施鬱
（復旦大學物理學系教授）
先回憶一下在空間中，將座標系轉動，會發生什麼效果。 為了簡單起見，我們只需要考慮一個平面座標系，兩個座標軸x軸和y軸互相垂直。其中一個點的兩個座標分別是x和y，合寫成（x,y）。現在我將座標軸繞著原點轉一下，成了另一個座標軸，座標分別是x’和y’，合寫成（x’,y’）。但是有一個不變數就是：x的平方加上y的平方，或者x’的平方加上y’的平方，或者將它們開平方，也就是這個點到座標原點的距離。
相對論的情況與之類似。只不過現在這個座標軸是個4維的，有空間座標，也有時間座標，可以寫成（x,y,z,ct），這裡c是光速。座標軸的變換不是上面這樣的旋轉。但是反正也是從一套座標變換為另一套座標，可以寫成從（x,y,z,ct）變換為（x’,y’,z’,ct’）。這個變換也有一個不變數，就是x的平方加上y的平方，再加上z的平方，再減去ct的平方，它等於x’的平方加上y’的平方，再加上z’的平方，再減去ct’的平方，也就是說，是空間座標的平方和減去時間座標的平方和，注意是減去。
事實上，任何一套在參照系變換下作變換的量，都可以組成一個相對論不變數。
除了時空座標，再比如動量和能量。與位置類似，動量也有3個方向的分量，與能量共同組成4維的向量。向量就是有若干分量組成的量。在參照系變換下，不同方向的動量，還有能量都會變化，但是3個方向的動量的平方和減去能量平方除以光速的平方，就是相對論不變數。這其實就是質量的平方，前面有個負號。
施鬱
（復旦大學物理學系教授）
先回憶一下在空間中，將座標系轉動，會發生什麼效果。 為了簡單起見，我們只需要考慮一個平面座標系，兩個座標軸x軸和y軸互相垂直。其中一個點的兩個座標分別是x和y，合寫成（x,y）。現在我將座標軸繞著原點轉一下，成了另一個座標軸，座標分別是x’和y’，合寫成（x’,y’）。但是有一個不變數就是：x的平方加上y的平方，或者x’的平方加上y’的平方，或者將它們開平方，也就是這個點到座標原點的距離。
相對論的情況與之類似。只不過現在這個座標軸是個4維的，有空間座標，也有時間座標，可以寫成（x,y,z,ct），這裡c是光速。座標軸的變換不是上面這樣的旋轉。但是反正也是從一套座標變換為另一套座標，可以寫成從（x,y,z,ct）變換為（x’,y’,z’,ct’）。這個變換也有一個不變數，就是x的平方加上y的平方，再加上z的平方，再減去ct的平方，它等於x’的平方加上y’的平方，再加上z’的平方，再減去ct’的平方，也就是說，是空間座標的平方和減去時間座標的平方和，注意是減去。
事實上，任何一套在參照系變換下作變換的量，都可以組成一個相對論不變數。
除了時空座標，再比如動量和能量。與位置類似，動量也有3個方向的分量，與能量共同組成4維的向量。向量就是有若干分量組成的量。在參照系變換下，不同方向的動量，還有能量都會變化，但是3個方向的動量的平方和減去能量平方除以光速的平方，就是相對論不變數。這其實就是質量的平方，前面有個負號。