光是时空的尺度，时间和长度的定义

前面说到，光是时空的尺度，今天就从时间和长度的定义来佐证之

首先，看看动尺收缩的推导。

动尺收缩的推导，直观上，似乎也可以仿照动钟变慢的推导那样

但一样也面临两个相反的结论，需要作解释和选择。

还是洛伦兹变换的那个预设场景， 假设在S'系取异地两个点，同时记下坐标，二者相减，可以认为就是这两个点在S'系的长度

根据洛伦兹逆变换公式， 可以得到如下二式

二者相减,得到

等式左边是静止坐标系观测到这两个事件的地点之间的距离，右边括号里是运动坐标系观测到这两个事件的地点之间的距离。

这两者计算结果比较，确实是静系的距离长，在动系中则长度收缩，问题是，这里取的是在动系中同时发生的二事件，如果取在静系中同时发生的二事件，那么计算结果是相反的

所以用这个方法来推导动尺收缩，底气不是很足。

另一种推导方法，设想的是，在动系中截取一段，假设是车头和车尾， 车头和车尾在观察之前都在静系坐标原点的左边，然后当车头经过静系原点时，记下时间 t1,当车尾经过静系原点时，记下时间 t2,

因为车头车尾是跟随动系坐标一起向右以速度u运动，所以在静系观察者看来，车头和车尾间的距离是u(t2-t1).

然后根据事件映射， （0，t1) 对应 (x2', t1') ； (0,t2) 对应 (x1',t2') 根据洛伦兹变换，容易求出， （x2'-x1'）= γ u(t2-t1)

也就是（x2'-x1'）= γ l

x2'-x1'可以记为原长，直观记忆，就是原长是最长的。

l 则是静系中测量动系中的某线段的结果，其数值小于原长。

下面换个思路，

在一个惯性参照系，如果时间已经定义，光速又不变，长度实际上就已经被定义，单位时间内光前进的距离就是单位长度。

动系时钟变慢，光速不变，在动系中，光在单位时间内走过的长度，换到静系中，同样的光速也需要花更长的时间走完，换个说法就是静系中单位长度更短，测量结果会更长。

1983年10月，联合国度量组织在巴黎举行会议，规定了新的“米”的定义，即把光在真空中299792458 分之一秒所走的距离定为一个标准米。

1967年召开的第13届国际度量衡大会对秒的定义是：铯-133原子基态的两个超精细能阶之间跃迁时所辐射的电磁波的周期的9,192,631,770倍 的时间。

看见没，时间也是由光（电磁波）来定义的。

1971年，两位科学家利用数台铯原子钟，其中四台放到飞机里，地面上留一台作为标准钟，随后让飞机在赤道附近环球飞行，一次往西一次往东，每次耗费的时间大约是三天，最后看飞机上的原子钟和地面原子钟的时间差异。

环球原子钟实验结果

这个实验是迄今为止狭义相对论最好的实验验证。