大学物理教程：狭义相对论中的时空观

1.同时的相对性

经典物理认为所有惯性系具有同一绝对的时间，“同时”也就具有绝对的意义。也就是说，如果有两个事件，在某个惯性系中观测是同时发生的，那么在其他所有惯性系中观测也都是同时发生的。

但在相对论时空观中则不这样认为。由洛伦兹变换可以推出，在某个惯性系中观测是同时发生的两个事件，在其他所有惯性系中观测不一定是同时发生的，即同时性没有绝对的意义。只有在同一地点、同一时刻发生的两个事件，在其他惯性系中观测才是同时发生的（有兴趣的同学可根据洛伦兹变换自行推导）。

2.长度的收缩

设一物体（如一把直尺）相对于S′系是静止的，直尺本身有一个固有长度。现在直尺要相对地面（S系）以速度v沿着直尺的长度方向作匀速运动。按照经典的绝对时空观，在地面的测量者测得的直尺长度与直尺本身的固有长度相等。

但在相对论的时空观中不这样认为。由洛伦兹变换可以推出，在地面的测量者测得的直尺长度比直尺本身的固有长度要短，即得出运动物体在运动方向上长度收缩的结论。这是相对论的一个效应，称为长度收缩效应（有兴趣的同学可根据洛伦兹变换自行推导）。(www.xing528.com)

3.时间的延缓

设在S系中同一地点发生了两个事件，时间间隔Δt，在相对于S系以速度v运动的S′系中测量这两事件发生的时间间隔为Δt′。按照经典的绝对时空观，在两个参考系中的时间间隔是相等的。

但在相对论的时空观中不这样认为。由洛伦兹变换可以推出，同一地点发生的两事件的时间间隔为固有时间，相对于固有时间运动的时间比固有时间要长，即得出运动的钟走得慢的结论。这是相对论的另一个效应，称为时间延缓效应（有兴趣的同学可根据洛伦兹变换自行推导）。

相对论的长度收缩和时间延缓效应，已经被大量的近代物理实验所证实是正确的。