如何理解狹義相對論的兩個假設？

題主你好。理解相對論的假設，要從牛頓力學、麥克斯韋理論出發。牛頓力學的基礎包含：伽利略相對性原理、絕對時空與力學量的連續性。這三條動搖一條都能讓牛頓力學報廢。伽利略相對性原理，是一個很好理解的原理。力學定律在慣性系之間的坐標變換下保持形式不變。絕對時空則存在問題，曾有一個三流物理學家叫馬赫，他敢批判力學老祖宗。馬赫指出了牛頓的絕對時空存在問題，簡單說就是，絕對時空究竟在哪？馬赫的批判對愛因斯坦構建相對論有很大的影響。至於力學量的連續性假設，在量子力學裡被推翻了。這裡不去討論。

以上討論是為相對論里的相對性原理鋪墊了基礎。相對性原理被愛因斯坦推廣為：物理定律在慣性系之間的坐標變換下保持形式不變。如果把慣性系放棄掉，變成參考系，那麼這就是廣義相對論的廣義協變性。

下面從麥克斯韋理論出發來討論狹義相對論的第二個假設。麥克斯韋理論的建立是基於四條電磁學方程：電場高斯定理，法拉第電磁感應定律，磁場的"高斯定理"，安培環路定理。這四條定理與慣性參考系的選擇無關，也就是說，麥克斯韋理論自動滿足狹義相對論的相對性原理。但是問題隨之而來，我們可以從麥克斯韋理論里推導出電磁波的波動方程，該方程給出了真空光速的表達式，並且通過計算髮現，真空光速是一個定值。這就有問題了，這個速度到底是以誰為參考系？按照伽利略變換，我們知道不同參考系測量同一個參考系的速度，結果不是不同的。但是現在是不同參考系下測量真空光速卻都是一個值。愛因斯坦以麥克斯韋理論為基礎，提出了另一個假設，這就是光速不變原理。注意，這個假設必須要在麥克斯韋理論成立時候才能成立。

這就是愛因斯坦建立狹義相對論時候，提出的兩個假設。愛因斯坦不是憑空創造出這麼兩個假設，而是基於已有理論而提出來的。這一點很重要。不要無端質疑已有的理論，有理有據有節地質疑是最難的。這樣的人在歷史上很少！

以上從物理學發展歷程來幫助題主理解這兩條假設。如果題主你已經理解了，有一個小練習請你做做——以此為基礎建立狹義相對論，推導所有狹義相對論的基本方程。