Volgens de stelling van Pythagoras is de afstand tussen twee punten, A en B, als die punten door de coördinaten (a1, a2) resp. (b1, b2) gegeven zijn, gelijk aan (a1-b1)2 + (a2-b2)2
en daar de wortel uit. Deze punten liggen in een plat vlak. Dat platte vlak kan de driedimensionale ruimte voorstellen, dat verandert aan de stelling van Pythagoras niet veel.
Maar als we nu de driedimensionale ruimte uitbreiden met de tijd, als vierde dimensie, dan stellen de punten A en B twee gebeurtenissen voor en omdat de vierde dimensie niet een echte dimensie is, maar een imaginaire, vermenigvuldigen we, in navolging van de Russische wiskundige Minkowski (begin deze eeuw) deze vierde dimensie met het imaginaire getal i, dat daardoor gedefinieerd is dat het kwadraat ervan gelijk is aan - 1. Dit geldt voor geen enkel getal, dat getal i bestaat dus niet, maar het kwadraat ervan wel en dat is net wat we nodig hebben. De bovenstaande formule wordt:
(a1-b1)2 |
+ |
(ia2-ib2)2 |
of |
(a1-b1)2 |
+ |
i2(a2-b2)2 |
of |
(a1-b1)2 |
- |
(a2-b2)2 |
|
Het plusteken verandert dus eenvoudig in een minteken. Je kunt nu het volgende bewijzen, maar aan een eenvoudig getallenvoorbeeldje zie je het ook:
De langste weg tussen de gebeurtenissen A en B is de rechte lijn. De lengte ervan is 18,97 eenheden. Elke andere verbinding is korter. De weg over C bijvoorbeeld is 18 eenheden.
Een lijn van A naar B noemen we een ontwikkeling van A naar B. De lengte van de weg van A naar B noemen we, in navolging van de Engelse wiskundige Whitehead, de scheiding tussen A en B. A en B zijn het meest van elkaar gescheiden, als ze verbonden zijn door een rechte lijn.
De steilte van de lijn, in de figuur, geeft aan: het quotiënt