速度平時是怎麼相加的
在行駛的火車裡，你沿著走道往前走。對你自己來說，你只是不緊不慢地散著步。可是對站在月台上、看著火車呼嘯而過的朋友來說，你的速度是你的步行速度加上火車的速度。這條規則我們人人都刻在骨子裡：要算出某樣東西對別人而言有多快，把速度加起來就好。從飛馳的汽車裡向前扔一個球，從路邊看，那球飛得更快。
這種「速度相加」實在太理所當然，簡直不值一提。它對球、火車、飛機，甚至子彈都成立。幾百年來，相對性原理——也就是說，在每一個平穩運動的房間裡，物理定律都一樣——一直與它和睦相處。到這裡，一切都很合情合理。
然後有人打開了手電筒
現在，站到那列飛馳的火車頭，打開一隻手電筒，把光束筆直地射向前方。常識又輕聲哼起同樣的調子：月台上的朋友測到的光，應該是光速加上火車的速度才對。畢竟那束光是帶著助跑出發的。可事情偏偏不是這樣。你的朋友測到那束光，正好是光速——一絲一毫都不多。火車的速度，就是死活加不上去。
就算你自己以接近光速去追那束光，它依舊以完整的光速從你身邊飛馳而去。你也盡可以拼命迎著一束光跑過去——答案一模一樣。光根本不在乎你怎麼動。無論是誰、身在何處、以什麼方式運動，測到的光速都一樣。這不是猜測，而是整個科學界裡被檢驗得最仔細的事實之一。
為什麼這會砸碎樸素的常識
停下來想想這有多怪。從車裡扔出的球，路邊測到的速度確實是車速加上拋球速度——速度乖乖相加，跟我們預期的一樣。可對光來說，它們就是不加。兩個運動狀態不同的人，把測量儀器對準同一束光，記下來的卻是一模一樣的數字。那個我們熟得不能再熟的口訣「把速度加起來就好」，竟然有一個刺眼的例外，而這個例外，偏偏是宇宙中最快的東西。
Ball thrown from a moving car:
[car speed] + [throw speed] -> faster ball (roadside agrees) OK
Flashlight beam from a moving train:
[train speed] + [light] -> same light speed (train adds NOTHING) ?!
\____ the light's speed simply won't budge ____/這不是尺子有毛病，也不是眼花看錯——一遍遍精密的實驗不斷證實著它。所以，如果光速真的無論誰來看都不肯改變，那麼一定有某樣我們信得更深的東西，正在悄悄地讓步。把這個念頭記牢，它就是通往後面一切的那扇門。
線索：總得有東西讓步
速度說到底不過是距離除以時間——某樣東西跑了多遠，用了多久。如果大家運動狀態不同，卻都堅持光速一樣，那唯一的出路，就是他們對距離和時間本身的看法必定不一致。換句話說，鐘和尺，不可能對每個人都相同。光速的恆定，是用時間和空間的可變換來的。
愛因斯坦邁出了大膽的一步：他選擇相信實驗，而不是相信自己的直覺。他寫下兩條樸素的出發規則——狹義相對論的兩條公設：在每一個平穩運動的房間裡，物理定律看上去都一樣；而光速正是這些定律中的一條，對所有人都相同。後面那些著名又令人眩暈的結論——變慢的鐘、縮短的尺、甚至「質量能變成能量」這個想法——全都是把這兩句老實話當真之後，一路鋪展開來的。