狭义相对论探讨（四）

摘 要：首次证明了动系和静系中，相对静止的时空点的时间坐标都是相等的。就是說，惯性系各个坐标轴上的点都是同时的，二维时空面上的点都是同时的，三维时空体中的点都是同时的。首次证明了运动不会破坏事件的同时性，并且考察了洛伦兹变换的适用范围。

关键词：同时的相对性;原时;时空间隔不变性

1 绪论

同时的相对性是相对论时空观的重要组成部分，刘辽北京科学出版社《狭义相对论》（第二版）24—25页，用洛伦兹变换给出了证明，简述如下。

2 惯性系的时空点都是等时的

北京商务印书馆《爱因斯坦文集》（第二卷）93—96页，对时间的同时性定义为：两个静止的点，光线在二者之间来回所用的时间如果相等的话，我们就说，它们是同时的。

根据光速不变原理，光速在任何惯性系中都是相等的，这样，惯性系，静系或动系，坐标轴上任意两点都是静止的，所以它们是同时的。就是说，惯性系坐标轴上的点都是同时的。因为，时空是线性的、均匀的，我们可以推论，二维平面上的点都是同时的，三维空间中的点都是同时的。即静系和动系惯性系的所有时空点都是同时的。特别指出的是，动系惯性系所有点的时间，都等于动系坐标原点的固有时间，即原时τ。

6 同时性用相对性原理的证明方法

根据相对性原理，惯性系相互之间是等价的，将原来的动系看作静系，物理定律依然是成立的。这样，现在的静系即原来的动系上的所有时空点都是同时的。

7 结论

洛伦兹变换是整个相对论的根基，100多年来，它在宇宙学、高能物理、粒子物理、量子力学等现代物理学中有着广泛的应用。在物理研究和物理教学过程中，出现一些不一致的说法，或者错误的理解是很正常的，也是不可避免的。上面只是自己一点粗浅的见解，错误在所难免，恳请老师们批评指正。

参考文献：

[1][美]爱因斯坦著，范岱年等译.爱因斯坦文集（增补本）：第二卷[M].北京：商务印书馆，2017：92-126.

[2]刘辽.狭义相对论（第二版）[M].北京：科学出版社，2019：16-78.

[3]刘海军.光速不变原理与洛伦兹变换[J].科技风，2020，21：164-166.

[4]刘海军.狭义相对论探讨（一）[J].科技风，2020，33：148-150.

[5]刘海军.狭义相对论探讨（二）[J].科技风，2020，33：160-162.

[6]刘海军.狭义与广义相对论探讨（三）[J].科技风，2021，38.