光速不變原理及狹義相對性原理是狹義相對論的基本原理，愛因斯坦推導出「當物體運動時，它的一切（物理、化學變化）從參照系的角度來看都會變慢，就是時間膨脹（簡稱時慢）。等速運動的物體帶在身上的時鐘，用靜系觀察者的時鐘去測量，不論運動方向，測量結果動鐘都隨著運動速度增加而變慢。光速運動的物體（如光子）在時間軸上的分量為零，它的時間是靜止的。速度低於光速的物體，其時間膨脹的程度遵循洛侖茲變換。」光速不變原理，指的是無論在何種慣性參照系中觀察，光在真空中的傳播速度相對於該觀測者都是一個常數，不隨光源和觀測者所在參考系的相對運動而改變。這個數值是299,792,458公尺/秒。（維基百科）
驗證運動物體與相對靜止系兩者同時性的思想實驗
假想飛船上下各設一面鏡子，A鏡和B鏡相距L組成的時鐘，A鏡中心垂直於B鏡中心，以B鏡中心為原點，L為半徑向飛船前方畫一圓弧，使A鏡可隨飛船速度連動維持平行姿勢並沿圓弧調整相對應位置，在A鏡與B鏡各中心沿平行線朝飛船前方依序每0.5L距離標示一點，0.5及1.0，A鏡1.0剛好對準45度線，B鏡中心設置可隨速度快慢移動對應點及調整角度發射光子的光源點，B鏡與A鏡之間可使光子來回反射，光子每次接觸到B鏡子時，時鐘便計數一次。地面靜止系也設置一樣的時鐘。如圖
因為光在真空中的傳播速度相對於該觀測者都是一個常數，不隨光源和觀測者所在參考系的相對運動而改變。
則物體靜止時光源在B鏡中心向A鏡垂直發射光束。不知物體是否勻速直線運動時，可調節光源及A鏡位置測試，即可得知物體是否絕對靜止，或勻速運動的速率。
物體以光速的0.5倍飛行，A鏡保持水平姿勢沿圓弧移到A'，光源在A'垂直線下B鏡平行線處向A鏡平行線1.0處發射光束。光線離開光源抵達A'時，A鏡剛好到位接觸並隨入射角反射，下B鏡剛好到位又將光線反射A鏡。如此即可以光線在AB鏡間的往返週期計時。蓋飛船以0.X或1.0倍光速飛行時，如果B鏡光源點垂直發射光子，光子離開光源點經L距離時，飛船已經行進0.X或1.0L的距離，光子落在-0.X甚至鏡外的位置，無法反射或再反射的累積位移落在鏡外，無法計時。
無論飛船上觀察者或地面觀察者，觀察到的飛行鐘與地面鐘兩鐘同時性無快慢差別。從而，時間進程與物體是否勻速直線運動及其速度快慢等無關。
留言列表
