在鐵路路基上，雷電擊中了鐵軌上彼此相距相當(dāng)遠(yuǎn)的兩處A點(diǎn)和B點(diǎn)，當(dāng)然，這兩處的雷電閃光是同時(shí)發(fā)生的。如果我問你這句話有無意義，你會(huì)很肯定地回答說“有”。但是，如果我現(xiàn)在請(qǐng)你解釋一下這句話的意義，那么你就會(huì)發(fā)現(xiàn)在考慮之后回答這個(gè)問題并不像最初想象的那么容易。

經(jīng)過若干時(shí)間思考的你或許會(huì)這樣回答：“這句話的意思本來就很清楚，沒有必要再加以解釋。當(dāng)然，如果用觀測(cè)的方法來判斷這兩件事在實(shí)際情況中是否同時(shí)發(fā)生，我仍然需要考慮考慮?！边@樣的答案不能使我感到滿意。假如有一位能干的氣象學(xué)家經(jīng)過巧妙的思考，發(fā)現(xiàn)閃電總能同時(shí)擊中A處和B處，我們就將面臨必須檢驗(yàn)理論結(jié)果是否與實(shí)際相符的任務(wù)，同時(shí)在一切物理陳述中含有“同時(shí)發(fā)生”概念的地方，我們都將遇到同樣的困難。對(duì)于物理學(xué)家而言，一個(gè)概念能否成立，取決于該概念在實(shí)際情況中是否能夠被真正滿足。因此我們需要有必須能提供一個(gè)方法的同時(shí)性定義，該方法能使物理學(xué)家可以通過實(shí)驗(yàn)來確定那兩處是否真正同時(shí)發(fā)生了雷擊。在此要求沒有得到滿足前，作為一個(gè)物理學(xué)家（當(dāng)然，如果我不是物理學(xué)家也是一樣），認(rèn)為能夠賦予面時(shí)性以意義，這就是自欺欺人（請(qǐng)讀者清楚這一點(diǎn)后再繼續(xù)讀下去）。

在經(jīng)過一段時(shí)間的思考后，你提出了檢驗(yàn)同時(shí)性的建議，先測(cè)量鐵軌，量出線路AB的長度，然后將觀察者安置在距離AB的中點(diǎn)M，觀察者應(yīng)該有一種裝置（例如，相互成90°的兩面鏡子），使他的視覺既能觀察到A處又能觀察到B處。如果這位觀察者能同一時(shí)刻感覺到這兩道閃光，那么這兩道閃光必定是同時(shí)的。

我很高興你能提出這個(gè)建議，但是雖然如此我卻不認(rèn)為已完全解決了該問題，因?yàn)槲胰杂幸恍┎煌囊庖?。如果我能夠知道，觀察者站在M處看到的那些閃電光，并且從A處傳播到M的速度與從B處傳播到M的速度的確是相同的話，那么這個(gè)定義肯定是對(duì)的。但是，假定的方法必須要進(jìn)行驗(yàn)證，而對(duì)于該定義的驗(yàn)證，我們需要有掌握測(cè)量時(shí)間的方法才存在可能。因而我們目前好像盡圍繞這個(gè)邏輯在兜圈子。

經(jīng)過更深層次的考慮后。你帶著無可非議、有些輕蔑的眼光警我一眼，并宣稱：“我將仍然堅(jiān)持我先前的定義，這個(gè)定義在實(shí)際上完全沒有對(duì)光做過任何假定。同時(shí)定義的要求只有一個(gè)，即在每一實(shí)際情況中，它必須要為我們的實(shí)驗(yàn)所提供一個(gè)方法，這個(gè)方法能判斷該定義所規(guī)定的概念是否能被滿足。很明顯的是，我的定義已經(jīng)滿足了這個(gè)要求，這是無可爭辯的事實(shí)。光從A、B處傳播到M，所需時(shí)間是相同的，這與光的物理性質(zhì)的假定和假說全無必然的聯(lián)系，僅僅只是為了得出同時(shí)性的定義而已，是我按照自己的自由意志所做出的一種解說?！?/p>

這個(gè)定義是很清楚的，它能對(duì)兩個(gè)或多個(gè)我們選定的任意事件的同時(shí)性規(guī)定出一個(gè)確切的意義，而與事件相對(duì)于參考物體（在此是鐵路路基）的位置無關(guān)，我們因而也可以得出物理學(xué)的“時(shí)間”定義。為此，我們假定同一結(jié)構(gòu)的鐘放在鐵路線（坐標(biāo)系）上的A、B和C諸點(diǎn)上，并使它們的指針同時(shí)（按照上述意義來理解）指著相同的位置。在這些條件下，我們把一個(gè)事件的“時(shí)間”理解力放在該事件的（空間）最鄰近的那個(gè)鐘的讀數(shù)（指針?biāo)肝恢茫┥?。照這樣看來，每一個(gè)本質(zhì)上的時(shí)間值都與可以觀測(cè)到的事件有聯(lián)系。

如果沒有相反的實(shí)驗(yàn)證據(jù)的話，這個(gè)規(guī)定所包含的另一物理假說很少會(huì)有人想到。我們已經(jīng)假定，放在鐵路線上的鐘的構(gòu)造完全一樣，它們以相同的頻率走動(dòng)。如果我們將處于一個(gè)參考物體不同位置的兩個(gè)鐘加以校準(zhǔn)，使其中一個(gè)鐘的指針指向某一特定位置（按照上述意義理解），另一個(gè)鐘的指針同時(shí)也指著與上一時(shí)鐘相同的位置，那么，完全相同的“指針位置”便總是同時(shí)的（同時(shí)的意義按照上述定義來理解）。

注：

1.同時(shí)性：一般是指兩個(gè)或兩個(gè)以上的事件在同一時(shí)刻發(fā)生 。某觀察者若測(cè)得兩個(gè)事件同時(shí)發(fā)生，則稱這兩個(gè)事件“對(duì)于這個(gè)觀察者"具有同時(shí)性。不過對(duì)于其他觀測(cè)者而言，這兩個(gè)事件卻不一定同時(shí)，因此"同時(shí)"并非絕對(duì)的物理概念。