1圈2圈
不难看出，你看到的棍子是呈螺旋状向外延展的。
公元1054年7月4日《宋史•天文志》有超新星爆发。如今已经成为了蟹状星云M1。
M1距离我们6300光年，也就是说该恒星是在7255年前爆炸的，955年前爆炸现象传到了地球。假如在距离该恒星7255光年的地方也有一颗文明星球，那么毫无疑问，那里的人现在正在欣赏这颗超新星爆炸的景观。如果你现在以足够快的速度，在1分钟内到达了那个星球，毫无疑问，你也可以看到这颗超新星爆炸的场面，那么对地球人来说，你看到了地球人955年前曾经看到过的画面。这不就是看到过去的画面了吗？
四维空间勾股定理
反正示意图是画不出来的，普通的时间尚无法看见，更别提看见虚时间了。我们的意识在一定程度上能够推定时间的经过，如果这时间是虚时间的话将会怎样呢？谁也说不出来。霍金为了避开奇点用数学公式表示了时间的连续性，但是他却回避不了大爆炸前的虚时间。
虚时间的提出，消除了宇宙创生于奇点的困惑。接下来，笔者用比较易懂的狭义相对论的公式，再对虚时间进行一些讲解。
狭义相对论认为，光速是不变的，长度及时间随测量方法的不同而不同，时间与长度具有同等的资格。因此狭义相对论的公式是四维公式。
设x、y、z为三维空间坐标的互相垂直的三个轴，t为时间。为了使时间成为用长度表示的维，把时间与光速c的乘积ct作为代表第四维的轴。
假定光从A点出发沿直线（按狭义相对论观点）到达B点，所需时间为t，则AB间的直线距离为ct。一般地说，时间轴与x、y、z轴中的任何一个轴都不是互相垂直的，长度ct中含有各个轴的成份，光走过的距离ct相当于以x、y、z为三边的立方体的对角线之长，满足三维勾股定理
（ct）2=x2+y2+z2。
也可以写成
-（ct）2+x2+y2+z2=0。
如果将相对论的时间记述为三维空间里的一维时间的话，-（ct）2与x2、y2、z2之和总应该为零。请注意：在数学处理上必须不带任何区别地看待时间与空间。四维几何学很难用我们的常识去理解，在四维几何学里从一开始就把ct作为一个独立的坐标，而不是光传播于x、y、z三维空间里……。四维空间中的距离并不一定为零，而是一个定数，四个维的平方之和表示四维超立方体对角线的平方（称为扩张的勾股定理），即，在四维几何学中，时间与空间之间存在下述关系：
-（ct）2+x2+y2+z2=（常数）=S2
S是个定值，与光从A到B的过程有关。
这个公式是四维时空间里的物理学公式。在原来的勾股定理中，各边的平方均为正值，只有与时空间有关的时间项的平方为负值，也就是把-（ct）2看作是加上一个负的项。