時空的真實性
■文∕釋蓮到
我們上大學時，物理系學生需花一學期，學習「狹義相對論」，所使用的坐標系是4-維時空坐標系，它不容易想像，所以困難。今我們使用3-維時空坐標系，它不需想像，時間和空間的縮短，皆可以圖形直接表達出來，學習容易許多。
宇宙所有的事件皆以時空來描述，所以對時空正確的認知是必須的。愛因斯坦「狹義相對論」之所以非常重要，就是因它是研究時空的特性，他發現時空是相依的；而古典物理認為時空是獨立的。想要了解宇宙的真相，從獨立的時空是不可能的，必需從相依的時空入手。雖然狹義相對已經發展了一百多年了，但大家的思維方式，仍然將時空當獨立來處理，因為4-維時空坐標系，是古典物理時空坐標系的延伸，只不過多加了一個約束。而我們建構的3-維時空坐標系，一開始即將時空當相依來處理，所以能夠在3-維時空坐標，以正確的圖形直接表示時縮短和長度縮短的比例。
笛卡兒為了描述靜止物體在空間的位置，他建構了三個相互垂直的空間軸，x軸，y軸，和z軸，用（x,y,z)坐標表示空間靜止物體在x軸，y軸，和z軸的位置。這坐標系被稱之為笛卡兒坐標系。
伽利略為了描述運動物體在空間的位置，他建構了一個時間軸，分別垂直於三個相互垂直的空間軸，在x-t平面，y-t平面，和z-t平面，用（x,t), (y,t),和（z,t)坐標表示，空間運動物體在x軸，y軸，和z軸，運動方向的位置，這也些坐標可以合併寫成（x,y,z,t). 這坐標系被稱之為伽利略坐標系。
閔考斯基為了描述愛因斯坦相對論內，運動物體在空間的位置，因時空的相依性，他建構了一個時間軸ct，同時垂直於三個相互垂直的空間軸，先將時空以獨立性處理，而後加上一個約束，x^2+y^2+z^2-(ct)^2=約束，使時間和空間保持相依性; 而用（ct, x, y, z)坐標來表示，空間運動物體在x軸，y軸，和z軸，運動方向的位置。這種坐標系被稱之為閔考斯基坐標系。
我們為描述愛因斯坦相對論內，運動物體在空間的位置，因時空的相依性，我們在x-y平面，y-z平面，和z-x平面，分別建構了以時間為極坐標，來描述空間運動物體，用（t, x, y, z)坐標來表示運動物體在x軸，y軸，和z軸，運動方的位置；而極坐標的半徑以光-秒為單位或以週期T為單位，空間x軸，y軸，和z軸以光-秒為單位或以波長λ為單位。這種將時間埋在空間的方法，直接顯示了時空相依的特性。這種坐標系被稱之為三維時空坐標系 (3-d s-t坐標系)。
事實上只要知道畢氏定理：直角三角形，c^2=a^2+b,經由下述建構在3-d s-t坐標系的十張幻燈片, 就能理解狹義相對論的要義。
