狭义相对论---经典力学中的空间和时间

描述物体在空间中的位置如何随“时间”而改变是力学的目的。假如未经认真考虑，以语焉不详的言辞来解释力学的目的，那么，违背力求清楚明确的神圣精神的严重过失将使我们难以心安。现在，让我们来揭示这些过失。

“位置”和“空间”究竟应如何理解呢？这里不是很清楚。设一列火车正沿着路基匀速行驶，一乘客在车厢窗口松手丢下。而非用力投掷一块石头到路基上。如果撇开空气阻力影响不谈，车厢窗口的乘客看见石头沿直线落下，而人行道上的行人则看到石头沿着抛物线落下。现在有一问题，从车厢丢下的做匀速运动的石子所经过的各个“位置”是“正确”在一条直线上，还是在一条抛物线上呢？另外，“在空间中”的运动在此究竟是什么意思呢？根据“坐标系”中的论述，答案将不言自明。首先,“空间”一词非常模糊，我们丝毫无法构成概念，因此我们以“相对于实际上可看作刚性的一个参考物体的运动”这句话代之。火车车厢或铁路路基是参考物体。“坐标系”是有利于数学描述的概念，如果引入“坐标系”来代替“参考物体”，对石块位置的描述我们就可以说：石块相对于与车厢连接在一起的坐标系走过的是一条直线，但相对于与路基连接在一起的坐标系则是一条抛物线。借助此例，我们清楚地知道独立存在的轨道不会存在，存在的是相对于特定参考物体的轨线。

为了完整地描述运动，物体的位置如何随时间的改变而改变是必须要说明的。这也是对物体在何时位于轨线上的每一点的一个说明。为了能更好地阐述，我们必须补充一个关于时间的定义，借助这个定义，时间值在本质上可以看作是可观测的量，即预测量的结根据经典力学观点，我们设想有两个构造完全相同的钟，在车厢窗口的乘客拿着其中一个，人行道上的观察者拿着另一个，当每一滴答声响起时，两个观察者随聆听到的声响来确定石块相对于他们各自参物所处的位置。至于因为光的传播速度的有限性而造成的不确定性。我们在此没有计入，我们将以后详细讨论这点，以及该出的另一主要的困难。

注：

1.抛物线：平面内与一个定点F和一条定直线l的距离相等的点的轨迹叫做抛物线。顶点F做抛物线的焦点，定直线叫做抛物线的准线。

2.光的传播速度的局限性：由于光的传播速度是有限的，所以我们此时此刻无法看到宇宙的真正面目。

3.参考物：在研究机械运动时，人们事先选定的、假设不动的，作为基准的物体。