號，這個光刺激按照下列方程前進

x=ct

亦即以速度c前進。按照洛倫茲變換方程，x和t之間有了這個簡單的關係，則在x'和t'之間當然也存在著一個相應的關係，事實也正是如此：把x的值ct代入洛倫茲變換的第一個和第四個方程中，我們就得到：

這兩方程相除，即直接得出下式：

x'=ct'

亦即參照座標系K'，光的傳播應當按照此方程式進行，由此我們看到，光相對於參考物體K'的傳播速度同樣也是等於c。對於沿著任何其他方向傳播的光線我們也得到同樣的結果。當然，這一點是不足為廳的，因為洛倫茲變換議程就是依據這個觀點推匯出來的。

12．量杆和鍾在運動時的行為

我沿著K'的x'軸放置一根米尺，令其一端（始端）與點x'=0重合，另一端（末端）與點x'=1重合。問米尺相對於參考系K的長度為何？要知道這個長度，我們只須求出在參考系K的某一特定時刻t、米尺的始端和末端相對於K的位置。藉助於洛倫茲變換第一方程，該兩點在時刻t=0的值可表示為

兩點間的距離為。但米尺相對於K以速度度v運動。因此，沿著其本身長度的方向以速度v運動的剛性米尺的長度為米。因此剛尺在運動時比在靜止時短，而且運動得越快剛尺就越短。當速度v=c，我們就有=0，對於較此更大的速度，平方根就變為虛值，由此我們得出結論：在相對論中，速度c具有極限速度的意義，任何實在的物體既不能達到也不能超出這個速度。

當然，速度c作為極限速度的這個特性也可以從洛倫茲變換方程中清楚地看到，因為如果我們選取比c大的v值，這些方程就沒有意義。

反之，如果我們所考察的是相對於K靜止在x軸上的一根米尺，我們就應該發現，當從K'去判斷時，米尺的長度是，這與相對性原理完全相合，而相對性原理是我們進行考察的基礎。

從先驗的觀點來看，顯然我們一定能夠從變換方程中對量杆和鐘的物理行為有所瞭解，因為x；y；z；t諸量不多也不少正是藉助於量杆和鍾所能獲得的測量結果。如果我們根據伽利略變換進行考察，我們就不會得出量杆因運動而收縮的結果。

我們現在考慮永久放在K'的原點（x'=0）上的一個按秒報時的鐘。t'=0和t'=1對應於該鍾接連兩聲滴嗒。對於這兩次滴嗒洛倫茲變換的第一和第四議程給出：

t=0

從K去判斷，該鐘以速度v運動；從這個參考物體去判斷，該鐘兩次滴嗒之間所經過的時間不是1秒，而是秒，亦即比1秒鐘長一些。該鐘因運動而比靜止時走得慢了。速度c在這裡也具有一種不可達到的極限速度的意義。

13．速度相加定理斐索實驗

在實踐上我們使鍾和量杆運動所能達到的速度與光速相比是相當小的；因此我們不大可能將前節的結果直接與實在的情況比較。但是，另一方面，這些結果必然會使讀者感到十分奇特；因此，我將從這個理論再來推出另外一個結論，這個結論很容易從前面的論述中推匯出來，而且這個結論已十分完善地為實驗所證實。

在第6節我們推匯出同向速度相加定理，其所取形式也可以由經典力學的假設推出。這個定理也可以很容易地由伽利略變換（第11節）推演出來。我們引進相對於座標系K'按照下列方程運動的一個質點來代替在車廂裡走動的人

x=wt'

藉助於伽利略變換的第一和第四方程，我們可以用x和t來表示x'和t'，我們得到其間的關係式

x=（v＋w）t

這個方程所表示的正是該點相對於座標系K的運動定律（人相對於路基的運動定律）。我們用符號W表示這個速度，象在第6節一樣，我們得到

W=v＋w

但是我們同樣也可以根據相對論來進行這一探討。在方程

x'=wt'

中我們必須引用洛倫茲變換的第一和第四方程藉以用x和t來表示x'和t'。這樣我們得到的就不是方程（A），而是方程（B）。

這個方程對應於以相對論為依據的另一個同向速度相加定理。現在引起的問題是這兩個定理哪一個更好地與經驗相符合。關於這個問題，我們可以從傑出的物理學家斐索在半個多世紀以前所做的一個極為重要的實驗上得到啟發，這個實驗在後來曾由一些最優秀的實驗上得到啟發，這個實驗在後