真實中光的傳播定律是物理學中最簡單的定律，每一學校里的兒童都知道，或者我相信他們都能了解，光在真空中沿著直線以速度c=3*10^5km/s傳播。這個速度在所有各色光線中都是一樣的。如果不是這樣，則當一顆固定的星體為其鄰近的黑暗鄰居所遮蔽時其各色光線的最小發(fā)射值就不會同時被觀測到。荷蘭天文學家德西特通過對雙星的觀察，也以相似的理由指出，發(fā)光物體的運動速度并不為光的傳播速度所依賴。而這一假定，即關于光的傳播速度與其“在空間中”的傳播方向有關，就其本身而言也是不可能成立的。

簡而言之，我們可以假定關于關在真空中的速度c是恒定的（注意，是假定的），這一簡單的定律已為學校里的孩童說確信。但誰會想到這個簡單的定律竟會是邏輯思維周密的物理學家遇到極大的困難呢？現(xiàn)在，讓我們來看看這些困難產生的原因。

當然，涉及光的傳播過程（對于所有其他的過程而言確實也都應如此），我們必須參照一個剛體（坐標系）來描述。我們再次選取路基作為參考系，不過路基的空氣我們假設已經(jīng)被抽空，如果一道光線沿著路基出發(fā)，根據(jù)上面的論述，光線的前端相對于路基是以速度C傳播的。如果車廂仍然以速度V在路軌上行駛。其前行的方向與光線傳播的方向相同，不過速度要比光速小得多。這條光線相對于車廂的傳播速度既是我們需要研究的問題。前一節(jié)的推論顯然存這里可以適用，因為光線在這里便是相對于車廂走動的人。光相對于路基的速度代替，W是所求的光相對于車廂的速度，于是得到：W=c-V

于是光線相對于車廂的傳播速度就出現(xiàn)了小于c的情況。

但是該結果與本部分第五節(jié)的相對性原理相抵觸。因為就像所有其他普遍的自然界定律一樣，真空中光的傳播定律，作為參考物體的不論車廂還是路軌，都是必須一樣的。但從前面的論述來看，這一點似乎不可成立。如果速度c是所有的光線相對于路基的速度，那么由于這個理由，相對車廂傳播的光就必然服從另一定律。這個結果與相對性原理相抵觸。

在此種抵觸下，似乎除了放棄相對性原理或真空中光的傳播的簡單定律外，我們別無他法。但保留相對性原理是仔細閱讀上述論述的讀者幾乎一致的意見。這是因為如此自然而簡單的相對性原理給予人們很大的說服力，因而真空中光的傳播定律就必須由一個能與相對性原理一致的比較復雜的定律所取代。然而，理論物理學的發(fā)展使我們不必繼續(xù)這個進程。經(jīng)典電子論的創(chuàng)立者，具有劃時代意義的H.A.洛倫茲對于運動物體相關的電動力學和光學現(xiàn)象得到理論研究表明，他在這個領域中無可爭辯的經(jīng)驗產生出關于電磁現(xiàn)象的一個理論，而又由該理論必然推出了真空中光速恒定定律理論。因此，盡管沒有任何實驗數(shù)據(jù)表明有與相對性原理抵觸之處，但許多著名的理論物理學家對相對性原理還是比較傾向舍棄的觀點。

相對論就是在這個關頭出現(xiàn)的。由于對時間和空間物理概念的分析，相對性原理因而就與光的傳播定律沒有絲毫抵觸之處。如果將這兩個定律進行系統(tǒng)地貫徹，就能得到一個邏輯嚴謹?shù)睦碚摚枰詤^(qū)別推廣理論的狹義相對論，而對于廣義理論，我們將留待以后的時間再去討論。下面我們敘述的是狹義相對論的基本觀念。

注：

1.剛體：在運動中和受力作用后，形狀和大小不變，而且內部各點的相對位置不變的物體。絕對剛體實際上是不存在的，只是一種理想模型，因為任何物體在受力作用后，都或多或少地變形，如果變形的程度相對于物體本身幾何尺寸來說極為微小，在研究物體運動時變形就可以忽略不計。把許多固體視為剛體，所得到的結果在工程上一般已有足夠的準確度。但要研究應力和應變，則須考慮變形。由于變形一般總是微小的，所以可先將物體當作剛體，用理論力學的方法求得加給它的各未知力，然后再用變形體力學，包括材料力學、彈性力學、塑性力學等的理論和方法進行研究。剛體在空間的位置，必須根據(jù)剛體中任一點的空間位置和剛體繞該點轉動時的位置（見剛體一般運動）來確定，所以剛體在空間有六個自由度。

2.真空中光速恒定定律：無論在何種慣性參照系中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數(shù)，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。這個數(shù)值是299792458米/秒。

3.H.A.洛倫茲：一位全能物理學家，在物理學的許多領域中都做出了不可磨滅的貢獻。他創(chuàng)立了經(jīng)典電子論，使經(jīng)典電磁學向前躍出了一大步。

4.電磁現(xiàn)象：電流流經(jīng)電路時在其周圍產生磁場的現(xiàn)象。