物理科学探疑-网友天空-系统观点-张树润-狭义相对论的通俗说法
狭义相对论的通俗说法
张数润
提要：过去的狭义相对论是经过很多人不解的努力奋斗得来的，逐步完善了时空概念。因为他们那时代认为时间是一维的，先认识自然现象，后推导数学公式，所以把数学公式搞得很复杂。我用简单形式讲一下狭义相对论中的“尺缩”、“时延”、多普勒效应问题。
关键词：尺缩、时间膨胀、多普勒效应。
先推导洛伦兹变换，因为时空角函数 sinα= V/C在自然界中是普遍存在的,所以有
。时和空在变换中它们之积是个不变量。这里没有复杂的数学规律
第一、关于“尺缩”
讲解长度缩短比较难，首先要明确的是只讲长度缩短，不讲时间膨胀，是不对的。时空形状不是空间形状，时空形状是测量的形状，不是直观看见的形状。例如；平的圆盘是圆的，旋转起来形状还是圆的，不可能变成碗的形状。旋转起来的圆盘的时空形状是碗的形状。在时空中，只有空间三维是描述物体形状的，其它是时间，不是描述形状的。我们不可能看到高速运动的圆形变成了橢圆，高速运动的圆形的时空形状是橢圆。我们坐在火车上，无论火车多么快，我们看到火车上的圆形还是圆形，不可能是扁的，因为我们和火车相对静止。下边以水星的进动来讲解长度缩短。在我们所在的静止的坐标系K时空中，长度是S0，时间是T0，速度是V。在我们所在的静止的坐标系K中速度是：V=S0/T0 。
在坐标系K′中，运动方向的长度变短：
S=S0·（1－V2/C2）1/2
单位时间变长： T=T0/（1－V2/C2）1/2
在相对太阳做原周运动的坐标系K′中, 长度是S, 时间是T, 速度是V′。这时在坐标系K′时空中速度是：V′ =S0（1－V2/C2）1/2 / T0/（1－V2/C2）1/2
V′= S0/ T0·（1－V2/C2）
水星的时空运动速度V′=S0/ T0·（1－V2/C2）我们在地球上（坐标系K中）用我们的尺度计算水星的运动速度是V=S0/
T0
。在相同的时间内沿圆周方向布置长、短两种杆子，长、短两种杆子的数量相同，短杆子得到的周长要小。用（速度V）长杆子乘水星的周期Ｔ等于水星挠太阳一圈的周长Ｕ，
这时Ｕ／Ｄ＝π。水星的实际时空运动速度V′， V′小于Ｖ，所以用短杆子（速度V′）乘以周期Ｔ得到的周长Ｕ′要短，Ｕ′小于Ｕ，直径Ｄ不变，这时Ｕ′／Ｄ＜π。运动的时空不是平直的，成了碗的形状，这是实际形状，不能说空间是碗的形状。水星以运动速度V=
S0/ T0在短的周长Ｕ′中运动，当然是在一个周期Ｔ内跑完一圈还多一点。这样就产生了进动。它的数率通过
V′= S0/ T0·（1－V2/C2）可看到是V2/C2，换成进动角度则是：
δθ= V2/C2·2π弧度/每圈，其中不包括广义相对论效应。
换一种形式讲：周期乘以速度等于圆周长，我们在地球上测量水星的速度是V= S0/ T0，水星相对论速度是V′= S0/ T0·（1－1－V2/C2），两种速度乘以周期，出现一个大圈和一个小圈，用我们测得的速度V去走小圈，要有δθ的产生。
第二、关于“时间膨胀”
自然规律是简单的，在图（1）中我们非常容易地看到时间为什么会膨胀，非常容易地看到场的洛伦兹变换，引力场、电磁场的麦克斯韦方程。因为OP＞OA，所以单位时间就膨胀了。法国协和式飞机上的钟就比地球上的钟走得慢。
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氢的极随射线实验
如果说遥远的星球的频移说明不了多普勒频移。氢的极随射线实验是完全证明多普勒频移和四维时间的正确性。遥远的星球的红移说明星球远离我们而去。并非说多普勒频移效应是错误的或者说是假象而已。在原子物理学中，康普顿效应，多普勒效应到处都有。
电子运动的多普勒效应
假设光源在A处，观察者在B处，如果光源沿着连接A和B的直线成θ角方向以速度V运动。
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