參考系

參考系是一套假想的鐘與量尺所搭成的平台，你從這個平台出發來描述事物在哪裡、如何運動。要說一隻球「在三米處、以每秒兩米向東運動」，你必須先約定一個原點、一組方向，以及一種讀取時間的方式。這整套裝置，無論真實還是想像，就是參考系。

關鍵在於：根本沒有「事物自身」的運動——運動永遠是相對於某個選定參考系而言的運動。火車上熟睡的乘客在火車參考系裡是靜止的，但在月台參考系裡卻在飛馳。兩種說法沒有誰更正確；它們只是對兩個不同問題給出的兩個誠實答案。

由於對位置、速度乃至時間的每一次測量都是在某個參考系內完成的，比較不同參考系便是相對論的核心工作。伽利略、牛頓和愛因斯坦都從同一個問題出發：當從一個相對你運動的參考系來描述時，同一樁事件看起來會是怎樣。相對論的種種驚奇，正源於這些描述必須如何被縫合在一起。