间”这两个词对换一下，就可以把其中的一种说法变成另一种说法。　　爱因斯坦的整个观点就是：在古典物理学中，时间被看做某种完全不依赖于空间和运动的东西，它是“均匀地流动的，不依赖于任何外界事物”（牛顿语）；与此相反，在新的物理学中，空间和时间却是紧密地联系在一起的，它们只不过是发生一切可以观察到的事件的均匀“时空连续统”的两个不同截面。把这种四维的连续统分裂为三维的空间和一维的时间纯粹是一种任意的作法，这与进行观察时所用的参考系有关。　　在一个参考系看来，在空间中由距离ｌ、在时间上由间隔ｔ分开的两个事件，从另一个参考系看来，分开它们的空间距离将变成ｌ'，时间间隔则变成ｔ'，因此，从某种意义上说，我们可以说是把空间变换成时间或者把时间变换成空间了。同样也不难看出，为什么在我们看来，把时间变换成空间（像在火车上吃晚饭那个例子）是很普通的概念，而从空间变换成时间（这会使同时性变成相对的）却似乎是极为反常了。问题在于，如果我们用“厘米”来测量距离，那么，相应的时间单位就不应该是常用的“秒”，而应该是一种“合理的时间单位”，它等于光信号走过１厘米距离所花的时间，即0.000 000 000 03秒。　　这样一来，在我们日常经验的范围内，从空间间隔变换成时间间隔所产生的结果实际上是观察不到的，这就似乎证明了时间是某种绝对独立的，不变的东西这种古典观点。　　但是，在研究速度极高的运动，例如在研究放射性物质所发射出的电子的运动或电子在原子内部的运动时，由于这时在某一时间内走过的距离同用合理时间单位所表示的时间属于同一个数量级，我们就必定会碰到上面所讨论的那两种效应，这时，相对论就变得非常重要了。即使在速度比较小的区域内，例如在研究我们太阳系中行星的运动时，由于天文观测已经非常精密，也可以观察到这些相对论性效应。不过，想观察到它们，就必须测出行星运动每年总共只有几分之一弧秒的变化。　　我上面已经尽力为大家说明，对古典时空概念进行批判会导致一个结论，即空间间隔实际上可以变换成时间间隔，时间间隔也可以变换成空间间隔，这就是说，在从不同的运动系统测量同一个距离或时间时，会得到不相同的数量值。　　对这个问题进行比较简单的数学分析，就可以得出一个明确的计算这些值的变化的公式，不过，我不想在这里多谈这个问题。我只想简单他说，这个公式告诉我们， 任何一个长度为ｌ0的物体，当它以速度ｖ相对于观察者运动时， 它的长度（在运动方向上）都会缩短，缩短的数量取决于它的速度，也就是说，观察者所测量到的长度ｌ将变成　　　　　（２）　　从这个公式可以看出，当v非常接近于c时，ｌ变得越来越小。这就是著名的相对论空间缩短（尺缩）效应。我得赶快补充一点说明，这里的ｌ指的是物体在其运动方向上的长度。它与运动方向成直角的尺寸是不会改变的。结果，物体在其运动方向上便变扁了。　　与此相似，一个需要花时间ｔ0的过程，在从一个作相对运动的参考系对它进行观察时，它所花的时间，将变得长一些，也就是　　　　　（３）　　请大家注意，随着v的增大，t也同样增大。事实上， 当v接近于c时，t会变得非常大，以致所发生的过程几乎停滞下来了。这就是相对论的时间延长（钟慢）效应。正因为这样，人们就产生了一种想法，认为如果宇航员们以接近于光速的速度遨游太空，他们变老的过程就会变得非常之慢，以至于他们几乎不会变老——他们可以永远活下去！　　我希望大家不要忘记，这两种效应是完全对称的，因此，当一列快速运动的火车上的旅客，正在奇怪为什么那站在月台上的人长得那么瘦、动得那么慢的时候，那站在月台上的旅客对于行驶着的火车上的人，也正好有完全相同的想法哩。　　乍一看来，这可能叫人觉得有悖常理。确实，这个问题引出了一个所谓“双生子佯谬”，其内容是：有两个孪生兄弟，一个出外旅游，另一个留在家里。按照我前面说明的理论，他们每个人根据他们对另一个人的观察，以及关于光信号要花多长时间才能到达，他们通过计算，都认为自己的兄弟会老得慢一些。现在的问题是：当那个出门旅游的兄弟回到家里，两人可以面对面地进行比较时（这时的比较不需要再进行任何计算，因为他们已经又一次处在同一个地方了），他们会发现什么样的结果呢？要想解答这个问题，就必须认识到这两人的立足点是不同的。那个外出的兄弟要想回家，就必须经历加速的过程——先是把速度减慢到零，然后朝着相反的方向重新受到加速。同他那留在家里的兄弟不一样，他一直处在非匀速运动的状态中。只有留在家里的那一个才始终保持匀速运动的条件，因此，他会认为他的兄弟现在并不显得更年轻一些是毫无道理的。　　在结束这篇演讲之前，我还想再指出一件事。你们也许会觉得奇怪：究竟是什么东西妨碍着我们把物体的速度加速到比光速更快呢？真的，你们可能会这样想，如果我施加给物体的力足够大，时间又足够长，使得它一直不停地加速下去，最后是必定能达到我希望达到的任何速度的。　　按照一般的力学原理，物体的质量决定了使物体开始运动或使运动物体加快速度的难度。质量越大，使速度增大某一数量的难度也越大。　　任何物体在任何条件下都不能超过光速这个事实，使我们可以直接作出结论说，当物体的速度接近于光速的时候，进一步加速所碰到的阻力——换句话说即物体的质量——必定会无限制地增大。数学分析得出了一个计算这种关系的公式，它同公式（2）和（3）非常相似。如果m0是速度非常小的时候的质量，那么，当速度等于v时，质量m将是　　　　　（４）　　可见，当v接近于c时，进一步加速所碰到的阻力（即质量）就会变成无限大。因此，c便成为极限速度了。　　质量发生相对论性变化的效应。是很容易通过实验在高速运动粒子上观察到的。我们就拿电子作为例子吧！电子是原子内部的一种非常小的粒子，它们围绕着原子的中心核而运动。由于它们极轻，很容易对它们进行加速。当把电子从原子中取出并放到特制的粒子加速器中，使它们受到强大电力的作用时，可以把它们加速到非常非常高的速度，同光速只相差一个零点零零几的百分数。在这样大的速度下，进一步加速它们所受到的阻力，相当于比正常电子质量大40 000倍的质量——这是已经在美国加利福尼亚州的斯坦福实验室中证明了的。　　不仅如此，时间的延长也已经得到了证实。瑞士日内瓦郊外的欧洲核子研究中心（CERN）高能物理实验室已经发现，不稳定的μ子（一种基本粒子，在正常情况下会在百万分之一秒内发生放射性衰变）在一种形状像个大空心轮胎的圆环形机器中高速回旋运动时，它的寿命会延长30倍。而这个倍数正好是根据前面的时间延长公式所得出的值。　　可见，在这样大的速度下，古典力学已经完全不再适用了，这时，我们就进入了纯相对论的领域。　　　　　　３　汤普金斯先生请了个疗养假　　汤普金斯先生为他那次在相对论性城市的奇遇而感到很高兴，但他也觉得有些遗憾，因为当时那位教授没有同他在一起，不能为他解释他所看到的那些奇异的事物：火车司机怎么能够使乘客不变老这个谜，特别使他绞尽脑汁。好多个夜晚，当他上床的时候，他总是希望能够再一次拜访这个有趣的城市，但是，他极少做梦，而且做的大多是不愉快的梦；上一次，他梦见银行经理对他发火，说他的银行账目不清楚……所以，他认定他最好是请个疗养假，到海边什么地方去过一个星期。正因为这样，现在他坐在火车的一个车厢里，透过窗子注视着市郊那些灰色的屋顶怎样逐渐稀少下去，换成乡村翠绿的牧场。他很倒霉，没有赶上教授的第二次演讲，不过，他已经从大学的秘书处要来教授讲稿的复印件，现在就带在身边，所以他就把它从手提箱里拿出来，开始阅读起来。这时，火车的摇晃，摇得他很舒服……　　当他放下讲稿，再一次往窗外看去的时候，外面的景色已经大大改变了。电线杆一根根紧靠在一起，像是一排篱笆，而树木都戴着狭狭的树冠，一棵棵都像意大利丝柏那样瘦长。在他对面坐着他朝思暮想的那位老朋友——教授，也正兴致勃勃地看着窗外。教授大概是在汤普金斯先生专心阅读的时候进来的吧！　　“我们现在是在相对论的领域里了，”汤普金斯先生说，“不是吗？”　　“是的，”教授感慨地说，“你很熟悉这个地方吗？”　　“这个地方我已经来过一回了，不过，那一回我没有同你一起旅行的幸运。”　　“这么说，你是个物理学家——一位相对论专家了？”教授问道。　　“啊，不是的！”汤普金斯先生有点慌张地声明说：“我才刚刚开始在学相对论，到目前为止，我只听过一次演讲。”　　“这也很好嘛，什么时候开始都不算晚。那是个很迷人的课题啊！那么，你是在哪里学的呢？”　　“在大学里。我听的就是你的演讲。”　　“我的演讲？”教授喊了起来。他认真地看着汤普金斯先生，然后露出了一丝赏识的微笑。“对了，你是那个迟到而坐在后排的人！我想起来了。怪不得我觉得你有些面熟。”　　“我希望我没有扰乱……”汤普金斯先生带着歉意含糊地说。他真希望这位目光敏锐的教授没有注意到他后来在听演讲时睡着了。　　“不，不，这没有什么。”这是教授的回答。“人们总是这样的。”　　汤普金斯先生犹豫了一会儿，然后鼓起勇气说：“我实在不想硬缠着你，不过，我不知道是不是可以问你一个问题——只是一个小问题？上次在这里的时候，我碰上一位火车司机，他坚持说，车上的乘客比住在城里的居民老得慢（而不是倒过来）的原因，全都在于火车不断开开停停。我不明白……”　　教授想了一下，然后开始说：“如果两个人都处在匀速相对运动中，那么。其中每一个人都认为另一个人会老得比他自己慢——这是相对论的时间延长效应。火车上的乘客会认为车站上的售票员老得比他慢一些，同样，售票员也会作出结论说，老得比较慢的不是别人，而是车上的乘客。”　　“但是，他们不可能都是对的呀，”汤普金斯先生提出了异议。　　“为什么不可能呢？从他们各自的观点来看，他们双方都是对的。”　　“那么，到底谁是真对呢？”汤普金斯先生打破沙锅问到底。　　“你不能这样笼统地提问题。在相对论中，你的观察结果总是要牵涉到一个特定的观察者——一个相对于所要观察的事物进行一定运动的观察者。”　　“可是我们知道，确实是车上乘客看起来比售票员年轻啊——这是个无法回避的事实嘛。”接着，汤普金斯先生便描述了他上次碰到那位经常外出的绅士和他的孙女的情形。　　“好了，好了！”教授有点不耐烦地打断他的话。“这正好是双生子佯谬的重演。你大概还记得，我在第一次演讲中谈到过这个问题。那位祖父经常受到加速；同他的孙女不一样，他没有保持恒定的匀速运动状态。所以，正是她能够正确地指望当她祖父回到家里，可以面对面地进行比较时，他会显得比她更年轻。”　　“我想起来了，”汤普金斯先生同意了。“可是，我还是不明白这是怎么回事。那位孙女可以利用相对论的时间延长效应来解释为什么她祖父比她年轻，这是没有问题的。对于怎样去认识他的孙女比他更老这件事，那位祖父难道不会感到为难吗？他怎么解释这件事呢？“　　“哦，”教授回答道，“但是，这个问题我已经在第二次演讲中讨论过了，你还记得吗？”　　这时汤普金斯先生只好说明他是怎么漏过那次演讲的，并且正想努力通过阅读讲稿把它补回来。　　“我明白了。”教授扼要地说，“好吧，我就这样把它归纳一下：为了使那位祖父能够理解所发生的事，他必须考虑到在他改变他的运动状态时在他孙女身上会发生什么事。”　　“那是什么事呢？”汤普金斯先生问道。　　“听着，当他以匀速前进时，他的孙女老得比较慢，这是一般的时间延长。但是，一旦司机扳动制动阀，或者后来在回程中进行加速，那就会对他孙女的老化过程产生正好相反的效果：在那位祖父看来，孙女的老化过程正在加快进行。正是在这些短暂的非匀速运动的时间内，她的衰老行程超过了她的祖父。因此，即使她当时认为她在家里匀速地围着锅台转时，她的老化速度一般会比较慢，但他回家时产生的净效果却是他应该预料到她会比他更老——而这正是他回家后看到的情形。”　　“多么不可思议啊！”汤普金斯先生感叹说。“不过，关于这一点，科学家们有没有什么证据？有没有什么实验表明确实发生了这种不同的老化过程呢？”　　“当然有啦。在我的第一次演讲里，我提到过在日内瓦的欧洲核子研究中心实验室里，那环绕空心轮胎回旋的不稳定μ子。由于它们的速度接近于光速，它们在衰变前的寿命要比实验室中静止不动的μ子长３０倍。这种运动着的μ子就像是那位祖父，它们在完成一圈圈短程的旅行，并且受到驱动它们前进和把它们带回出发点所需要的力的作用。而静止不动的μ子却像是那位孙女，它们以正常的速度老化，因而比那些运动着的μ子更早地发生衰变——或者说更早地死亡。　　“事实上，还有另一种检验方法，那是一种间接方法。　　“其实在非匀速运动的系统中所存在的条件，和一个非常大的引力的作用结果，是十分相似的——也许，我应该说它们是完全相同的。你可能已经注意到，当你乘电梯很快地加速向上升的时候，你就觉得你自己似乎变得重一些；相反，如果电梯在往下降，你就觉得自己好像失去了重力（要是系住电梯的钢绳断了，你会认识得更清楚）。这件事的解释是：对于地球的重力还要加上或扣去加速度所产生的引力场。在加速度与引力之间的这种等效关系，意味着我们可以通过考察引力对时间所产生的效应，去研究加速度所产生的效应。已经发现，地球的引力会使处在高塔塔顶的原子比塔底的原子振动得更快。这正好是爱因斯坦所预言的加速度应该产生的效应。”　　汤普金斯先生皱着眉头。他看不出塔顶原子的加速振动同那位孙女的加速老化有什么关系。教授注意到他的困惑，便继续说下去。　　“设想你从塔底向上观察塔顶发生的这种加速原子振动吧。这时，你一直在受到一种外力的作用：为了抵消地心引力的作用，地板一直在向上推着你。正是这个向上的力参加作用的事实，加快了被向上推的物体的时间进程。塔顶的原子离开你越远，你同这些原子之间的所谓引力势差就越大，而这又意味着，比起那些同你一起呆在塔底的原子来，塔顶的原子会振动得更快。　　“同样地，如果你在这列火车上受到某种外力的作用……”教授中断了一会儿，“事实上，我相信我们的速度正在慢下来，司机已经在使用制动阀了。妙极了，就在这个时候，你座椅的靠背正在对你施加一个力，让你的速度发生变化。这是一种朝向火车后面的作用。在发生这种作用的时候，一切物体上顺着这个方向发生的时间过程都会变得更快。要是你说的那位孙女就在那里的话，她身上也会发生这种情形。”　　“现在我们是到哪里了？”他望着窗外问道。　　火车这时正在一个乡村小站的月台旁边驶过。月台上几乎是空的，只有站长和一个远远坐在送行李的手推车上看报的年轻搬运工人。突然，站长双手向天举起，然后一下子扑倒在地上。汤普金斯先生没有听到枪声，它大概是被火车的噪声淹没了，但是，从站长身体流出的一大滩血，已经把事情摆得一清二楚。教授马上扳下紧急刹车阀，火车猛地一跳便停下了。当他们走出车厢的时候，那个年轻的搬运工人正在向尸体跑去，拾起一把手枪，这时，有一个乡村警察也正在向出事地点赶来。　　“子弹从心脏穿过，”警察检查尸体以后说道，同时把一只大手按在搬运工人肩上，继续说，“我现在宣布逮捕你这个杀害站长的凶手。把枪交出来。”　　搬运工人惊恐地望着枪。“那不是我的枪。”他喊了起来，“我是刚刚把它拾起来的，我当时正在看报，听到枪声，我就跑过来，看到枪在地上。它一定是凶手逃跑时扔下的。”　　“多么动听的故事啊！”警察说。　　“我告诉你，”搬运工人坚持说，“我没有杀他。我干吗要对老站长做那种事呢……”他看看四周，然后指着汤普金斯先生和教授说，“从火车上下来的这两位先生，大概什么全看到了，他们可以证明，我是无罪的。”　　“是的，”汤普金斯先生说，“我亲眼看见，当站长被枪杀的时候，这个人正在看报，当时他手上并没有枪。我可以凭《圣经》起誓。”　　“但是，你当时是在一列正在行驶的火车上，”警察用权威的声调说，“这样，你所看见的事情，就什么也证明不了。因为从月台上看，这个人在那个瞬间可能正好在开枪，难道你不知道，两件事是不是同时发生，这取决于你从哪一个系统观察问题吗？乖乖地走吧。”他转向那个搬运工人说。　　　　“对不起，警察先生，”教授插了进来，“可是，你完全错了。我不认为，到了警察总局，他们也会像你这样疏忽。当然罗，在你们国家里，同时性这个概念确实是高度相对的。再说，在不同地点所发生的两个事件是不是可能同时，也确实取决于观察者的运动状态。但是，即使在你们国家里，也没有一个人能够看到后果发生在起因之前。你永远不能在一封电报还没有发出的时候，就收到这封电报，不是吗？难道你能够在打开酒瓶以前，就把瓶里的酒喝下去？而目前的事实是：我们是在看到站长倒下去以后，才看见这个工人拾起那把枪的。按照我的理解，你大概是认为由于火车在运动，我们有可能先看见站长挨了一枪倒下去，然后再看到凶手开枪把他打死。但是，尊敬的警察先生，我必须指出，这是完全不可能的，哪怕是在你们这个国家里也不例外。我知道，在警察部队里，人们要你只相信训令上所写的东西，你要是看看训令手册，也许你能找到一些有关目前情况的说明。”　　教授说话的权威语气深深打动了那个警察，于是，他拿出袖珍训令手册，开始缓慢地一段段找下去。不久，在他那宽大的红脸上展现了一个不好意思的笑容。　　“这就是了，”他说，“第37节第12款第5条： ‘如有确凿证据证明在犯罪瞬时或在时间间隔上±d/c内（c是天然速度极限，d是离开犯罪地点的距离）， 有人看见某嫌疑犯在作另一件事，则不论证据是否来自运动系统，均应认为是对该犯当时不在犯罪之完善证明。”　　“你自由了，好小子。”他对那个搬运工人说。然后转向教授：“太感谢你了，先生，要不然，我在总局会碰到麻烦的。我刚当警察不久，这些条文我还不大熟悉。但是，不管怎样，我总得把这个凶杀案报告上去啊。”说着，他走过去打电话。”过了一会儿，他从月台那边喊道：“现在一切都解决了！他们已经在真正的凶手跑出车站的时候把他捉起来了，再一次谢谢你！”　　“我大概是太笨了，”汤普金斯先生说，这时火车正在重新开动，“不过，你们关于同时不同时的这一大堆讨论，到底是怎么回事呢？难道在这个国家里，同时性真的没有任何意义吗？”　　“确实是这样，”这是他所得到的回答，“但这种说法只有一定的适用范围，要不然，我就根本无法帮助那个搬运工人了。你知道，任何物体的运动或任何信号的传播都存在着一个天然速度极限这一事实，使得同时性这个词失去了它普通字面上的意义。这一点，通过下面的例子，你会更容易明白一些。假定你有个朋友住在很远的一个城里，你通过写信同他保持联系，并且飞机是最快的交通工具，航空信要跑３天才能从你住的城市到达他住的城市。现在再假定你在星期天出了一件事，并且你知道，同样的事也要降临到你的朋友头上。很明显，在星期三以前，你是无法让他知道这一点的。从另一方面说，如果他提前知道你要出这件事，那么，他能够事先通知你的最晚的时间，是上一个星期四。这样，从上一个星期四到下一个星期三这６天里，你的朋友既不能影响你星期天的遭遇，也无法得知你是不是出了事。因此，从因果关系的角度来看，可以说，他有６天同你断绝了联系。”　　“那么，电子邮件是干什么用的呢？”汤普金斯先生指出。　　“不过，我已经假定飞机的速度是最大的可能速度了，而这一点在目前这个国度里是大致正确的。在我们的老家，光速是最大的速度，不管你发送什么信号，也不能比用无线电送得快。”　　“但是，”汤普金斯先生说，“就算飞机的速度是无法超越的，它与同时性又有什么关系呢？我的朋友和我自己，不是仍旧同时在吃我们星期天的晚饭吗？”　　“不，在这种情况下，你这种说法是没有任何意义的；有的观察者会同意你的说法。但是，如果有些观察者是从不同的飞机上进行观察，他们就会坚持说，当你在吃星期天的晚饭时，你的朋友正在吃星期二的早饭或是星期五的午饭。但是，在３天以外，谁也没有办法观察到你和你的朋友在同时吃东西了。”　　“但是，这怎么可能呢？”汤普金斯先生不相信地喊道。　　“这是很简单的事。也许，你已经从我的演讲里注意到这一点了：从不同的运动系统观察到的速度上限，必定是完全相同的。如果我们承认这一点，我们就应该作出结论说……”　　但是，由于火车已经到达汤普金斯先生该下车的那一站，这番谈话便被打断了。　　汤普金斯来到海边的那个早上，当他下楼到旅馆那个长长的玻璃走廊里去吃早饭的时候，一桩意外的事情正在等着他哩。在对面角落那张餐桌边，坐着老教授和一个漂亮的女人。那个女人很引人注目，身材娇小，举止文雅，在说话和笑的时候，总要用她那纤长的手指做些颇有表情的手势。汤普金斯先生估摸她大概刚刚３０出头——可能比他自己小几岁。他想不出为什么这样一个年轻女人会看中像教授那样的老头。　　这时，她不经意地朝着他的方向瞟了一眼。他还没有来得及把目光移开，她就已经发现他在盯着她了，这使他觉得十分狼狈。不过，她只是很有礼貌地对他笑了笑，便立即转向她的同伴。而教授刚才也随着她望了过来，现在正认真地审视着汤普金斯先生。当他们的目光碰到一起时，他滑稽地点了点头，似乎是在说：“难道我不知道你是从哪里钻出来的吗？”　　汤普金斯先生觉得最好还是过去自我介绍一下。第二次向别人介绍自己当然是十分可笑的，可是，他现在已经意识到，昨天在火车上的相遇只不过是一场梦而已。这时，教授很热情地邀请他换个桌子，同他们一起进餐。　　“顺便介绍一下，这是我的女儿慕德。”他说。　　“你的女儿！”汤普金斯先生喊了起来。“啊！”　　“有什么不对头吗？”教授问道。　　“没——没有，”汤普金斯先生结结巴巴他说：“没有，当然没有。很高兴认识你，慕德！”　　　　她微笑着伸出了手。他们回到座位上要了早餐之后，教授转向汤普金斯先生问道：“那么，关于我上次演讲中介绍弯曲空间的那些内容，你是怎么理解的……”　　“爸！”慕德很有风度地想阻止他，但他却没有理睬。这样，汤普金斯先生又不得不为自己漏过那次演讲而道歉，虽然好像是第二次这样做。不过，听说他已经费心弄到那次演讲的讲稿，并且正在努力想弄懂它，教授还是深深地被感动了。　　“好的，你显然很好学，”他说，“要是我们都讨厌成天躺在沙滩上无所事事的话，我倒是可以为你当一回家庭教师的。”　　“爸！”慕德生气地发作了。“这并不是我们到这里来的目的啊！人家劝你到这里来，是想让你抛开工作，好好休息一星期的。”　　教授只是笑了笑。“总是爱数说我！”他慈爱地轻轻拍着她的手背说，“这次休假是她的主意。”　　“也是你的医生的主意啊，想一想嘛！”她提醒他说。　　“得，不管怎样说，”汤普金斯先生赶紧转换了话题，“我确实从你的第一次演讲学到了许多东西。”他一边笑，一边接着描述他梦见相对论王国的情形——街道如何明显地缩短，时间延长效应又是怎样神奇地表现出来。　　“你看，我对你说过什么来着。我常常说，”慕德对她父亲说，“要是你想作科普演讲，你就应该把内容讲得更具体一些。人们必定会把你所讲的各种效应同日常生活中的事情联系起来。我认为你应该在演讲中把相对论王国的事也包括进去，从汤普金斯先生这里得到一点启发。你就是太抽象，太——大学院气了。”　　“大学院气，”教授笑嘻嘻地重复了一遍，“她总是这样说我。”　　“你就是这样嘛！”　　“好了，好了，”教授让步了，“我会考虑的。不过，”他转向汤普金斯先生补充说，“你描述的那些现象并不是真的。即使速度的极限真的只有20公里每小时，你也不会看见行驶中的自行车变扁的。”　　“你也不会看见吗？”汤普金斯先生问道，他显得十分困惑。　　“不是那么回事。不。问题在于，你用眼睛看到的或者用照相机拍下的东西是什么样的，这取决于在同一瞬间到达你的眼睛或镜头的光的来源。如果从自行车后端发出的光要比前端发出的光走更长的距离才能到达你这里，那么，来自前后两端但却同时到达某一特定点的光，必定是在不同的时间发出的，也就是说，发出前端的光和后端的光的时候，自行车的位置并不相同。在发出后端的光时，后端的位置已经前进了一段路了，因此，人们也会觉得它来自后一个位置……”　　汤普金斯先生没有完全听懂这一点，所以教授便停了下来。他想了一会儿，然后耸耸肩膀。　　“这没多大关系。我要说的是，由于光速是有限的，你所看见的东西便变形了。实际上，你在相对论王国里所看到的，应该是一辆似乎倒转过来的自行车。”　　“倒转过来！”汤普金斯先生叫了起来。　　“是的，情形正好是这样。那辆自行车看起来会像是倒转过来，而不是变扁。只有在你得到这种不完善的观察结果——比方