物理學(xué)發(fā)展初期人們并沒(méi)有認(rèn)識(shí)到光的速度問(wèn)題，以為光速是無(wú)窮大的，即任何兩個(gè)地方看到的“同時(shí)”是絕對(duì)的。
但是隨著物理學(xué)的發(fā)展，人們發(fā)現(xiàn)光是有速度的，這就帶來(lái)了問(wèn)題，“同時(shí)性”受到質(zhì)疑。
比如，兩個(gè)時(shí)鐘如何能準(zhǔn)確的校對(duì)呢？當(dāng)一個(gè)時(shí)鐘為0點(diǎn)整時(shí)，這個(gè)信息傳達(dá)到另一個(gè)時(shí)鐘是需要時(shí)間的，要準(zhǔn)確的校準(zhǔn)時(shí)鐘必須知道光速，以便知道兩個(gè)時(shí)鐘信息交換需要的時(shí)間。
在絕對(duì)時(shí)空觀的觀念下，人們以為只要測(cè)量到光相對(duì)我們所在參照系的速度就行了，但是問(wèn)題出現(xiàn)了。人們發(fā)現(xiàn)，測(cè)到的光速即不因發(fā)光體的速度而改變，也不因光接收器的速度而改變。
這完全不符合速度疊加的理論，但又是測(cè)量事實(shí)。
當(dāng)理論與事實(shí)矛盾時(shí)，只能認(rèn)為理論出了問(wèn)題。
因此經(jīng)典物理學(xué)的大廈在這一事實(shí)下?lián)u搖欲墜，物理界一片嘩然。
愛(ài)因斯坦總結(jié)了前人的理論和實(shí)驗(yàn)，拋棄了絕對(duì)時(shí)空概念，接受了實(shí)驗(yàn)結(jié)果光速不變的事實(shí)，并以此為基礎(chǔ)創(chuàng)立了相對(duì)論物理學(xué)。
狹義相對(duì)論：
從理論上確定了慣性系間相互觀測(cè)到的時(shí)間、尺度的換算關(guān)系。重新確立了經(jīng)典物理學(xué)在低速度、小空間內(nèi)的正確性。并通過(guò)引入洛倫茲因子把經(jīng)典物理學(xué)理論拓展到高速度大空間領(lǐng)域的應(yīng)用。
我們舉個(gè)簡(jiǎn)單的例子來(lái)說(shuō)明這種換算的意義：
假如一個(gè)人以光速運(yùn)動(dòng)（在相對(duì)論物理學(xué)出現(xiàn)前沒(méi)人懷疑可以達(dá)到光速），看一下會(huì)出現(xiàn)什么情況。
假設(shè)距離是1千公里（這個(gè)長(zhǎng)度隨便設(shè)），你在終點(diǎn)為他計(jì)時(shí)，當(dāng)他經(jīng)過(guò)起點(diǎn)的時(shí)候開(kāi)始計(jì)時(shí)，到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候停止計(jì)時(shí)。
可是，當(dāng)他經(jīng)過(guò)起點(diǎn)的信息到達(dá)終點(diǎn)的時(shí)候，他也到達(dá)了終點(diǎn)。計(jì)時(shí)的結(jié)果發(fā)現(xiàn)，他用了0秒跑了0距離。
因?yàn)樗怨馑龠\(yùn)動(dòng)：當(dāng)看到他在起點(diǎn)時(shí)，他就在終點(diǎn)，距離是0。時(shí)間是0。
假如不是光速呢？顯然，越接近光速時(shí)間就越慢，距離也越短。
前面是我們做了假設(shè)，如果沒(méi)有事先的假設(shè)，我們看到的就是一個(gè)現(xiàn)象，沒(méi)人會(huì)告訴你，他用光速跑了多遠(yuǎn)的距離。這就是觀察到的事實(shí)，沒(méi)有任何方法去驗(yàn)證這個(gè)事實(shí)是不是真的，因?yàn)闆](méi)有比光速再快的速度來(lái)檢驗(yàn)光速了。也不人會(huì)想到去驗(yàn)證一個(gè)看到的事是不是真的。
洛倫茲變換就是根據(jù)光速有限但不變這個(gè)測(cè)量事實(shí)來(lái)推導(dǎo)出來(lái)的。
這一換算因子解決了在相對(duì)高速運(yùn)動(dòng)時(shí)觀測(cè)到的時(shí)間和尺度的換算關(guān)系。消除了因光速有限引起的觀測(cè)誤差。