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废话不说，直接切入正题。
近年来量子力学的发展似乎在逐渐否定爱因斯坦的“定态”理论，即“隐变量”是存在的，也就是说物体的运动状态是可以确定的。要了解量子力学的发展，最好还是要对经典力学和爱因斯坦的相对论有所了解，这样才不至于被量子力学的一些理论和实验结果搞得晕头转向。首先我们还是从比较好理解的狭义相对论开始吧。
一、光速不变原理与相对性原理
1. 光行差效应
恒星距离地球非常遥远，从它们射出来的光可以近似看做平行光。假如地球是相对于以太静止的，那么望远镜只需要一直指向星体就可以了。然而地球在绕日公转，地球上的望远镜就必须随时改变倾角，才能保证恒星的光总是落入望远镜内，如下图所示。
类比在雨中打伞，如果雨滴是竖直下落的，则静止的人只需竖直撑伞，而运动的人则需要将伞往其行走方向倾斜，因为雨滴相对于他是倾斜的。
2. 迈克耳逊干涉仪
上图所示的实验装置用于测量地球相对于“以太”的运动速度。v的运动方向（右箭头）表示地球的公转方向。
D是一个半反射半透明的玻片。入射光从A点出发分成两束：第一束被D反射，到达M2后再次被反射到达T；第二束透过D到达M1，反射后也到达T。这两束光的差别在于DM2与DM1。
光线沿DM1到达镜片后被反射，根据相对运动的速度合成法则，此时经过的时间为 l/(c+v) + l/(c-v) ，而沿DM2被反射回来的时间应为 2*l/sqrt(c^2-v^2)。（注意，计算DM2路径的时间应考虑到水平方向v的速度，根据速度合成的平行四边形法则计算）
因此，这两束光线到达T的时间差应为：
如果将装置转动90度，使DM2沿着以太漂移方向，DM1垂直于以太漂移的方向，那么光线通过DM2的时间会长，此时两束光线到达T的时间差变成2△t，因此光程差近似为：
这将导致光的干涉条纹发生偏移。但是实验中发现偏移量为0，说明地球相对于以太没有漂移。
3. 相对性原理
如果K’是相对于K做匀速运动而无转动的坐标系，那么，自然现象相对于坐标系K’的实际演变将与相对于坐标系K一样一句同样的普遍定律。这个称述成为相对性原理（狭义）。
二、狭义相对论
1. 基本假设
特别注意，狭义相对论假设以下原理是成立的。
（1）相对性原理。
（2）光速不变原理：即光波在真空中传播的速度始终为c，与观察者的运动状态无关。
2. 同时的相对性
如图所示，一辆火车沿着路基以相对速度v向前行驶。AB是火车的两端，M’是火车的中间位置，M是路基上的某一点。当M与M’恰好重合时，若A点和B点的灯“同时”发光，则此时：
- 对于路基上M点的观察者，光线从A点和B点出发，到达M时所走的路程相同，根据光速不变原理，两条光线的传播速度相对于M都是c，此时M处的观察者同时看到两条光线。
- 对于火车上M’的观察者，在光线传播到M’的过程中，火车具有向前的运动速度v，导致光线到达时M’已经向前移动的一段距离，此时他会先看到B，A的光线稍候才能传播到他眼中。
这说明：对于某个参考系认为是“同时”发生的时间，另一个参考系并不认为是同时发生的。这就是时间的相对性原理。
3. 洛伦兹变换
假如坐标系K’相对于坐标系K以速度v在x轴方向匀速运动，已知坐标系K的一点(x,y,z)和时间t，则在K’坐标系中对应的(x’,y’,z’)和t’则可以由下式确定（推导过程省略）：
以上便是狭义相对论的基本变换式。下一篇博文将介绍狭义相对论所产生的效应。