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乍一听似乎没什么关系，若是仔细想想，就能发现其中存在着问题。
根据牛顿的理论，如果我坐在一辆以每小时100英里的速度运动的火车上，用每小时1000英里的速度发射一颗子弹，那么轨道附近的观察者将看到子弹以每小时1100英里的速度飞行。
从数学的角度看，子弹速度和火车速度线性叠加了。
现在，假设我们仍然坐在这辆火车上，点亮一把手电筒，那么在火车上的我看来，手电筒发出的光穿过车厢的速度就是光速（也就是30万千米秒）。
再来考虑轨道附近的观察者。
按照牛顿理论，这个人看到的光的速度应该是30万千米秒加上100英里小时（火车的速度）。
但根据麦克斯韦的理论，结果却并非如此，麦克斯韦理论认为轨道旁边的人测量的光速和火车里的人测量的光速相等，也就是说，速度并不是线性叠加的。
上述矛盾意义深远。
如果我们在速度如何叠加上意见不一致，那么我们根本就不能用物理学来计算物体的运动。
牛顿和麦克斯韦的理论不可能都正确，至少有一个是错的。
有少数科学家试图改写牛顿或者麦克斯韦的理论，但爱因斯坦没有这样做——他尽可能地谨慎处理这两个理论。
爱因斯坦认识到，两个理论各自有其巨大优势，他用一种天才的手法化解了两者之间的矛盾。
爱因斯坦假设：如果光速恒定定不变，那么时间和空间将不再是一个普遍的概念。
正相反——他论证道——每个观察者对于时间和空间的概念都不同。
根据爱因斯坦的新理论，在轨道附近的观察者眼中，坐在火车上的人手里的时钟比他自己手里的时钟走的要慢一些。
与此相似，在火车上的人眼中，轨道附近观察者手里的时钟也比自己手里的要慢。
一开始，这个结论听上去相当奇怪，因为我们从很小的时候就已经被“时间是普遍的”
这种想法“洗脑”
了。
爱因斯坦告诉我们，这一始于孩提时代的对时间的理解是错误的。
时间并不是对所有人都以相同速度流逝，它不是一个普遍概念。
时间是“私人物品”
，它与我们相对运动的方式有关。
相似地，空间也不像我们理解的那样是固定的舞台背景。
我们脑子里的距离和物体的长度实际上都取决于我们如何运动。
这些想法非常惊人。
起初，它们令人十分不安，因为我们理解世界的支柱好像突然间倒塌了。
不过，我们不必去修复这些支柱，在爱因斯坦的理论中，有一个关于时间和空间的概念幸存了下来，并且依旧是独立于观察者存在的事物，这就是所谓的时空（space-time）。
和牛顿的绝对时空观念不同，我们现在有了一个新的，可以同时囊括两者的构造。
一个人或一个事物，比如你和我，在这个构造中沿着一条线运动，这条线就被称为我们的世界线（world-line）。
每个人的时间都是按照自己的世界线测量出的，我的世界线可能和你的不同，但它们都存在于同一个时空（见图3）。
图3 同一个时空两个观者的世界线的例子。
世界线相交之处，两个观者相遇
将时间和空间的概念进化为时空的概念，就能使牛顿力学和麦克斯韦理论相容。
这是爱因斯坦在科学上的早期贡献之一，它就是现在人们熟知的狭义相对论（SpecialTheoryofRelativity）的支柱。
狭义相对论有许多深刻的结果，不少已经被实验证实。
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