光幕再次亮起时，背景已从宁静的乡村厨房，切换回江市七中高一（七）班那熟悉而明亮的教室。孟川站在讲台前，身上似乎还带着一丝假期的闲适气息，但眼神已经恢复了教师的专注与清明。
黑板上，已经写下了新的章节标题：
相对论初步 —— 从牛顿时空观到狭义相对论时空观
“同学们，欢迎回来。”孟川的声音平稳地响起，“假期结束了，我们也该收收心，继续我们的物理之旅。之前，我们用了很长时间学习牛顿力学。它非常成功，解释了从苹果落地到行星运行的无数现象，是我们工程技术的基石。但是，”他话锋一转，语气变得深邃，“随着人类探索的深入，尤其是对光、对电磁现象、对高速运动世界的思考，牛顿力学遇到了它无法解释的困难。今天，我们就来触碰一下这个现代物理学的两大支柱之一——狭义相对论的冰山一角，看看它如何以一种革命性的方式，重塑我们对时间和空间的理解。”
学生们显然对这个高大上的名词既好奇又有些畏惧，教室里安静下来。
“让我们从一个‘思想实验’开始。”孟川转身，在黑板上画了一个简图：一艘飞船以速度v向右飞行，一个观察者站在飞船上，朝飞船前方发射一束激光。。现在，飞船上的观察者，朝飞船前进方向发射一束激光。请问：对于站在地面上的另一个观察者来说，他看到这束激光的速度是多少？”
他先按照牛顿力学的思路推导：“在牛顿的世界里，速度是相对的，可以简单合成。激光相对于飞船的速度是c，飞船相对于地面的速度是v。。”
“这听起来似乎很合理，对吧？”孟川看向学生们，“但在相对论诞生之前，物理学家们已经知道，光速c似乎是一个非常特殊的常数。那么，一个关键的问题出现了：光速，到底遵不遵循牛顿力学的速度合成法则？”
他接着讲述了物理学史上那个著名的判决性实验：“1887年，两位美国物理学家，阿尔伯特·迈克尔逊和爱德华·莫雷，设计了一个极其精密的实验，试图探测地球在‘以太’（当时假想的传播光的介质）中运动时，对光速产生的影响。他们的想法是，如果光速相对于‘以太’是常数，那么地球运动时，不同方向的光速应该因为与‘以太风’的相对运动而有细微差异。”
孟川画出了实验原理的示意图，讲解了干涉仪如何工作。“然而，实验的结果是零结果！无论他们如何调整方向、提高精度，都检测不到任何预期的光速差异。这意味着，光速在所有惯性参考系中，测量结果都是相同的，与光源和观察者的相对运动无关！”
“迈克尔逊-莫雷实验的‘零结果’，像一颗重磅炸弹，动摇了经典物理学的根基。因为它直接与牛顿力学中的伽利略速度变换矛盾。”孟川总结道，“按照牛顿力学，如果我在一列高速火车上向前扔一个球，地面的人看到球的速度应该是球速加车速。但光，似乎不遵守这个规则。无论你是在静止的地面测量光速，还是在高速飞行的飞船上朝着光运动的方向测量光速，你得到的结果，都是同一个值 c。”
光幕外，许多跟随着学习了之前“质点”、“参考系”、“速度合成”的古人们，此刻也陷入了困惑。光速不变？与观察者运动无关？这完全违背了他们刚刚创建起来的“运动相对”和“速度合成”的直觉！
“为了解决这个矛盾，1905年，当时还在瑞士专利局工作的年轻物理学家阿尔伯特·爱因斯坦，提出了一个石破天惊的理论——狭义相对论。”孟川的语气充满了敬意，“这个理论基于两个基本假设，或者说基本原理。”
他在黑板上郑重写下：
狭义相对论基本原理：
1 相对性原理：在所有惯性参考系中，物理定律具有相同的形式。2 光速不变原理：真空中的光速在任何惯性参考系中都是相同的，与光源的运动无关。
“请注意，”孟川强调，“第一条原理，其实伽利略、牛顿也隐约提及，但爱因斯坦把它提升到了基本假设的高度。关键是第二条——光速不变。它不再是实验现象，而是理论的基石，是宇宙赋予我们的一个绝对的速度上限和不变的标尺。”
“从这两条看似简单的原理出发，通过严密的逻辑和数学推导（主要是洛伦兹变换），爱因斯坦得出了许多颠覆常识的结论。我们今天只初步感受其中两个最著名的效应：时间延缓和长度收缩。”
他再次用一个思想实验——“闪光实验”或“火车雷击实验”的简化版——来阐述。
假设有一列高速行驶的火车，车厢中央有一个光源。在车厢里的人看来，光同时到达前后两壁。但站在地面的人看来，由于火车在运动，光到达后壁（与火车运动方向相同）需要走的距离更长，而到达前壁（与运动方向相反）的距离更短。由于光速不变，那么光到达前后壁的时间，在地面观察者看来，就不是同时的！“同时”是相对的！
由此推广，运动参考系中的时间流逝，在静止观察者看来会变慢。是固有时间（运动系自己测量的时间），Δt是静止系观测到的时间。当速度v接近光速c时，时间膨胀会非常显著。
同理，运动物体的长度，在运动方向上，在静止观察者看来会缩短。是固有长度（物体静止时的长度）。
“注意，”孟川提醒，“这些效应是相互的。在火车上的人看地面，也会觉得地面的钟慢了，尺子短了。这是相对性原理的体现。日常生活速度（v ＜＜ c）下微乎其微，完全可以忽略，所以我们察觉不到。只有在接近光速时，才会变得明显。”
“可能有人会问，这些听起来像数学游戏，有实际证据吗？”孟川自问自答，“有，而且很多。最直接的宏观验证之一，发生在1971年。物理学家将几台极其精确的铯原子钟放在民航客机上，让飞机高速环绕地球飞行，然后与留在地面上的完全相同的钟进行比较。结果，飞行回来的钟，确实比地面的钟慢了极其微小但可测量的时间，与相对论预言完全相符！这是相对论时空观的第一次宏观验证。”
他展示了实验的原理示意图和结果简表。
“此外，粒子加速器中，高速粒子的寿命显著延长；全球定位系统（gps）必须考虑相对论效应修正，否则定位误差会迅速累积到无法使用等，这些都是相对论在我们身边的实际应用。”
讲到这里，孟川停顿了一下，语气变得和缓而辩证：“那么，学了相对论，是不是说我们之前花大力气学的牛顿力学都错了，白学了？”
他摇了摇头，坚定地说：“绝对不是。 牛顿力学在它适用的范围内——低速（远小于光速）、宏观、弱引力的日常世界和绝大多数工程技术领域——是极其精确、极其成功的。它建造了我们的桥梁、发射了我们的卫星、设计了我们的汽车飞机。相对论并没有‘推翻’牛顿力学，而是拓展了我们的认知边界，揭示了在高速、强场等极端条件下，世界运行的不同图景。”
“可以这样理解，”孟川用一个生动的比喻，“牛顿力学就像我们常用的欧几里得几何，在平坦的地面上画房子、量土地，无比精确好用。而相对论（以及后来的广义相对论）就像是研究地球表面曲率、进行大地测量的非欧几何。当你的尺度很小，比如在操场上，地面看起来就是平的，欧氏几何完全正确。但当你的尺度很大，比如洲际航行，就必须考虑地球的曲率，使用更复杂的几何。牛顿力学和相对论物理的关系，与此类似。它们没有互相否定，而是各自在特定的条件下，对物理世界的一种卓越的表现形式的描述。经典物理是相对论物理在低速弱场下的极好近似。”
“所以，”他最后总结道，“学习相对论，不是要抛弃经典物理，而是为了理解物理学的疆域有多么辽阔，人类探索的脚步可以走得多远。它告诉我们，我们直观感受到的绝对时间、绝对空间，可能只是宇宙更深层规律在特定条件下的‘投影’。科学，就是在不断发现矛盾、提出假设、进行验证、拓展边界的过程中前进的。”
下课铃声响起。
“今天的课就到这里。相对论非常抽象，大家先创建初步概念，知道有这么一回事，知道牛顿力学的适用范围和局限性即可。有兴趣的同学，可以课后看一些科普书籍。”孟川收拾起教案。
光幕随着他的动作缓缓黯淡。
然而，这一堂课带来的思想风暴，却比任何具体的器物展示都更加剧烈、更加根本地席卷了千古时空。
光速不变、时间会变慢、尺子会缩短、观察者不同，连“同时”都变得相对！
这些结论，彻底动摇了古人基于日常生活经验创建起来的、关于时间均匀流逝、空间绝对不变、速度可以无限叠加的所有朴素信念。如果说之前“地球是圆的”动摇了大地观，“万有引力”统一了天地，那么“相对论”则直接撼动了时空本身的概念！
许多心智开明的学者、思想家，感到了强烈的智力颤栗和兴奋。原来，世界的底层规则，竟可以如此违背“常识”，却又被实验证实！这再次证明了，后世的科学，其力量不仅在于制造器物，更在于能够不断突破人类感官和经验的局限，以数学和逻辑为舟，驶向认知的未知深海。
而那些固守经典、信奉“天不变道亦不变”的保守者，则感到了更深的不安和排斥。连时间和空间都可以是相对的，那还有什么是不变的？秩序的根基何在？
但孟川最后的总结，尤其是那个关于欧氏几何与非欧几何的比喻，以及强调牛顿力学在其范围内依然“极其精确、极其成功”的论断，也起到了重要的安抚和疏导作用。研习、甚至依赖“f=a”等牛顿定律的各朝“格物”者们，稍稍松了一口气。还好，他们学的不是“错误”的东西，只是在“地面上”足够好用的工具。至于那需要“考虑地球曲率”的领域（高速、微观、强引力），离他们还太遥远。
光速，成为了宇宙中一根不可撼动的“锚”。而围绕这根锚点，时间和空间跳起了一场超越所有古人想象的、精妙而诡异的相对性之舞。这舞蹈的旋律，刚刚透过孟川的课堂，向千古时空，投下了第一缕微光，也投下了一个关于宇宙本质的、永恒而迷人的谜题。