究竟誰(shuí)是對(duì)的——裁判還是隊(duì)長(zhǎng)?他們都對(duì)。時(shí)間的測(cè)量依賴(lài)于測(cè)量者。換句話(huà)說(shuō),裁判員和隊(duì)長(zhǎng)手里的時(shí)鐘,測(cè)量的是兩個(gè)相同事件之間的時(shí)間間隔(在這個(gè)事例中,是激光開(kāi)火和白隊(duì)?wèi)?zhàn)士倒地之間的時(shí)間),但它們卻得到了不同的結(jié)果。更進(jìn)一步,由于我們無(wú)法對(duì)不同人測(cè)量的時(shí)間間隔取得一致,因此也不能定義兩個(gè)事件是同時(shí)發(fā)生的。事實(shí)上,在一個(gè)觀測(cè)者看來(lái)同時(shí)發(fā)生的兩件事,對(duì)另一個(gè)相對(duì)于第一個(gè)人運(yùn)動(dòng)的觀測(cè)者來(lái)說(shuō),則發(fā)生在不同的時(shí)刻。當(dāng)然,除非太空站正以接近光速的速度運(yùn)動(dòng),而且擁有非常精確的時(shí)鐘,否則我們根本無(wú)法察覺(jué)到這些效果。事實(shí)上,狹義相對(duì)論對(duì)我們的日常生活不會(huì)產(chǎn)生任何客觀效果,它的作用體現(xiàn)在遠(yuǎn)離我們?nèi)粘sw驗(yàn)的系統(tǒng)中。但這些作用絕對(duì)是真實(shí)的,它將帶來(lái)非常真實(shí)和嚴(yán)重的后果。
但是,還是有一些能讓所有觀察者達(dá)成一致意見(jiàn)的東西。當(dāng)愛(ài)因斯坦將空間和時(shí)間聯(lián)系起來(lái),并創(chuàng)造出一個(gè)新的不變常量時(shí),他找到了這個(gè)對(duì)所有人都相同的組合。無(wú)論是空間還是時(shí)間,它們都不具備我們?cè)认胂蟮哪欠N絕對(duì)性——兩個(gè)彼此相對(duì)運(yùn)動(dòng)的人既不會(huì)認(rèn)同兩點(diǎn)之間的距離,也不會(huì)認(rèn)同兩個(gè)事件之間的時(shí)間間隔。然而,兩個(gè)事件之間的距離和時(shí)間的組合(稱(chēng)為時(shí)空間隔,spacetime interval),則對(duì)每個(gè)人都是相同的。時(shí)間不再是一個(gè)獨(dú)立的特殊物理量,而必須和空間聯(lián)系在一起。宇宙的基礎(chǔ)測(cè)量單位不是一米或一秒,而是這樣一個(gè)特殊的組合。
狹義相對(duì)論有許多考驗(yàn)大腦的問(wèn)題,其中包括著名的雙生子佯謬(twin paradox)。在這里我們用兩個(gè) 介子來(lái)代替人(雙生子),并通過(guò)一個(gè)至今還未出現(xiàn)的火箭,以接近每秒18.6萬(wàn)英里(約每秒29萬(wàn)公里)的速度,將它們中的一個(gè)從地球上發(fā)射出去。如果這個(gè)出去冒險(xiǎn)的 介子能夠到達(dá)冥王星,并在考察一番后啟程回家,那么當(dāng)它在地球上安全著陸后,會(huì)發(fā)現(xiàn)自己比它膽小的同胞更加年輕。通過(guò)環(huán)繞地球飛行的飛機(jī)上所搭載的高精度時(shí)鐘,或是利用加速器實(shí)驗(yàn)室(如費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室)所創(chuàng)造的粒子,我們已經(jīng)在很高的精度下證實(shí)了狹義相對(duì)論的這些難以置信的預(yù)言。