说起相对性原理，就必须要从伽利略变换谈起，就像是每一个推导洛伦兹变换的人，都会先谈伽利略变换那样。其实每个人在谈到伽利略变换和洛伦兹变换的时候，都会谈到时空观。没错，伽利略变换采用的是牛顿的绝对时空观，而洛伦兹变换在狭义相对论中采用的是相对论时空观。大家在谈完时空观后，就会具体到用数学描述伽利略变换公式和洛伦兹变换公式。我发现并没有人能够真正深入的从时空观对物理学的发展和影响来谈这两种变化。先强调一下，别人说过的，我就不再重复了，我只说别人没有谈到过的。在绝对时空观中，惯性系是平权的，这就是相对性原理产生的原因。这虽然是牛顿的高明的地方，但是也有着非常明显的漏洞，因为绝对时空中，由于时间是绝对的，空间是绝对的，也就是说时空是绝对的，所有的物体都是相对于绝对时空在运动。那么一定会存在着一个绝对静止的参考系，在这个参考系中他自身是优越的，独一无二的，是不同的、和其他惯性参考系是可区分开的。除了这个绝对静止的参考系，其他的各个惯性参考系在采用相对速度的情况下，是真真正正的惯性系平权。这句话是什么意思呢？就是当我们举例两个惯性参考系之间进行坐标变换的时候，也就是说采用伽利略变换的时候，观者，重点是每一个观者，任意一个观者，均可以处于任意的一种惯性状态下，具体点说就是观者可以是处于这两个惯性坐标系中的任意一个之上，也可以是处于这两个惯性坐标系之外的任意的一个惯性坐标系中，这个观者可以用全局的方式来观测这两个惯性坐标系之间的坐标变换，而坐标变换的结果，也将会符合这个观者的观测结果。我们甚至可以这么说，在伽利略变换下，观者是处于上帝的视角。由于绝对时空是平直的，这时候的伽利略变换，就像是一道几何题，每一个观者都是解题者，谁解都一样，谁解都会得到同样的结果，并且和这个解题者的观测结果相符合，这就是真真正正的惯性系平权，而无论这个解题者是处于哪一个惯性参考系之中，解题者根本不用是坐标变换中的当事人。这就是伽利略的相对性原理产生的根源。

但是当时空观由绝对时空观发展到相对论时空观之后，情况就有了很大的不同。
我们单刀直入好了，还是上面提到的两个惯性坐标系之间的坐标变换，我们此时采用的变换公式是洛伦兹变换公式，那么我要问，这时的观者能够和上面绝对时空中所提的观者完全一样吗？还是能像上面说的观者可以处于上帝视角，可以位于任意一个惯性参考系之中？很显然不能，我们可以具体讨论。两个做相对运动的惯性参考系之间，如果观者位于其中的一个惯性参考系，他对另一个惯性参考系的观测会告诉他，这个被观测的惯性参考系上出现了尺缩钟慢的相对论效应。这种情况下的观者，是发生坐标变换的惯性参考系之中的当事人。而且发生的相对论效应是有具体的数量值的。但是如果观者并非是坐标变换的两个惯性参考系之中的当事人，那么他就是处于另外的惯性参考系当中，我们来看一看他能不能成为一个全局的观测者，或者说他能不能成为用上帝视角来观察坐标变换的这样一个观测者。我的答案是不能，就算是他用洛伦兹变换，算出来当事人会观测到相对论效应，但是他无法用自己的试验手段去验证这个相对论效应。他甚至可以观测到那两个惯性参考系的时间快慢根本就不同。如果有许多个这样的观者，他们得出的结论也是各自都不相同。尤其是他们都无法用自己的实验去验证那两个进行坐标变换的惯性参考系之间所观测到的相对论效应。这一点证明，相对论时空观中的惯性观者和绝对时空观中任意惯性观者的地位是完全不同的。原因我们都知道，因为相对论效应的根源是同时性的相对性，由于观者所处的惯性状态的不同，他的同时无法代替当事人的同时，也无法代替任何其他惯性状态下的观者的同时，所以他的观测结果必然与其他观者的观测结果不同。在这种情况下，我们还能够泛泛的说惯性系平权吗？还有一点也可以证明我上面说的话。如果我们是处于进行坐标变换的两个惯性参考系中一个之上的观者。那么你一定会观测到另一个惯性参考系的时间变慢，尺子缩短了。这时候你用洛伦兹变换，也可以得到相同的结果。但是如果你考虑到惯性系平权，考虑到相对运动，那么另一个惯性参考系相对于你运动的惯性系平权的表述就是，你也在相对于另一个惯性参考系做运动，也就是说，你在观测他的时候，你是静止的还是运动，都是一种相对的说法，是否可以认为你是运动的，而他是静止的呢？就是说，我们以自己为参照物，假定我们自己是静止的，我们还可以以他为参照物，那么他就是静止的，我们就是运动的，这种说法在相对论中还能够成立吗？答案是不能，我们假定自己静止，那么我们的观测结果和用洛伦兹变换公式计算的结果是相符合的，但是如果我们假定自己是运动的，而被观者是静止的，我们的观测结果和理论计算结果就不再相符了。根源是同时性的相对性，因为每一个惯性观者都只能用自己的同时性去衡量被观者，这就导致了每个观者的观测结果并不一样。这就表明惯性系平权被打破了，难道你能说这是另一种惯性系平权吗？如果这么说的话，惯性系平权就不再能够成为定理。因为从不同的角度看，他又平权了。说来说去就变成了一种主观的臆断了。

让我们回到爱因斯坦建立狭义相对论的那个时候。我认为还是应该谨慎的论述相对性原理中的惯性系平权，这个惯性系平权指的是物理规律在惯性系中是一样的。不要任意拓展，不要任意推广，更不要认为惯性系平权指的是惯性系对称，我再次强调，在相对性原理中，惯性系平权指的是物理规律在惯性系中是一样的。所以在这种阐述下，说惯性系平权，就是我看你的相对论效应和你看我的相对论效应是相同的，这句话的理论依据就不足。
空间的均匀性和各向同性保证了我们对速度测量的准确性。一个惯性观者在均匀的各向同性的空间中，对不同位置，不同方向的同一种速度的测量会保持一致性。在狭义相对论建立时，空间的均匀性和各向同性就是保证了对光速测量的准确性。但空间的这种性质并不能保证两个惯性参考系完全等价。
解释一下，其实说惯性系完全等价是含混不清的表述不明的。完全等价是什么都一样吗？如果是，则不可能完全一样，必能找到不一样的地方。比如，拿两个做相对运动的惯性参考系做例子，两者的时间流逝速度一样吗？这没有准确答案，要看观者所处的惯性参考系与两者之间的运动关系。就算我们身处其中，我们肯定会发现两者的时间流逝速度不同。还有，我们两个惯性参考系的“同时”是一样的吗？不是。比方说，我们两个惯性参考系是处于相对运动的最简情形，我是五点，我看你是三点，那么你三点时你看我是几点呢？你看我是一点四十八，对吗？对。但不再是你我同时看。否则就会同时出现两个时段的我，也就是我有两个“现在”存在。一个是我看到的我的“现在”：五点；一个是你看到的我的“现在”：一点四十八。
总结一下，参考系完全等价是个伪概念，没有实际意义。所以我们回到狭义相对论建立时对相对性原理的表述，物理规律在惯性参考系中等价。而惯性系平权也是指物理规律相同。写成数学形式就是相对性原理只能保证变换是线性的，不能保证是正交的。

历史上也出现过似乎相对性原理失效的例证，不过很快被科学家用修改变换法则的方式消除了。麦克斯韦电磁理论有一个重要结论：电磁波（光波）在真空中的传播速度是一个常数c，如果相对性原理不仅适用于力学，对麦克斯韦电磁理论也成立，那么光在任何惯性系中的速度都是恒定为c，与惯性系之间的相对运动无关，也与观者相对于光源的运动速度无关。但是根据伽利略变换，相对于光源静止的观者测量光速为c,但是与光的方向相向且速度为v的运动观者会观测到光速为c+v；反之，与光的方向相同且速度为v的运动观者会观测到光速为c-v,这三个观者不可能测量出同样的光速c.那么既然电磁理论和相对性原理都是对的，而为什么两者之间却又出现了矛盾，该怎么解决呢？难道相对性原理并不正确？因为电磁理论是被精确验证过的。而相对性原理无法在理论上给予证明，它之所以被承认只是因为在科学界达成了共识，又比较符合科学家们的认知而已。众所周知，问题最终的解决方式是，修改伽利略变换，升级为洛伦兹变换。这样既不违背电磁理论又符合相对性原理。
但是我们深刻分析相对性原理的内容，可以得出如果有什么物理定律不符合相对性原理，那么事实上我们依旧可以捍卫相对性原理的正确性：要么那个物理定律的某些条件和其它参考系有差异，超出了适用范围。要么更直接，那个物理定律错了。总可以让相对性原理继续正确下去。
现今阶段，相对性原理发展到了广义相对性原理阶段，成为了一个无所不包的原理之中的原理。对于这样强大的理论，我们应该反过来使用。即不再去检验相对性原理的正确与否，而是用相对性原理去检验和衡量其它的定理定律的客观性和正确性。
如此一来，我们对相对性原理的认识就进入到了一个全新的高度。

相对性原理是一个具有评判功能的框架性理论。所有放入该框架的理论、定律，如果符合相对性原理，则可以被我们判定为客观的真实的，否则将会被判定为主观的非真实的。它的评判功能体现了所有参考系（观者）对于客观规律认知的平等性。即客观规律不以观者的不同而改变。
相对性原理反映了世界的客观性、真实性。它的建立是基于人类对世界的客观性、真实性的科学认识观，是一个符合人类认知和思维模式的理论。它的存在甚至可以说是人类的选择，是人类选择采用了相对性原理来评判理论或定律的客观与否，正确与否。
相对性原理是一个先验的理论，无法被证明也无法被证伪。
相对性原理甚至超越了物理的范畴，是一个哲学理论。如果说物理是自然哲学的数学原理，那么相对性原理就是自然哲学，并不涉及数学原理，因为它无法用数学证明。但是却可以用数学上的协变性来表达相对性原理。它的建立是以人类对世界的认识为基础的。所以它是先验的，假定正确的原理。
相对性原理是一个基础的底层的理论，是一个管理论的理论。因为一个理论或者定律是否正确是要由相对性原理来评判。相对性原理是一个理论或者定律是否成立的必要条件。
我们进一步拓展相对性原理的适用范围。相对性原理不仅能够评判定理定律，而且能够评判事件的真实性(评判事件是真实事件还是观测事件)；相对性原理的观者不仅仅只是空间位置上不同的观者，而且可以在时间坐标上不同。即基于相对性原理的不同观者所具有的平等性不仅体现在空间位置上，也会体现在时间坐标上。也就是说，从此以后，相对性原理可以从历史进化的角度评判定理定律和事件。让理论、定律和事件经得起时间的检验。
作者发现历史并不单纯是一个时间概念，而是一个时空观念。而且历史唯一且不变是不受背景时空影响的，在闵氏时空中就是时空间隔不变。
发现历史唯一原理后，本书作者认为它和相对性原理有着深层次的联系。本打算用历史唯一原理来表述相对性原理，最终却发现只要将广义相对性原理表述的物理定理、定律的客观不变性进一步推广，将历史的客观不变性加入到其中，就可以统一表述这两个原理。即采用相对性原理来对世界的客观性和真实性进行描述。
合并了两条原理后，相对性原理的数学表述由线性描述变成了正交性描述。直接捋顺了狭义相对论的理论瑕疵。正如爱因斯坦在1922年说的那样，“相对性原理不允许那个因子不为1”。
相对性原理是判断客观性和真实性的依据。
相对性原理所要表达的思想是人们对世界的客观存在性的认知。

@恺_哥 @狐说笆道 @Excalibur！ @载剑智士 @suhao233

@日尼称 @rollkite

写太长了兄弟

我记得有一种说法，科学理论都是可以证伪的，不能证伪的不叫科学理论。我在另一帖中说了相对性原理证伪的问题。所谓可以证伪，不是说它错了，而是指：如果它错了，是可以找到办法来证明它错了。

“由于在狭义相对论中无法定义惯性系，所以爱因斯坦将狭义相对性原理推广到在任何参考系中都成立，而不仅仅是对惯性系成立。”这是你的理解错误。狭义相对论和经典力学中对惯性系有严格的定义，只不过因为星体引力的存在，我们几乎不可能在实验条件下得到绝对满足条件的参照物，以至于任何惯性系都只是一定条件下的近似惯性系。
在经典力学和狭义相对论中，引力与其它机械力等同。通过引力质量与惯性质量等效，把引力与其它机械力区分开来，把相对性原理推广到非惯性系，得到广义相对性原理，最终得到广义相对论，并不是因为经典力学和狭义相对论无法定义惯性系，而是这样的惯性系有局限性。