狹義相對論探討（四）

摘 要：首次證明了動系和靜系中，相對靜止的時空點的時間坐標都是相等的。就是說，慣性系各個坐標軸上的點都是同時的，二維時空面上的點都是同時的，三維時空體中的點都是同時的。首次證明了運動不會破壞事件的同時性，并且考察了洛倫茲變換的適用范圍。

關鍵詞：同時的相對性;原時;時空間隔不變性

1 緒論

同時的相對性是相對論時空觀的重要組成部分，劉遼北京科學出版社《狹義相對論》（第二版）24—25頁，用洛倫茲變換給出了證明，簡述如下。

2 慣性系的時空點都是等時的

北京商務印書館《愛因斯坦文集》（第二卷）93—96頁，對時間的同時性定義為：兩個靜止的點，光線在二者之間來回所用的時間如果相等的話，我們就說，它們是同時的。

根據光速不變原理，光速在任何慣性系中都是相等的，這樣，慣性系，靜系或動系，坐標軸上任意兩點都是靜止的，所以它們是同時的。就是說，慣性系坐標軸上的點都是同時的。因為，時空是線性的、均勻的，我們可以推論，二維平面上的點都是同時的，三維空間中的點都是同時的。即靜系和動系慣性系的所有時空點都是同時的。特別指出的是，動系慣性系所有點的時間，都等于動系坐標原點的固有時間，即原時τ。

6 同時性用相對性原理的證明方法

根據相對性原理，慣性系相互之間是等價的，將原來的動系看作靜系，物理定律依然是成立的。這樣，現在的靜系即原來的動系上的所有時空點都是同時的。

7 結論

洛倫茲變換是整個相對論的根基，100多年來，它在宇宙學、高能物理、粒子物理、量子力學等現代物理學中有著廣泛的應用。在物理研究和物理教學過程中，出現一些不一致的說法，或者錯誤的理解是很正常的，也是不可避免的。上面只是自己一點粗淺的見解，錯誤在所難免，懇請老師們批評指正。

參考文獻：

[1][美]愛因斯坦著，范岱年等譯.愛因斯坦文集（增補本）：第二卷[M].北京：商務印書館，2017：92-126.

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