如何理解狭义相对论

狭义相对论的科普文汗牛充栋，但反相的奇文也不缺，为何会这样？

狭义相对论是一个刷三观的好例子，因为相对论颠覆了人们粗浅的自以为是的经验常识，人们在日常生活经验中，通常会自然而然产生绝对时空观，绝对时空观认为时间与空间的度量与惯性参照系的运动状态无关，同一物体在不同惯性参照系中观察到的运动学量（如坐标、速度）可通过伽利略变换而互相联系。

伽利略变换的意思很简单，核心内容可以用一个例子表达，一个人在匀速直线运动的火车上行走，那么在地面观察者看来，人的速度是火车速度和人行走的速度的叠加，同向则相加，反向则相减。生活经验告诉人们，这很对啊，但是，这个结论正确，隐含的前提是，火车上的人和地面上的观察者，对时间和空间有统一的认识，即双方同意时间是绝对的，均匀流逝的，空间是不变的，双方对火车和人在某一时刻对应在空间的位置，是唯一的，绝对相同的。这个前提看起来无懈可击。但是，时空真的是绝对的吗？

要否定绝对时空观，必须拿出事实和逻辑来，所有观点都可以被质疑，手段都是事实和逻辑。随着电磁学的发展，经典力学的绝对时空观遇到了矛盾，也就是不符合逻辑，在逻辑和绝对时空观二者之间如何选择？显然只有放弃绝对时空观。

好吧，矛盾在哪里？

通过实验，人们总结出一套电磁学的定律，麦克斯韦是集大成者，通过麦克斯韦方程组，他预言了电磁波，并计算出了电磁波的速度，与光速非常接近，然后就直接预言了光就是电磁波。

古怪之处在于，电磁波的速度是常量，由真空介电常数和真空磁导率直接导出，经典力学力告诉我们，速度是相对的，说速度多少，一般都要隐含指定是相对哪个参照系。那么问题来了，电磁波速度是常量，也就是说不需要指定参照系，再具体点说，在匀速运动的火车上，光源发出的一束光，在火车参照系里测量得到速度值和在地面参照系里测量得到的速度值是一样的。即使是对同一束光进行测量，结论也不变，这显然违背了伽利略变换的速度叠加原理。

剩下的就是爱因斯坦魔术般的表演，假定光速不变，惯性参照系平权，推导出狭义相对论，得出一系列看起来不可思议的结论，比如动钟变慢，动尺收缩，质能公式等。