在前面的文章中，我們多次談到狹義相對論中，關於時間和空間的相對性。但是這個相對論是如何推導出來的，它的發現到底是基礎哪些實驗為基礎，愛因斯坦在發現狹義相對論前，做了哪些讓人意外的事情？
其實這要從當時的物理背景說起，在當時牛頓力學已經是非常無敵了，大能計算天上星系運行軌跡，小能計算地面物體運行狀態（當然微觀世界人類還未發現，所以牛頓力學不適用於微觀）。另一方面，麥克斯韋電磁學方程組又在電磁學領域取得了完美的結果。自此，兩大理論基本可以解釋世界上的所有現象了，就連當時的著名科學家開爾文都說過：「物理大廈已經建成，後面的人只需做一些修補工作即可，不過還有兩個問題未解決，第一是沒找到以太，第二是黑體輻射」（當然原話不是這樣，這裡是近似意思表達，方便大家理解）。讓開爾文爵士沒想到的是，就這唯一沒解決的兩個問題，卻帶來了物理學質的飛躍，其中「以太」沒找到，引出相對論。黑體輻射的解釋，引出量子力學。
為啥當時人們要拼命去尋找「以太」？因為不得不這樣做，牛頓力學所有都是建立在慣性系下，但是慣性系本身並不好定義（前面的文章中已經談到過這個問題，定義慣性系會形成循環定義），所以如果有一個」上帝視角「的絕對參考系，大家計算物理過程，都以這個絕對參考係為準，一切就變得非常簡單了。有了這個絕對參考系，這個參考系由於是靜止的，所以就有了第一個慣性系。
把慣性系定義成這個所謂「上帝視角」的絕對參考系，牛頓力學就可以無所不能了。當然以上只是理論思考，預言出存在：絕對參考系。但是你還得實驗驗證是否真的存在這個事物。物理發展就是這樣，你的理論要做到幾點：1不能自相矛盾、2必須有物理真實的事物對應、3必須與實驗數據吻合、4還能根據你的理論預測一些新的現象。
所以人們得想辦法找「以太」，可惜無數找「以太」的實驗都失敗了，「以太」就是找不到！最開始人們以為是自己實驗儀器精度問題，但是當麥可遜把實驗儀器精度做到極致，設計出了一個不容易被儀器精度幹擾的實驗後，還是找不到以太，這可咋辦？
有的科學家也許直接和以太槓上了，非要找到不可，一生都去糾結以太的發現，但是愛因斯坦不同，他想既然找不到以太，我就乾脆假設以太不存在，也就是「上帝視角」的絕對參考系不存在就行了。此時人們還發現光速居然在任何參考系任何條件下測量，都是C固定值，明明理論根據速度疊加，光速不可能永久不變，換參考系光速應該變才對，可是實驗就是無情的打臉，光速無論咋個測量就是C。愛因斯坦還是剛剛的思維，既然實驗說光速是C，不用選參考系，我就把光速是C當成真理。
此時愛因斯坦相當於做了兩條假設：1、以太找不到，乾脆不承認有「上帝視角」的絕對參考系 2實驗測量說光速是C，我就默認光速=C就是真理，不去想為啥了。根據這兩條假設往下推，看看能推出啥，愛因斯坦發現了可怕的事實：時間和空間居然必須是相對的，才能符合剛剛的兩條假設！
看見沒？相對論其實是先做了兩條假設，然後繼續推，發現時間和空間的相對性。而這兩條假設不是隨便亂假設，是實在沒辦法，實驗說光速不變，我只好認為這是真理，實驗說找不到以太，我只好認為以太不存在，也就是絕對參考系不存在。兩條假設都是源於實驗的數據。我是百家號《小彭來給您解惑》，如果喜歡的文章可以關注我，如果對文章有異議可以留言，我會一個一個回復！