将第1节中建立的同步时钟的准则应用于这两个时钟。设一束光在时间
[1]tA从点A出发,在时间tB于点B处被反射,于时间t'A返回A处。考虑到
光速不变原理,我们有:
tB-tA=rAB/(c-v)和t'A-tB=rAB/(c+v)
其中r 指运动杆在静止系中测量的长度。于是随着运动杆一起运
动的观察者会发现这两个时钟不同步,而在静止系中的观察者会宣称它
们是同步的。
所以我们看到,我们不能赋予同时性概念以绝对的含义。在一个坐
标系中看来是同时的两个事件,从另一个与之相对运动的坐标系中看
来,就不再是同时的了。
3.从静止系到与之做相对匀速平移运动的坐标系的坐标和时间变换理论
在“静止”空间中取两个坐标系,每个坐标系有3条刚性的直线,从
一点出发,并且彼此垂直。假设这两个坐标系的X轴重合,而且Y轴和Z
轴分别平行。每个坐标系都有一个刚性量杆和许多时钟,这两个量杆,
以及同样所有的时钟,在各个方面都是一样的。
现在假设这两个坐标系之一(k)的原点以恒定的速度v沿着使另一
个坐标系(K)的x坐标增加的方向运动,并且该速度也传给了坐标
轴、相应的量杆以及时钟。那么在静止系K的任何时刻,运动系的轴都
有一个相应的具体位置。又由于对称性,我们可以假设k的运动使得在
时刻t(这里“t”总是指静止系的时间)运动系的轴平行于静止系的轴。
现在我们想象从静止系K中使用静止量杆度量空间,得到坐标x,
y,z;同时从运动系k中使用与其一起运动的量杆度量空间,得到坐标