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时间的相对性
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爱因斯坦的基本原则不仅导致了与牛顿力学相冲突的结论，也引起了“空间”
和“时间”
在用法上的巨大变化。
物理规律包含了对于现象的描述，这些现象的影响既可以通过测量杆和测量时钟来观察，其绝大部分也可以从爱因斯坦的基本假设中推导出来。
为了得到上述k依赖于v的关系，我们需要知道光从S发出、经M反射、又回到S的时间。
假设在实验室L中用一个测量时间的装置（怀表、挂钟、单摆、沙漏等等），来测量光线反射的时间间隔。
记住光速不变（cyofthevelocityoflight）的原理，即无论光源本身的速度v多大，它发出的光线，其传播距离除以传播时间都等于常数c。
我们用参考系L中的码尺测量光源与镜子之间的距离为d，而用参考系F中的码尺测量这个距离为d*。
因此，如果我们把参考系L中光线从S发出、被M反射又回到S的事件时间间隔定为t，把参考系F中观察的这一事件时间间隔为定t*，就有c=2dt且c=2d*t*，从而有t*t=d*d=k（图2）。
这说明，时间的测量依赖于k，因此从根本上依赖于v。
L相对于F的速度越大，L中光线被镜子反射的这一事件从开始到结束时，时钟指针转过的角度越大。
（或者说单摆摆锤振动的次数越多，沙漏漏出的沙子数量越大。
）因此，通过测量这段时间间隔，L中的观察者自身可以确定L的速度v。
然而这显然违背了爱因斯坦的相对性原理。
图2
光源S和镜子M以相同的速度v相对以太运动，光的传播速度为c。
左图为S发出的光线被M反射，又回到S。
线段**为随着S、M运动的屏幕上记录的光线运动轨迹。
根据相对性原理，这一反射过程的总时间为t=2dc。
右图表示同样一束光的运动轨迹，只是接收光线的屏幕相对以太静止，不随S、M而运动。
根据光速不变原理，
这一矛盾源于牛顿观念中绝对时间的概念。
他认为，无论时间测量工具的运动速度如何，它们都是以同样步调运行的。
实验室L中的时钟和基本参考系F中的时钟运转是完全一致的。
若真是如此，t和t*确实没有差别。
而另一方面，爱因斯坦的假设告诉我们t*=kt。
这说明t*和t并不相同，其差别取决于k。
因为k依赖于速度v，所以钟表的快慢也依赖于速度v。
因此，如果爱因斯坦的理论被接受，则必须抛弃计时工具不依赖于参考系速度的传统观念。
为了建立一套与爱因斯坦理论一致的光与运动的理论，我们不得不认为实验室L中的时钟走得比参考系F中的时钟要慢。
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