關係，我們就會發現這些方程對於K’不能成立。由此看來，在所有的伽利略座標系中。必然有一個對應於一種特別運動狀態的座標系（K）具有物理的唯一性，過去對這個結果的物理解釋是，K相對於假設的空間中的以太是靜止的，另一方面，所有相對於K運動著的座標系K’就被認為都是在相對於以太運動著，因此，曾假定為對於K'夠成立的運動定律所以比較複雜是由於K'相對於以太運動（相對於K’的“以大漂移”）之故。嚴格他說，應該假定這樣的以大漂移相對於地球也是存在的。因此，長期以來，物理學家們對於企圖探測地球表面上是否存在著以太漂移的工作曾付出很大努力。

這些企圖中最值得注意的一種是邁克耳孫聽設計的方法，看來這方法好象必然會具有決定性的意義。設想在一個剛體上安放兩面鏡子，使這兩面鏡子的反光面相互面對如果整個系統相對於以大保持靜止，那麼光線從一面鏡子射到另一面鏡子然後再返回就需要一個完全確定的時間T。但根據計算推出，如果該剛體連同鏡子相對於以太是在運動著的話，則上述過程就需要一個略微不同的時間T'。還有一點：計算表明，若相對於以太運動的速度規定力同一速度v，則物體垂直於鏡子平面運動時的T'又將與運動平行於鏡子平面對的T'不相同．雖然計算出來的這兩個時間的差別極其微小。不過在邁克耳孫和莫雷所作的利用光的干涉的實驗中，這兩個時間的差別應該還是能夠清楚地觀察得到的，但是他們的實驗卻得出了完全否定的結果。這是一件使物理學家感到極難理解的事情。洛倫茲和斐茲傑惹曾經從這種困難的局面中把理論解救出來：他們的解法是假定物體相對於以大的運動能使物體沿運動的方向發生收縮，而其收縮量恰好足以補償上面提到的時間上的差別。若與第12節的論述相比較，可以指出：從相對論的觀點來看，這種解決困難的方法也是對的。但是若以相對論為基礎，則其解釋的方法遠遠要更為令人滿意。按照相對論，並沒有“特別優越的”（唯一的）座標系這樣的東西可以用來作為引進以太觀念的理由，因此不可能有什麼以大漂移，也不可能有用以演示以太漂移的任何實驗，在這裡運動物體的收縮是完全從相對論的兩個基本原理推出來的，並不需要引進任何特定假設；至於造成這種收縮的首要因素，我們發現，並不是運動本身（對於運動本身我們不能賦予任何意義），而是對於參考物體的相對運動——這一參考物體是在具體例項中適當選定的。例如，對於一個與地球一起運動的座標系而言，邁克耳孫和莫雷的鏡子系統井沒有縮短，但是對於一個相對於太陽保持靜止的座標系而言，這個鏡子系統確是縮短了。

17．閔可夫斯基四維空間

一個人如果不是數學家，當他聽到“四維”的事物時，會激發一種象想起神怪事物時所產生的感覺而驚異起來。可是。我們所居住的世界是一個四維空時連續區這句話卻是再平凡不過的說法。

空間是一個三維連續區，這句話的意思是，我們可以用三個數（座標）x；y；z來描述一個（靜止的）點的位置，並且在該點的鄰近處可以有無限多個點，這些點的位置可以用諸如x1；y1；z1的座標來描述，這些座標的值與第一個點的座標x；y；z；的相應的值要多麼近就可以有多麼近。由於後一個性質所以我們說這一整個區域是個“連續區”由於有三個座標，所以我們說它是“三維”的。

與此相似，閔可夫斯基（Minkowski）簡稱為“世界”的物理現象的世界，就空…時觀而言，自然就是四維的。因為物理現象的世界是由各個事件組成的，而每一個事件又是由四個數來描述的，這四個數就是三個空間座標x；y；z和一個時間座標——時間量值t。具有這個意義的“世界”也是一個連續區；因為對於每一個事件而言，其“鄰近”的事件（已感覺到的或至少可設想到的）我們願意選取多少就有多少，這些事件的座標x1；y1；z1；t1與最初考慮的事件的座標x；y；z；t相差按照經典力學來看，時間是絕對的，亦即時間與座標系的位置和運動狀態無關，我們知道，這一點已在伽利略變換的最後一個方程中表示出來（t'=t）。

在相對論中，用四維方式來考察這個“世界”是很自然的，因為按照相對論時間已經失去了它的獨立性。這己由洛倫茲變換的第四方程表明：

還有，按照這個方程，甚至在兩事件相對於K的時間差△t等於零的時候，該兩事件相對於K’的時間差一般也不等於零。兩事件相對於K的純粹的“空間距離”成為該兩事件相對於