狭义相对论的大名, 也许大家都听过了, 不过我想大多数的人, 都只知道E=mc²这个质能互变公式, 而不知道狭义相对论的基本内容, 让我们叙述一下狭义相对论的基本假设吧.

狭义相对论包括的基本假设有两个

第一个是"所有的物理定律, 在各个不同的惯性座标系中都相同."
　　　　这里所指的物理定律, 是说物理定律的内容, 而不是物理定律所计算出的数值.

第二个是"光速为恒定的"
　　　　也就是说, 光速是一个常数(Constant).

我想第一个定律并没有创新的地方, 因为在古典的伽利略转换中, 大家都这样假设着. 而第二个假设的引入, 也使得狭义相对论的座标转换- 罗伦兹转换(Lorentz Transformation)与我们所熟悉的伽利略转换不同.

为什麽爱因斯坦会提出"光速为恒定的"作为狭义相对论的基本假设呢? 这个论点, 是为了解决马克思威尔的电磁学方程式(Maxwell Equations)的问题. 如果我们利用伽利略转换, 将马克思威尔方程式从一个座标系转换到另一个座标系中, 那麽我们会发现光速改变了. 但是在许多光速的实验中证明, 光速是恒定的, 因此这代表马克思威尔方程式, 或是伽利略转换这两者之一, 可能出了错.

这两个方程式任何一者出了错, 对於物理界都是个大灾难, 马克思威尔方程式在许多实验中表现良好, 不但预测了电磁波(光)的存在,而且对於电场磁场的描述也十分正确. 而伽利略转换则是一个再基本不过的东西, 一旦这个转换崩毁了, 许多基础都将动摇. 大家伤透了脑筋, 直到爱因斯坦的出现, 解决了这个问题.

爱因斯坦选择将光速为恒定的引入狭义相对论, 修正了伽利略转换, 也修正了牛顿力学, 一举解决了这个难题, 可说是一个大胆而划世纪创举.