由Galileo變換可得到Newton的絕對時間與絕對空間的觀念,即對所有慣性座標戲中的人事物,無論處於何種情況下,看任兩點的時間差與位置差都相同。所以可以認為,時間與空間是相互獨立無關的。並且可由Galileo變換得到Galileo的相對速度公式。
既然只要是等速運動的系統就可當成慣性座標,如果速度是光速的話呢?Einstein思考了此提後,提出了狹義相對論(或稱為特殊相對論),發現時間與空間是密不可分的,兩個不同慣性座標系統的時間差與位置差有顯著的不同,而有了Einstein相對時間與相對空間的觀念。而此四維時空,其實不是單純的四維Euclid空間,而是Minkowski空間。而造成這一切的因素是,速度有一個極限值─真空中的光速。
也因為光速是有限的,所以一般天文觀察到的天體資訊其實是歷史的資料!假設一顆恆星的光到地球是十光年,在某一時刻的夜晚,它被某個繞它旋轉的行星遮住了十分鐘!在地球上的我們,卻要十年後才知道它被某個星體遮住了!也就是說除非到現場觀測,否則我們觀察到的資訊都是歷史的資料。也因為光速的有限,我們在某一時刻看運動的火車的視長度會比火車靜止時長。如火車向我而來,在某一時刻打開車上的光,車尾的光需比車頭多跑一段距離,故要花多點時間到我們眼睛,故在同一時刻我看到的火車的頭與尾,因為尾部是更早之前的位置的光訊息,故整條列車看來會比較長。此時傳播的先後順序很重要。
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