到目前為止，我們的思考一直參照"鐵路路基"這一特定參考物體來進(jìn)行，我們假設(shè)有一列很長的火車，以等速度v沿下圖所標(biāo)明的方向在軌道上行駛?；疖嚿系某丝桶鸦疖嚠?dāng)作剛性參考物體（坐位置標(biāo)系）來觀察一切事物。因而軌道上發(fā)生的每一事件也相對于火車鐘相的某一特定地點發(fā)生，與相對于路基所做的同時性定義相同，我們時的也能相對于火車作同時性的定義。但作為一個自然的推論，下面的問題就產(chǎn)生了：

兩個事件對于鐵路路基來說是同時發(fā)生的（例如A、B兩處閃擊），對于火車來說也是否是同時發(fā)生的呢，我們將立即做出否定

領(lǐng)容的證明。

A、B兩處被閃電擊中相對于路基而言是同時的意思是：擊中A 處和B處的閃電光，在路基A-B的中點M相遇。但A和B也對應(yīng)于火車上的A點和B點。令M，為行駛中的火車A-B的中點，當(dāng)閃電光發(fā)生時，點M’自然與M重合，但是火車上的點M’以等速度v向右方移動。如果M’處的乘客并沒有隨火車移動，那么他就停留在M點，擊中A和B的閃電光就同時到達(dá)他的位置，也就是說恰好在他所在的地方相遇。但是（相對于鐵路路基來說）該乘客正在朝來自B的光線以等速度v行進(jìn)，同時他又是在與A處發(fā)出的光線做逆行運動。因此該乘客將先看見自B處發(fā)出的光，后看見自A處發(fā)出的光。所以，以列車為參考物的乘客將會得出如下結(jié)論，即閃電光B先于閃電光A 發(fā)生。于是我們就得出以下重要結(jié)果：

對于路基是同時的事件，對于火車并不同時，反過來也是如此（同時性的相對性）。每一個參考物體（坐標(biāo)系）都有自己的特殊時間，除非我們能夠明確表述關(guān)于時間的相對參考物體，否則這一個事件的時間的陳述就沒有任何意義。

相對論創(chuàng)立前，物理學(xué)中存在著時間的陳述具有絕對意義這一隱含假定，也就是時間的陳述與參考物體的運動狀態(tài)無關(guān)。但是剛才的事例表明，該假定與最自然的同時性定義并不相容，如果拋棄這個假定，那么真空中光的傳播定律與相對性原理之間的沖突（本部分第七節(jié)《狹義相對論---光的傳播性與相對性原理的表面抵觸》所述）便會消失。

這個沖突是根據(jù)本部分第六節(jié)（《狹義相對論---經(jīng)典力學(xué)中的速度相加定理》）的論述推論而來，現(xiàn)在這些論點已經(jīng)不再可維持。在該節(jié)我們的結(jié)論是：車廂里的乘客如果相對于車廂以每秒w的速度行走，那么每秒鐘他相對于路基也走了相同的距離?？墒前凑找陨险撌觯?dāng)車廂里發(fā)生一特定事件時，該事件所需要的時間，絕不能認(rèn)為與從路基（參考物體）上判斷的發(fā)生同一事件所需要的時間相等。因此我們不能說在車廂里走動的乘客相對于鐵路線走距離w所需的時間從路基上判斷是相等的。

此外，本部分第六節(jié)的論述還基于相對于嚴(yán)謹(jǐn)?shù)乃伎紒碚f是任意的一個假定。雖然在相對論創(chuàng)立以前，物理學(xué)中一直隱藏著這個假定。

注：

1.相對性的同時性：在一個參考系中同時發(fā)生的兩個事件，在另一個參考系看來是不同時的。

以列車吊燈實驗為例:一輛向左行駛的列車的一個長方體車廂中，其天花板中央吊著一盞關(guān)閉的吊燈，吊燈下面站著實驗員A；該節(jié)車廂外在站臺上有一個實驗員B與實驗員A站在同一直線上;若實驗員A、B同時測量吊燈打開后光線（兩條光線在同一直線上，并垂直于車廂兩側(cè)平面，平行于車廂其余四面）照射到車廂左右兩邊的時間，那么兩個實驗員測得的結(jié)果會不同：

①對于實驗員A，他的參考系為車廂，因此吊燈相對于車廂是靜止的，所以光線照到車廂左右兩側(cè)的時間是相等的--若設(shè)車廂長為L，光線到達(dá)車廂左右兩側(cè)的時間分別為t1、t2，由光速=c，則有：t1=?L/c=t2

②對于實驗員B，他的參考系為站臺，因此吊燈是運動的，其運動狀態(tài)與列車車廂相同，考慮到光速不變原理，則此時光線照到車廂左右兩側(cè)的時間是不等的--因為向左的光線由于與車廂左側(cè)同向運動，向右的光線與列車相向運動，由基本的追及問題原理可知，兩在同一直線上勻速直線運動的物體，速度慢的追及速度快的時，相向而行比同向而行所花的時間少--若v1>v2,s≠0，則s/(v1+v2)<s/(v1-v2)。也就是說，向左的光線到達(dá)車廂左側(cè)的時間要比向右的光線到達(dá)車廂右側(cè)所花的時間長

由此可見，在判斷兩個事件是否同時發(fā)生時，需要考慮參考系的選擇。參考系的選擇不同，情況也不同?？梢哉f，兩個事件是否同時發(fā)生，與參考系的選擇有關(guān)。兩個不同地方發(fā)生的事件，其先后順序可以因為觀察者采取不同的運動方向而得出不同的結(jié)論，但是同一個地方發(fā)生的同時事件則必定在任何運動方式看起來都是同時，邏輯性和因果律不會因為不同的運動方式而被破壞