假设有一列火车以每秒100，000，000米/秒的速度经过一个站台，老王站在车上，小李站在铁路旁的站台上。

当列车经过站台的一刹那，老王按下手中的电筒按钮，向正前方“发射”光子。光子相对于老王以每秒300,000,000米/秒的速度运行，同时老王又以100,000,000米/秒的速度相对于小李运动。因此有人得出老王发出的光子相对于小李的速度为400,000,000米/秒。

这个答案对吗？

这显然与爱因斯坦的第二假设不符！

虽然小李和老王分别是以地球和火车作为他们的惯性参照系，但是如果按照爱因斯坦的假设，光相对于小李参照系的速度必须和老王参照系中的光速完全相同，即都是300，000，000米/秒。

那么速度相加的“常识相对论”和爱因斯坦的假设究竟那一个错了呢？

许多科学家通过试验证实了爱因斯坦的假设，说明我们的“常识感觉”是错误的。因此接下来我们也假定爱因斯坦是对的，并在此基础上继续我们对相对论的探索。

在火车上的试验中，一秒钟后，光子已移动到老王前面前300，000，000米处，而老王已经移动到小李前面100，000，000米处。如果爱因斯坦的假设成立，那么光子距小李其间的距离将不是400，000，000米，而是300，000，000米，如此情况只有两种可能：

1、相对于老王的300，000，000米距离对于小李来说并非也是300，000，000米。

2、对老王而言的一秒钟和对小李而言的一秒钟时间长度不同。

尽管听起来很奇怪，也很费解，但实际上两者都是正确的。

由此我们推论出以下两组非常重要的概念：“时间和空间”以及“质量和能量”。