이론물리학에서 빛원뿔 좌표계(빛圓뿔座標系, 영어: lightcone coordinate system) 또는 광추 좌표계(光錐座標系)란 민코프스키 공간의 좌표계의 하나다. 이 좌표계에서는 공간의 한 특정한 방향을 차별하여, 그 방향에 대한 인과성 구조를 명확히 드러낸다.
차원 민코프스키 공간의 직교 좌표계 를 생각하자. 직교 좌표계에서는 그 계량 텐서는
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가 된다. 여기서
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를 정의하면, 빛원뿔 좌표계는 이다. 빛원뿔 좌표계에서 계량 텐서는 다음과 같다.
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이 경우,
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가 된다.
빛원뿔 좌표계는 등각 불변이므로, 질량이 0인 입자나 막 따위를 다룰 때 용이하다.
예를 들어, 차원 시공간에서의 무질량 입자를 생각하자. 질량이 0이므로, 이는
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등각 대칭을 갖는다.
이 입자의 작용은
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이다. 여기서 는 세계선의 임의의 좌표이며,
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는 입자의 위치를 나타내는 의 함수이며,
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는 에 대한 속력이며,
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는 세계선 위의 필바인이다. 그러나 이 작용에서는 등각 대칭이 명백히 드러나지 못한다.
이를 위하여, 가상의 “시간” 차원과 “공간” 차원을 추가하여, 민코프스키 공간 을 생각하자. 그렇다면, 다음과 같은 작용을 적을 수 있다.[1]:§2, 2715
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이는 다음과 같은 게이지 대칭을 갖는다.
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이제, 보조장 의 운동 방정식은
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이다. 새로 추가한 두 차원의 빛원뿔 좌표를
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라고 하자. 그렇다면,
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가 된다. 이제
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로 놓으면,
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가 되어, 원래 작용을 얻게 된다.