Ve speciální a v obecné teorii relativity je světelný kužel dráha, po níž by v časoprostoru prolétl záblesk světla, který vychází z jediné události (lokalizované jediným bodem v prostoru a zároveň jediným okamžikem v čase) a šíří se všemi směry.
Představíme-li si světlo omezené dvourozměrnou plochou, tak se světlo ze záblesku šíří v kruhu poté, co nastala událost E, a když zakreslíme zvětšující se kruh do grafu, který má vertikální grafickou osu znázorňující čas, výsledkem je kužel známý jako světelný kužel budoucnosti. Světelný kužel minulosti se chová jako světelný kužel budoucnosti, avšak obráceně, je to kruh, který smršťuje svůj poloměr rychlostí světla, dokud se nesetká s bodem události E, která je přesně vymezena místem a časem. Ve skutečnosti má prostor tři rozměry, světlo by pak doopravdy vytvářelo kouli, která by se rozpínala nebo smršťovala ve trojrozměrném (3D) prostoru spíše než kruh ve 2D prostoru, a světelný kužel by měl doopravdy být čtyřrozměrnou podobou kužele, jehož průřezy vytvářejí 3D koule (obdobné k normálnímu trojrozměrnému kuželi, jehož průřezy vytváří 2D kruhy), ale myšlenku (koncept) lze snáze znázornit, když se počet rozměrů prostoru sníží ze tří na dva.
Tento pohled speciální teorie relativity poprvé navrhl bývalý profesor Alberta Einsteina Hermann Minkowski a nazývá se (časo)prostorem podle Minkovského. Záměrem bylo vytvořit neproměnný časoprostor pro všechny pozorovatele. Aby se zachovala kauzalita, Minkowski omezil časoprostor na ne-Euklidovskou hyperbolickou geometrii. Jelikož se signály a jiné kauzální vlivy nemohou šířit rychleji než světlo, světelný kužel pak hraje zásadní roli při definování pojmu kauzality: pro danou událost E množina událostí, které leží na povrchu nebo uvnitř světelného kuželu minulosti události E, by byla zároveň množinou všech událostí, které by mohly vyslat signál, který by měl čas k tomu, aby dosáhnul událost E a nějakým způsobem ji ovlivnil. Například pro čas deset let před událostí E, pokud zvážíme množinu všech událostí v časovém kuželu minulosti pro událost E, které v tom čase nastanou, by výsledkem byla koule (ve 2D: disk či kruh) o poloměru deseti světelných let, se středem v místě, kde nastane událost E. A tak, jakýkoli bod na povrchu nebo uvnitř koule by mohl vyslat signál, který by se pohyboval rychlostí světla nebo pomaleji, a měl by (dost) času k tomu, aby ovlivnil událost E, zatímco body ve stejném okamžiku mimo kouli by nemohly mít na událost E žádný kauzální vliv. Podobně, množina událostí, které leží na povrchu nebo uvnitř světelného kužele budoucnosti pro událost E, by také byla množinou událostí, které by mohly přijat signál vyslaný z místa a času události E, a tak světelný kužel budoucnosti obsahuje všechny události, které mají tu možnost, aby byly kauzálně ovlivněny událostí E. Podle teorie relativity události, které neleží ani v minulém ani v budoucím světelném kuželu pro událost E, nemohou ovlivnit, ani být ovlivněny touto událostí E.
Wikipedia, translated by Káňa, T. (aktualizace 11. 6. 2021)