愛因斯坦提出相對論原理已經(jīng)快一個世紀(jì)了.它的這一理論曾被當(dāng)時很多人認(rèn)為純粹是一種怪誕的異想,而現(xiàn)
　　在早已成為現(xiàn)代物理學(xué)的奠基石.就想沒有分子和原子的概念,現(xiàn)代物理學(xué)不能存在一樣,沒有相對論,現(xiàn)代物理
　　學(xué)也不能存在.沒有相對論,大量的物理現(xiàn)象將不可能得到解釋.粒子加速器的設(shè)計和原子反應(yīng)的計算,都是建立
　　在相對論的基礎(chǔ)上的.相對論的建立是現(xiàn)代物理學(xué)最偉大的成就之一.
　　但是遺憾的是,相對論的原理除了少數(shù)專業(yè)人員,卻很少有人知道,特別是對我們的中小學(xué)生讀者,這一理論
　　則顯得格外艱深.
　　我們希望我們正在刊登的這個系列文章能夠簡明而通俗地向少年讀者介紹有關(guān)相對論的一些基本原理.也希望
　　讀者不要認(rèn)為相對論就是主張世界上一切物體都是相對的.相反,讀者肯定會發(fā)現(xiàn),象任何其它正確的物理學(xué)理論
　　一樣,相對論告訴我們,客觀真理是不以任何人的一致和趣味轉(zhuǎn)移的.當(dāng)擺脫了一切關(guān)于空間、時間和質(zhì)量的陳舊
　　觀念之后,我們就會對世界的真正本質(zhì)有更加深入的洞察和理解.
　　我們常見的相對現(xiàn)象
　　是左還是右
　　我們都知道,天安門城樓前面是一個大大的廣場,假如有人問你：天安門是位于廣場的哪一邊——左邊還是右
　　邊?你很難馬上回答好這個問題.
　　如果你面朝東方,那么,天安門是在左邊；但是,如果你面朝西方,天安門是在右邊；而如果你面朝南方或者
　　北方,則天安門既不在左邊也不在右邊.也就是說,在回答這個問題之前,你必須明確一個相對的方向.
　　說一條河流的右岸,這個說法是正確的.因?yàn)檫@是由河流水流的方向來決定的.同樣,我們可以說,汽車沿公
　　路右邊行駛.因?yàn)檐囕v的來往可以表示一個相對的方向.
　　因此,“左”和“右”是一個相對的概念.而且只有在一個特定的方向作為根據(jù)的情況下,這一對概念才有意
　　義.
　　現(xiàn)在是白天還是黑夜
　　對于這個問題的回答只能以地點(diǎn)或者位置而言.當(dāng)北京是白天時,而紐約卻是黑夜,這是毫無異議的.僅僅說
　　白天或者黑夜就是相對的概念,因?yàn)椴恢赋鼍唧w的地點(diǎn),你是不能回答這個問題的.
　　相對的現(xiàn)象看來似乎是絕對的
　　當(dāng)我們觀察某一物體時,如果稍微改變觀察點(diǎn),角度也就隨之產(chǎn)生相應(yīng)的改變.由于這種情況,角度法常被用
　　于天文學(xué).星圖表明星球之間的角距,即從地球上觀察其它星球之間的距離時的角度.無論我們處于地球上的任何
　　位置和任何不同的觀察點(diǎn),我們觀察到其它星球之間總是處于同樣的距離,這是由于我們與這些星球之間有著極大
　　的、甚至是難以想像的距離.同如此巨大的距離相比,我們地球上從一點(diǎn)到另一點(diǎn)移動的距離就顯得微不足道了,
　　因而我們就很容易忽視它.在這種情況下,這些不同的角距就會被認(rèn)為是絕對的.如果我們將觀察點(diǎn)所處的范圍擴(kuò)
　　大到像地球繞太陽旋轉(zhuǎn)的軌道這樣大的空間,那么從不同的觀察點(diǎn)所觀察到的結(jié)果,其變化就相當(dāng)可觀了.但是,
　　這一變化還不是非常顯著的.如果我們把觀察點(diǎn)移到另一個星球上,比如說,移到天郎星上,情景就會徹底改變.
　　這時所觀察的角度都將和原來的觀察角度絕然不同了.而且我們還會發(fā)現(xiàn),那些遠(yuǎn)離我們的星球之間的距離,
　　有些比我們從地球上觀測道德它們之間的距離近了,而有些星球之間的距離則更遠(yuǎn)了.
　　絕對的現(xiàn)象實(shí)際上卻是相對的
　　我們常說“上”和“下”.那么,這兩個概念是絕對的還是相對的呢?不同的時代,人們對這一問題會給以不
　　同的回答.當(dāng)人類還處在不知道我們的地球是圓的,而把他設(shè)想為一個扁平的鍋餅似的東西的時代,垂直方向被認(rèn)
　　為是一個絕對的概念.那時人們設(shè)想,在地球表面的任何一點(diǎn)上,垂直方向總是相同的,因而也就把“上”和“下”
　　說成是絕對的是很自然的事了.
　　后來,當(dāng)人們發(fā)現(xiàn)地球是圓的,于是“垂直是絕對的”這一概念也就自行淘汰了.
　　的確,由于地球是圓的,垂直線的方向?qū)嵸|(zhì)上是由這條垂直線通過的地球表面某一點(diǎn)的位置而定.處于地球的
　　不同點(diǎn),垂直方向也將不同.
　　自然,“上”和“下”這兩個概念因此而失去任何絕對意義.
　　任何一句話都有意義嗎?
　　顯然不是這樣.即使我們以嚴(yán)格的語法規(guī)則將幾個詞組合起來,這種組合的結(jié)果也可能是毫無意義的.例如：
　　“水是三角形的”這一句話根本是荒繆的.但是,不是所有的荒謬都是顯而易見的,情況往往是這樣：一種初看起
　　來很有道理的說法,經(jīng)過仔細(xì)研究之后,就會發(fā)現(xiàn)是錯誤的.
　　違背“常識”
　　上面談的情況今天對我們來說已是十分明顯的,根本不會有任何懷疑.盡管如此,我們由歷史得知,人類并不
　　是很容易就認(rèn)識到“上”和“下”的相對性.如果人們對日常生活中經(jīng)歷的相對現(xiàn)象沒有明確的認(rèn)識,就很容易將
　　某些純粹主觀的感覺,認(rèn)為是普遍真理或一般規(guī)律（關(guān)于“左”和“右”的關(guān)系就是這樣）.
　　讓我們再回顧一下歷史.反對地球是圓的這一事實(shí)的某些謬論,是從中世紀(jì)流傳下來的.那時有人提出這樣的
　　質(zhì)疑：如果說地球是圓的,人們怎么能倒著身體走路呢?
　　這種說法顯然是成錯誤的,因?yàn)樗雎粤舜怪狈较虻南鄬π?而垂直方向的相對性是基于地球是圓的這一客觀
　　真理.
　　如果我們認(rèn)識不到垂直方向的相對性,而把它看作是絕對的,那么,在北京的人就會認(rèn)為在紐約的人都是倒身
　　體走路的；同樣,在紐約的人也會認(rèn)為在北京的人也是倒著身體走路的.這樣說是毫不矛盾的；因?yàn)榇怪狈较驅(qū)嶋H
　　上并不是絕對的概念,而是相對的概念.只有我們涉及到地球表面上相距相當(dāng)遠(yuǎn)的兩點(diǎn)時,如北京和紐約兩地,我
　　們才會感到垂直方向的相對性的真正意義.另一方面,如果我們把相隔很近的兩點(diǎn)（比如北京的兩幢房子）加以考
　　慮的話,我們就有理由說,所有同著兩幢房子分別垂直的線是相互平行的.在這種情況下,垂直就是絕對的了.上
　　述情況表明,在我們地球上,只有當(dāng)涉及到整個地球表面積這么大的區(qū)域時,使用絕對垂直著一概念,才會導(dǎo)致荒
　　謬和矛盾.
　　上述情況的討論結(jié)果又表明,我們在日常生活中使用的很多概念都是相對的.這些理論子也表明,只有我們規(guī)
　　定出具體的觀察條件,這些概念才有意義.