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一、相对论的由来
在测量光速的实验中，菲索测量了流动的水中的光速，发现流动的水中的光速与水流动的方向有关。这被当时的人们认为是运动的水对乙太有部分拖曳作用。后来，M-M测量了真空中的光速，发现没有任何物质的真空却能100%拖曳乙太。
为了解释光速与地球的运动无关性，荷兰科学家洛伦兹推导出了洛伦兹变换。这也是在相对论中的时空变化被称为洛伦兹变换而不是爱因斯坦变换的又来。并且洛伦兹本人此时就提出了运动物体的时间与空间具有可变性的观点。这些观点，我们一般认为是爱因斯坦提出来的，其实不然。后来，爱因斯坦以光速不变为前提（而不是解释光速不变），加上相对性原理在1905年推导出了我们熟知的狭义相对论。后来，在狭义相对论的基础上，利用黎曼几何在1915-1916年间建立了广义相对论。
另外，一方面，我们知道任何介质都拥有不变的折射率；另一方面，这些介质也在随地球的自传而运动着。因此，介质的折射率也与地球的运动无关，因此，介质中的光速也具有不变性。像真空中光速不变违背伽利略速度叠加原理一样，介质中的光速不变同样违背伽利略的速度叠加原理。同样需要解释。
二、狭义相对论
1、介质中的狭义相对论
基本事实：a、电磁理论等同地适用于真空与介质中，真空中具有光速不变性，介质中也应该具有光速不变性；b、有初中学历的人就知道，介质都拥有确定的折射率和不变的光速，而被我们忽略的事实是：这些介质也在随地球的自转、公转而运动着，因此，介质中的光速也具有不变性。
把狭义相对论应用在介质（水中）中解释了菲索实验，可见，狭义相对论的思想是适用于介质中的。我们把相对性原理明确用于介质中，结合介质中的光速不变现象，建立起了介质中的狭义相对论。
介质中的狭义相对论
（一）、两个基本假设：
Ⅰ、光速在任一种介质中相对于惯性系拥有不变的数值。
Ⅱ、物理规律在一切惯性系中拥有同一种形式。
（二）、基本内容
设介质的折射率为n，s′系为在S中作匀速运动的封闭坐标系，则由广义光速不变原理可知，光在s系及s′系中运动速度都是c/n，如图所示：
x=ax′+bt′ ⑴
x′=ax-bt ⑵
在s系中考查s′系的原点o′的运动由②得dx/dt=b/a。
假定s′系相对于s系以不变地速度v向右运动则有dx/dt=v =>b/a=v
由于s与s度′系中物质的折射率相同，所以从s系进入到s′系的光子其运动速不变；从s′系中的光子进入到s系时，其运动速度不变，所以有：
x=ct/n、xˊ=ctˊ/n
x=cˊt=ct/n=a(xˊ+btˊ/a)=a(xˊ+vtˊ)
=a(ctˊ/n+vtˊ)=a(c/n+v)tˊ
xˊ=ctˊ/n=a(x-bt/a)=a(x-vt)=a(ct/n-vt)=a(c/n-v)t
即ctˊ/n=a(c/n-v)t ⑶
ct/n=a(c/n+v)tˊ ⑷
由⑶得：tˊ=[na(c/n-v)t]/c=a(c-nv)t/c代入⑷得
ct/n=a(c/n+v)[na(c/n-v)t]/c=na²[(c/n)²-v²]t/c
c²=a²n²[(c/n)²-v²]
a=c/n[(c/n)²-v²]1/2=1/(1-n²v²/c²)1/2 =1/(1-n²β²)1/2
b=av=v/(1-n²β²)1/2
∴x=(xˊ+vtˊ)/(1-n²β²)1/2 ⑸
xˊ=(x-vt)/(1-n²β²)1/2 ⑹
由⑥得：
xˊ(1-n²β²)1/2=x-vt=[(xˊ+vtˊ)/(1-n²β²)1/2]-vt
∴vt=[xˊ+vtˊ-(xˊ- n²β² xˊ)]/(1-n²β²)1/2
=[xˊ+vtˊ- xˊ+(n²v ²xˊ/c²)]/(1-n²β²)1/2
∴t=[ tˊ+(n²v xˊ/c²)]/(1-n²β²)1/2 ⑺
同理由⑤得：
x(1-n²β²)1/2=xˊ+vtˊ=(x-vt)/(1-n²β²)1/2+vtˊ
∴vtˊ=[x-n²β²x-x+vt]/(1-n²β²)1/2
=[vt- n²β²x]/(1-n²β²)1/2
∴tˊ=[t-n²vx/c²]/(1-n²β²)1/2 ⑻
如上⑸⑹⑺⑻为两座标之间的时空换算关系——广义洛伦兹变化：
xˊ=(x-vt)/(1-n²β²)1/2
y、=y
z、=z
tˊ=[t-n²vx/c²]/(1-n²β²)1/2
1、同时性的相对性（Ⅰ）
由⑺得：
t2-t1=t2ˊ+n²v x2ˊ/c2-（t1ˊ+n²v x1ˊ/c2）/(1-n²β²)1/2
=[（t2ˊ-t1ˊ）+n²v（x2ˊ-x1ˊ）/c2]/(1-n²β²)1/2
由上式可看出在s′系中为同时的两个事件t2ˊ=t1ˊ而在s系中不是同时的既有时间差：
Δt=t2-t1= n²v（x2ˊ-x1ˊ）/c2/(1-n²β²)1/2 ⑼
该差值由s′系的运动速度v及介质折射率决定及x2ˊ-x1ˊ决定。由上式可知，只有x2ˊ=x1ˊ才会出现在s与s′系都认为是同时的事件
2、运动的时中推迟——钟慢现象（Ⅰ）
在s′系中的某一位置放一个时钟，现观察其走时的大小
t2-t1=[（t2ˊ-t1ˊ）+n²v（x2ˊ-x1ˊ）/c2]/(1-n²β²)1/2
=（t2ˊ-t1ˊ）/(1-n²β²)1/2
∴t2ˊ-t1ˊ=（t2-t1）(1-n²β²)1/2 ⑽
由上式可知处于运动态的时钟走时小于静止于s系中的时钟，差值由介质折射率n及s′系相对于s系的运动速度决定。
3、动体长度在运动方向上的收缩（Ⅰ）
xbˊ- xaˊ=(xb- vta)/(1-n²β²)1/2-(xa- vtb)/(1-n²β²)1/2
=[(xb-xa)+v(ta-tb)]/ (1-n²β²)1/2
由于ta=tb
xbˊ-xaˊ=(xb-xa)/ (1-n²β²)1/2
其中xbˊ-xaˊ为静止于s系中的物长，xb-xa为s系中测得的物长。令xbˊ-xaˊ=l0则s系中测得的物长l为：
l=xb-xa=(xbˊ-xaˊ)/(1-n²β²)1/2=l0(1-n²β²)1/2
即l=l0(1-n²β²)1/2 ⑾
由⑾式可知运动物体的长度在运动方向变短了。
以上的分析与通常的相对论结论完全类似，只是由于n值的引入而有些不同，当n=1即进入真空态时完全过渡到Einstein的狭义相对论理论。
上述分析，其时总是站在s系的角度看问题，结果就⑼⑽⑾三式而言，还有相反的形式现继续分析如下。
4、同时性得相对性（Ⅱ）
若站在s′系的角度分析同时性的相对性，则由完全类似的推导有：
t2ˊ-t1ˊ
=(t2-n²vx2/c2)/(1-n²β²)1/2-(t1-n²vx1/c2)/(1-n²β²)1/2
=(t2-t1)+(x1-x2)n2v/c2/(1-n²β²)1/2
由上式可知在s系中为同时得两个事件(t2=t1)，在s′系内不是同时的，差值为
t2ˊ-t1ˊ=(x1-x2)n2v/c2/(1-n²β²)1/2 ⑿
该差值由s′运动速度及介质折射率n及在s系中两地相距大小决定。x1-x2=0时，s与s′才有共同的同时性概念。
5、运动的时间推迟——钟慢现象（Ⅱ）
在s系中放一个时钟，现在s′系中观察其走时大小：
t2ˊ-t1ˊ=(t2-t1)+(x1-x2)n2v/c2/(1-n²β²)1/2
由于x1=x2
t2ˊ-t1ˊ=(t2-t1)/ (1-n²β²)1/2 ⒀
由上式可知t2ˊ-t1ˊ>t2-t1即在s′系看s系中的时钟走得变慢了，且比例一样。由s′系的运动速度v及介质折射率n决定，比较⑽与⒀两式可知，钟慢现象是相对的，即s系中的观察者认为s′系中的时钟变慢；而s′系中的观察者认为s系中的时钟变慢了，且比例一样。
那末究竟是谁变慢了，这里没有绝对的谁的时钟变慢了，有的只是由于观察者不同引起的，由于采用光信号测量手段引起的彼此等价的相对的时钟变慢，由此也解决了双胞胎怪论的现象。因为，在相对论中，运动具有相对性。
6、动体长度在运动方向的收缩（Ⅱ）
参见图2，完全类似地有：
xb-xa=(xbˊ+vtbˊ)/(1-n²β²)1/2-(xaˊ+vtaˊ)/(1-n²β²)1/2
=(xbˊ-xaˊ)+v(tbˊ-taˊ)/(1-n²β²)1/2
由于此测量是在s系内同时进行的，所以tbˊ-taˊ=0
xb-xa=(xbˊ-xaˊ)/(1-n²β²)1/2
l=l0(1-n²β²)1/2 ⒁
即s′系中的观测者同样发现s系中的动体在运动方向的收缩，且比例一样。
由上面的分析不难看出，钟慢尺缩现象及同时性的相对性完全是相对的，没有一个参照系是特殊的。这是由观测引起的，每一个参照系内的观测者的观测结果，是完全等价的。同时也只有这样的结论才符合Einstein的相对性原理，不然，通过钟慢尺缩现象就能发现参照系之间的区别，从而使不同参照系之间变得不完全等价了。
7、运动速度的和成（s与s′系中速度的变换式）
由⑸式得：dx=(dxˊ+vdtˊ)/(1-n²β²)1/2
由⑹式得：dt=(dtˊ+n²vdxˊ/c²)/(1-n²β²)1/2
令ux=dx/dt
=[(dxˊ+vdtˊ)/(1-n²β²)1/2]/[(dtˊ+n²vdxˊ/c²)/(1-n²β²)1/2]
=(dxˊ+vdtˊ)/(dtˊ+n²vdxˊ/c²)
=(uxˊ+v)/(1+ n²vuxˊ/c²) ⒂
同理uxˊ=(ux-v)/(1-n²vux/c²) ⒃
由于在yz两轴上物体没有运动所以y=yˊ,z=zˊ
dy=dyˊ,
dz=dzˊ
uy=dy/dt=dyˊ/(dtˊ+n²vdxˊ/c²)/(1-n²β²)1/2
=uyˊ(1-n²β²)1/2/(1+ n²vuxˊ/c²) ⒄
uz= dz/dt= dzˊ/(dtˊ+n²vdxˊ/c²)/(1-n²β²)1/2
=uzˊ(1-n²β²)1/2/(1+ n²vuxˊ/c²) ⒅
uyˊ=dyˊ/dtˊ=dy/(dt-n²vdx/c²)/(1-n²β²)1/2
=uy(1-n²β²)1/2/(1- n²vux/c²) ⒆
uzˊ=dzˊ/dtˊ=dz/(dt-n²vdx/c²)/(1-n²β²)1/2
=uy(1-n²β²)1/2/(1-n²vux/c²) ⒇
所有这些公式当n=1时回到Einstein的形式，v=0时回到经典形式。
而且，由
uxˊ=(ux-v)/(1- n²vux/c²)
可知，在ux=c/n带入上式，会发现
uxˊ=(ux-v)/(1-n²vux/c²)
=(c/n-v)/(1- n²vc/n/c²)=(c/n-v)/(1-nv/c)=c/n
从而我们推导出，在一个惯性系中，光速是c/n，而在另一个相对于该惯性系运动的，任意惯性系中测得的光速也是c/n。这就是介质中的光速不变现象。
8、品质与速度的关系
现在用动量守恒定律来推导粒子的品质与运动速度的关系。
令两个材料形状大小品质完全相同的表面光滑的小球发生完全弹性碰撞，我们令两个小球共同的质心在s中静止，小球在oxy平面内运动，碰撞式两球的连心线与y轴平行，用V10和V20分别代表1、2两球碰撞前的运动速度，因为质心静止，两小球品质还相等，所以有V20= -V10，碰撞后又对称性可知V2=-V1，由动量、能量守恒及碰撞的对称性可知，每一小球碰撞前后的品质和速率都不变，于是有v1=v10,v2=v20,又由于两球光滑，碰撞时沿x轴不受力，每小球沿x轴的动量不变，可得：v1x=v10x, v2x=v20x且v1y=-v10y,v2y=-v20y,再由V20=-V10以及V2=-V1，又有v20x= -v10x，v2x=-v1x，v20y=-v10yv2y=-v1y，利用v=v10x,vˊ=v20y则碰撞前后粒子运动情况如上图3所示。
现在，我们再在s′系中研究上述问题，令s′以V相对于s运动则由运动速度公式⒂⒄得。
在碰撞前：v10xˊ=0
v10yˊ=-vˊ(1-n²β²)1/2/(1-n²v²/c²)=-vˊ/(1-n²β²)1/2 ★
v20x=-2v/(1+n²β²) v20yˊ=vˊ(1-n²β²)1/2/(1+n²v²/c²)
碰撞后：v1xˊ=0
v1yˊ=vˊ(1-n²β²)1/2/(1-n²β²)=vˊ/(1-n²β²)1/2
v2xˊ=-2v/(1+n²β²) ★′
v2yˊ=-vˊ(1-n²β²)1/2/(1+n²v²/c²)
=-vˊ(1-n²β²)1/2/(1+n²β²)
Δv1yˊ=v1yˊ-v10yˊ=2vˊ/(1-n²β²)1/2 ★″
Δv2yˊ=v2yˊ-v20yˊ=-2vˊ/(1-n²β²)1/2/(1+n²β²)
显然两球速度沿y轴的投影的改变量并不像s系中一样等值反号，为了满足动量守恒的要求，必须认为在s系中两球品质不再相等，现假设为m1ˊ和m2ˊ则由动量守恒可得
m1ˊΔv1yˊ+m2ˊΔv2yˊ=0
把★″式代入上式得：
m1ˊ/m2ˊ=-Δv2yˊ/Δv1yˊ=[1/(1+n²β²)]/[1/(1-n²β²)]
把1-n²β²=(1+2n²β²+ n4β4-4n²β²)1/2乘上式的分子、分母得
m1ˊ/m2ˊ=[1-4n²β²/(1+n²β²)2]1/2
=1-4n²v2/c2(1+n²β²)2
把v2xˊ=-2v/(1+n²β²)代入上式得
m1ˊ/m2ˊ=(1- n²v2xˊ2/c2)1/2
m2ˊ=m1ˊ/(1-n²βˊ2)1/2
其中βˊ= v2xˊ/c即在sˊ系中观测到的粒子在xˊ轴上的运动的速度。
当vˊ很小时，由★′式可知v1xˊ= v1yˊ=0 即V1ˊ=0 故m1ˊ这时可以看作sˊ系中的第一球的“静品质”记为m0；又由两球完全相同，因此m0也是第二个球的静止品质。又因vˊ为无穷小，即v2yˊ=0可得∣v2xˊ∣=v2ˊ，v2xˊ可看成第二球在sˊ系中的速度，于是可得出如下结论即：在一个惯性系中，质点的品质与质点速率有关，若用m0表示静止的品质，m代表以速率v运动时的品质则有
m=m0/(1-n²β²)1/2 (21)
这就是运动粒子（物质）品质与运动速度的关系
上式中当n=1时即在真空中，则相应地回到Einstein的相对论形式，而当v→0时回到经典的结论即m=m0。
9、动量的定义与物体的质能关系
有了物体的质速关系：m=m0/(1-n²β²)1/2后可定义粒子（物体）的动量为P=mV= m0V/(1-n²β²)1/2 (22)
相应地有力F可定义为dP /dt、即F= dP /dt (23)
而功dw=Fdl (24)
现在推导在上述假定之下的能量与粒子运动品质的关系，假定对粒子所作的功完全变为粒子的动能，则有：
dT/dt=Fdl/dt=FV把(23)代入上式得
dT/dt=d(mV)V/dt=m(dV/dt)V+V2dm/dt
其中，
dm/dt=(dm/dv)(dv/dt)=(dv/dt)[(n2v/c2)/(1-n²β²)3/2]
V(dv/dt)=v(dv/dt)
代入上式得
dT/dt
=m0/(1-n²β²)1/2v(dv/dt)+m0(dv/dt)v2[(n2v/c2)/(1-n²β²)3/2]
=m0v(dv/dt)[(1-n²β²+n²β²)/(1-n²β²)3/2]
=m0v/(1-n²β²)3/2(dv/dt)
=(d/dt)m0c2/n2(1-n²β²)1/2
积分得：
T=m0c2/n2(1-n²β²)1/2+c1 （25）
其中c1为积分常数，当质点速度为零时，其动能为零。则由上式可知：c1=-m0c2/n2、其中c/n为光子在介质中的运动速度。
所以
T=m0c2/n2(1-n²β²)1/2-m0c2/n2
= mc2/n2-m0c2/n2 (26)
当n=1时回到真空中的Einstein形式，且在v→0时回到经典形式。mc2/n2=T+m0c2/n2
令E=m0c2/n2为粒子总能量则有E=T+m0c2/n2 （27)
结论如下：
介质中狭义相对论 狭义相对论
xˊ=(x-vt)/(1-n²β²)1/2 xˊ=(x-vt)/(1-β²)1/2
y、=y y、=y
z、=z z、=z
tˊ=[t-n²vx/c²]/(1-n²β²)1/2 tˊ=[t-vx/c²]/(1-β²)1/2
uxˊ=(ux-v)/(1-n²vux/c²) uxˊ=(ux-v)/(1-vux/c²)
uy =uyˊ(1-n²β²)1/2/(1+ n²vuxˊ/c²) uy =uyˊ(1-β²)1/2/(1+vuxˊ/c²)
Uz =uz(1-n²β²)1/2/(1-n²vux/c²) Uz=uz(1-β²)1/2/(1-vux/c²)
L=L [1-（nv/c）²]1/2 L=L [1-（v/c）²]1/2
m=m，/[1-（nv/c）²]1/2 m=m，/[1-（v/c）²]1/2
t0=t(1-(nv/c)2)1/2 t0=t(1-(v/c)2)1/2
E=T+m0c2/n2、E0=m0c2/n2 E=T+m0c2、E0=m0c2
t‘2-t‘1=[（t2-t1）-v（x2-x1）（n2v/c2）]/(1-(nv/c)2)1/2， t‘2-t‘1=[（t2-t1）-v（x2-x1）（v/c2）]/(1-(v/c)2)1/2，
介质中，折射率为n 真空中，折射率为1
当进入到真空中，介质中的狭义相对论转化为爱因斯坦狭义相对论的全部。后者是前者在真空中的特例。
由于上面的“介质中的狭义相对论”，当进入到真空中时n=1，转化为爱因斯坦的狭义相对论，从而进一步使我们认识到，狭义相对论只是这一理论在真空中的推论。从而从较高的角度认识到爱因斯坦的狭义相对论的错误性。
我们看1/[1-（nv/c）²]1/2项，由数学上偶次根号下不能为负的要求可知，v˂c/n，当n=1时为真空中的光速不能被超越。但在切仑科夫辐射现象中，粒子的运动速度就超过了介质中的光速、量子纠缠中的相互作用也是超光速的——可以是光速的几十、几百倍。最近中国已经成功利用量子纠缠实现量子通讯。这一事实的存在，否定了光速是一切物体运动的极限的观点。再由、由公式L=L，[1-（nv/c）²]1/2、m=m，/[1-（nv/c）²]1/2、Δt/=Δt(1-(nv/c)2)1/2、E=T+m0c2/n2、E0=m0c2/n2、t‘2-t‘1=[（t2-t1）-v（x2-x1）（n2v/c2）]/(1-(nv/c)2)1/2，可知，同样的运动速度，时间和空间的变化及同时性的相对性、运动物体的品质、能量、动量由介质的折射率决定。特别是，在同一种介质中，不同频率的光子有不同的折射率，当我们用不同频率的光子进行观测时，会发现由于折射率的不同，而使得时间和空间的变化及同时性的相对性、运动物体的品质、能量、动量不同，这是不可能的！
针对相对论的分析，我们在“相对论的困惑”中已经进行了详细的论述。在这里，我们补充一下相对论的悖论集。从而加深人们对相对论的理解。
三、相对论悖论
1、我们假设天空中或宇宙中任意一个小的星云，在外在的高速运动的观测者看来都可以变为恒星甚至黑洞。这是因为，一方面其体积会因外在的观测者的运动而减小V‘=V(1-β²)1/2（对于球体这是一个近似的数值）同时其拥有的品质m’=m/(1-β²)1/2会增加，则其密度：
ρ=m’/V‘
= m/(1-β²)1/2/V(1-β²)1/2=（m/V）(1-β²)，
那么，只要观测者喜欢，可以离开地球在太空中在任意的运动速度下观侧这块星云，从而得到其能满足恒星、黑洞的产生条件。这样，当他在这样的速度下运动时，这块星云就变成了恒星或黑洞。但是当他回到地球上静止下来，再进行观侧时会发现，那还是一块运动的星云。他会怎样评价自己的旅行，怎样评价相对论哪？如果爱丁顿先生能做这个观测者就好了，他怎么解释这一事实？
还有，不同品质的恒星，会演化成白矮星、中子星、黑洞等不同的天体，但是，由于运动品质的可变性，这一品质的界限就不存在了，在不同运动者看来，同一天体可能有不同的演化结果。不同品质的天体，也可以有同样的演化结果。而结果并不是这样。尤其是一个品质很小的星云——如只有两个氢分子的星云，在一个速度足够大的观测者看来，也会演化成各种可能的恒星——白矮星、中子星、黑洞。这显然不是事实！
2、空间变化与天体运动
如上图所示，一个恒星品质是M用万有引力约束住一个小行星。两者间的相互互作用力满足GMm/r2= mv2/r两边约去公共项得：GM/r= v2。这时假定有一个观测者沿两者连线的方向高速运动，根据相对论，这时，其观测到的行星的运动速度几乎不变（横向相对论效应很小）而r‘=r(1-β²)1/2、M’=M/(1-β²)1/2，带入GM/r= v2，他会发现，等式的右边没有明显的变化，而等式的左边变为：GM‘/r’=G M/(1-β²)1/2/ r(1-β²)1/2=（GM/r）/(1-β²)，显然，等式不再成立，（GM/r）/(1-β²)>v2，但是令这位观测者不解的是，行星仍在环绕恒星而运动？他怎样处理这一问题。
而且，当这个观测行星运动的全过程会发现，行星旋转的半径在周期性地变化，最长为r最短为r(1-β²)1/2，行星在环绕恒星作震荡式飞行。但仍是一个稳定存在的动力学系统。这是违背力学基础的。若其拥有电荷，它会产生电磁辐射吗？我们见到这种辐射了吗？若真是这样，该天体会在不断产生辐射中损失能量，从而逐渐停下来，这与观测到的事实是不相容的。
3、饥饿的观测者
在一个绝对黑体体系内，有一温度计显示其拥有的温度——假定为T。按热力学知识，物体的温度与其发出光的最强的谱线波长存在内在的联系：λmΤ=σ其中σ为常数。当运动的惯性系中的观测者，以一定的速度向之运动时，按现有的理论从黑体小孔中射出来的光子，应发生与之运动速度相一致的多普勒效应使其光子的频率增加——紫移，则由相应的统计理论公式λmΤ=σ计算可知，与发生紫移了的光子波长λ变小，相对应的热力学体系的温度T应有相应的增加，但该观测者不会发现显示此绝对黑体温度的温度计的数值有所变化；相反，当该观测著背离此绝对黑体运动时，则也观测不到显示其温度高低的温度计应有的示数变化。相对论对此没有也不可能给出合理的解释。
我们可以假设有一个饥饿的人前面看见一块面包、牛奶，温度适中假设都为400C，并都有蒸汽冒出。他飞快地跑过去——饿极了，假设其运动速度足够快，由λmΤ=σ可知，他会发现面包、牛奶发出的光由于发生明显的多普勒效应，而拥有极高的温度——例如10000C，他会停止下来而不敢靠近。并产生疑惑，这样高温度的面包为什么不燃烧那？牛奶为什么不沸腾那？而当其反方向快速离开时，发现面包、牛奶的温度一下子就降低了，当其跑得足够快的时候会发现，面包的温度会变成零下10000C，这时他又会产生疑惑了，这样低的温度面包为什么还在冒出蒸汽散发出香味那？牛奶为什么不结冰那？而当他一旦停下来会发现面包又恢复了原来的温度——可口的400C。
假设一家人正围在电热锅前准备吃涮羊肉。没有点火前火锅中水的温度是30摄氏度，其上的温度计也显示30摄氏度，旁边还有一个气压计，显示环境大气压是一个标准大气压。但这时一个观测者以极高的速度向其运动，这时，这个观测者观测到的辐射谱线的紫移，由λmaxT=σ可知T=σ/λmax，由于λmax变短，从而T会增加，从而当其以某种速度运动时，会发现环境周围的温度值会很高，一方面，会发现火锅的温度应该超过了100摄氏度，但火锅上的温度计仍显示30摄氏度，这是怎么回事？而且环境的温度早已经不适应人的生存，这些人怎么不怕热？为了吃涮羊肉不要命了？另一方面，按照常识，在一个标准大气压下100摄氏度的水应该沸腾了，水怎么不沸腾那？这违背物理知识。
当然，我们还可以假设一个相反的过程，这里有火锅水温度是100摄氏度在不断地冒着水蒸气，其中放置一个温度计显示温度值是100摄氏度，旁边放置一个气压计显示环境的气压是一个标准大气压。一家人正在兴致勃勃地享受着美味的涮羊肉。这时那个观测者又来了。他沿着远离这火锅的方向以足够大的速度运动，由多普勒效应可知，这时这个观测者会发现，这盆水发出的辐射（热能）会发生红移，即辐射波长变长，由λmaxT=σ可知T=σ/λmax，由于λmax变大时，从而T会降低，当其以某一恰当的速度运动时，火锅中的温度应该小于零摄氏度。这样这个观测者又会产生疑惑，这么低的水为什么不在一个标准大气压下结冰哪？更让他气愤的是温度计的读数为什么还是100摄氏度？而且，一家人正在兴致勃勃地享受着美味的涮羊肉！
爱因斯坦太不对了！狭义相对论太折磨人了！
4、时空变化与隧道效应
在量子力学中有一种隧道效应，说的是当粒子的能量小于势垒的能量时，这个粒子也具有一定的几率穿过势垒。在超导现象中人们在两片金属板之间加一绝缘板构成的结构称为隧道结——厚度约10-9m。这时会有电子通过绝缘体，若在两端加上电压，就会形成电流——隧道电流。下面我们从相对论分析这一现象。
我们可以做一个任意厚度的隧道结——假设是L=1m把这一隧道结连入电路，如下图所示。
当实验者相对于这一电路静止时，会发现电流表的示数为零，这是因为这一隧道结的厚度太大了，是能产生隧道电流的应有厚度的109倍。现在，这一观测者开始以极高的速度相对于这一装置运动。由于相对论效应，这时，该隧道结的厚度明显变小L‘=L(1-β²) 1/2。当运动速度达到某一数值时，L’<10-9m，这时隧道结的厚度满足隧道效应的产生条件，该实验者认为能见到隧道电流的产生。但是，我们知道电流表的示数是不会发生变化的，即电流表的示数仍然是零。
这怎么解释？！
5、按照狭义相对论的质能关系可知，能量与品质一一对应。因此，在原子吸收光子而发生能级跃迁的过程中，一方面，由于原子吸收了光子而使其能量增加：E=hν，因此，它拥有的整体品质应该增加，增加量为：Δm=hν/c2，但是，另一方面，由量子力学的知识可知，原子吸收光子后轨道电子发生能级上迁，运动速度减小。再由狭义相对论的质速关系：可知m=m0/[（1-（v/c））]1/2可知，轨道电子由于运动速度减小而品质减小。而原子核的品质没有变化。因此，原子的总品质应该减小。这就产生了不可调和的矛盾。
光是我们认识世界的工具，不该为了工具而改变对世界的认识。
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