1.4 船上的相對論

如果有一艘勻速運動著的船，有兩個人在這艘船甲板底下的大房間里。這兩個人能一下子就判斷出船是處于運動狀態還是靜止狀態嗎？答案是不能。如果在這樣的房間里向船頭跳也不會比向船尾跳得更遠些。雖然這艘船是在高速前行中，跳出的距離還是與在平地上跳出的距離一樣。如果這兩個人中的一個將手中的東西向另一個擲去，所花的力氣也并不因為是從船頭向船尾拋擲而比從船尾向船頭拋擲小……

上面的這段就是引自伽利略關于經典相對論的著作(這本書曾險些將他送上宗教裁判所的火堆)。

我們再來假設一種情況。一艘勻速直線行駛的船上，兩個決斗的人在甲板上用槍瞄準對方(圖1-2)。他們絲毫不用擔心“運動”會帶來公平問題。面向船尾的人射出的子彈雖然與船行的方向相反，但子彈的目標是向它迎面駛來的，正好彌補了子彈減少的速度。從船尾射出的子彈速度雖因與船行方向相同而較快，但子彈的目標正在離開子彈，這就平衡了它的速度。也就是說，這兩個人在運行的船上決斗的結果與在地面上是一樣的。

圖1-2 誰的子彈先射到對方身上

上面這些在船上模擬的情況其實都遵循了經典相對論的原理：無論它是在跟地面相對做著勻速直線運動還是靜止不動，都不會影響在體系里進行的運動的特性。