假如在光速列车上发生了一场决斗，来自北京大学的木头哥哥是把科学带回家的明星主持人，他最擅长给孩子讲有趣的科学。
在上一次的最后，留下了这样一个疑问。以接近光速运动的物体长度是会缩短的，这是通过相对论光速不变这个前提就可以得出的结论。但是问题也就在这里，因为运动都是相对的，物体长度也会是相对的。还是用火车这个例子来说吧，火车本身比隧道长，火车接近光速运动。
那么在地面静止的你看到它缩短了，原来装不下整列火车的隧道就变得可以装下了。可是同时呢，火车也会看到隧道在向自己运动而来，这样的话缩短的就是隧道了，静止时它就比火车短，现在缩短了就更不可能装得下了。
我们还可以这样来想这个问题，在隧道的两端有两扇门。在地面上静止的人看来，火车经过隧道是有可能同时关上这两扇门，把火车关在里面的。即便是火车速度非常快，为了火车不撞到们，这两个门会关一下马上打开，但是不论如何都是有那么一刹那，两扇门都是关着的，并且火车也在隧道中。如果这样想的话，就更无法理解在火车上会看到什么了，因为无论如何都不可能有两扇门同时关闭，并且还能把火车关里面的情况。
看样子相对论出现了致命的危机，如果这个问题解决不掉的话，那么相对论就可能是错的，即使其他结论看起来多么有道理也不行。如果你是爱因斯坦会怎么办呢？该如何解决这个问题呢？对于我们来说，绞尽脑汁估计也想不出来，其实不只是我们，甚至让爱因斯坦亲自过来，想凭借灵光乍现找就到解决方法也几乎是不可能的。
当然，这个问题最后是会被解决的，只不过这个答案本身已经超出了人们直觉思考的范围。这个问题的解决爱因斯坦是在数学工具的帮助下想到的，只不过要这部分数学推导很难一下子讲明白，需要将相对论的数学基础从头讲起，这肯定是音频节目做不到的。不过可以试着用事后诸葛亮的方式解释一下这是怎么回事，可以让你有个直观的理解。
这里我就直接说结论吧，听过之后你可能会有两种感觉，一个是这个解决问题的方法太巧妙了，原来还可以这样，或者是另一种则截然相反的感觉，怎么可能是这样，根本不符合我们的常识。有这两种想法这都很正常，因为这是先通过数学找到答案，然后再去找一个和答案相符的现实意义。很多科学发现都是这样的，先通过数学工具找到答案，然后再解释其中的意义。
通过数学推导可以发现，我们需要对“同时发生”这个概念进行重新理解了。在地面上静止的人看到隧道两边的门同时关上了，还把火车装进了隧道里面，可是换到火车上看到的就不是这样了。火车上看到的会是什么场景呢？我们先来给隧道的两个门起个代号，火车会先通过一个门进入隧道，这个门是入口A门，然后再会从另一个门出去，这个门是出口B门。
那么在火车上看到的会是这样的情景，火车头穿过A门进入隧道了，但是在还没有钻出隧道，也就是没有经过B门的时候，B门关闭了一下。然后火车继续向前走，等到火车尾也经过了A门之后，A门也关了一下。这下，B门关闭的时候，火车头还没有钻出隧道，A们关闭的时候，火车尾进入了隧道，如果不考虑A门和B门不是同时关闭的，还真的很像是火车被关在了隧道中。
这其实就是最后的答案了。在地面上的人看来，A和B门同时关闭，这是同时发生的事情，而在火车上同样的情况却成了B门先关闭，A门再关闭，有了先后顺序。也就是说，运动改变了事情发生的同时性。反过来啊，先从火车上去看，当火车经过隧道时，总有那么一个时刻是火车头已经穿过了B门，但是火车尾还没有进入A门。也就是说火车正在穿过隧道，但是头尾都露在了隧道外面。这个时候同时关下A门和B门，它们是会碰撞到火车的。
现在我们来看一下，火车上看到的AB门同时关闭，对于静止在地面上的人看到的是什么呢？地面静止的人，因为看到火车已经缩短了，比隧道还短，所以肯定不可能会发生两头在隧道外面，身子还在隧道里面的情况。其实他会看到，当火车头进入A门，但是火车尾还没有经过的时候，A门关了一下，碰到了火车。然后过了一段时间，火车头经过了B门，离开了隧道，但是火车尾还留在隧道里面的时候，B门关了一下，又碰到了火车。
在火车上看了是同时发生的事情，在地面静止的人看了却是先后发生的。
就这样，同时发生的事情因为运动而变成了不同时发生，这样就解决了我们一开始发现的矛盾。你可能会觉得这样来解决这个问题很巧妙，但是有取巧的嫌疑，事实真的是这样吗？还是只是找了一个看似有道理的解释呢？想回答这个问题，当然最好是用数学方法来演示，不过那就太复杂了。所以，我们就来看这样一个情况，帮助大家理解，为什么有了速度之后会让本来是同时发生的事情变成不同时发生。
这就需要大家想像一下，假如还是刚才的火车，还是以接近光速在前行。不过这次不是过隧道了，而是在火车的正中央的位置放了一个有开关的电灯，又分别有两个人站在火车头和火车尾。他们可以看到这个电灯，而且到电灯的距离相等。假如这两个人正在用手枪决斗，中间的灯就是信号，只要一看到灯光亮起了，他们就会向对方射击。
如果有人在火车上看到这一幕，那么他一定会觉得这是一个公平的决斗，因为两个人到电灯的距离是相等的，光从电灯传到他们眼中的时间也是相等的。可如果是对于地面上的人呢，他也会这么认为吗？我已经这么问了，你肯定会说不是，但是为什么呢？这就需要把火车移动这一个情况考虑进去了。
大家可以看一下上面这个图，黑色的方框就代表火车，中间有灯。图上上面是开始位置，就是电灯刚刚打开发出光线的时候。
等到了结束位置，在火车上看，光线同时到达车头和车尾。但是，因为现在我们是在火车外面，是和地面静止的。所以会看到，火车前行的时候，会把光线到达火车尾的距离缩短，相反到达火车头的距离就给拉长了。你一定还记得光速不变原理吧，既然速度是相同，而距离不同，那一定是距离短用的时间就短，距离长的用的时间长。那么，这个时候会看到什么呢？
一定是，站在车尾的人先看到了光线，首先开枪了，站在车头的人随后才看到光线，晚开了抢。
于是，本来在火车上同时发生的事情，在地面上看，却出现了先后。这个时候大家再来回想一下，我们之前说的，火车钻进隧道，从火车上看到隧道AB门同时关闭了一下，并且都会碰到火车。但是换成地面上的观察者，看到的却会是，先车尾被隧道A门夹了一下，然后才是车头被隧道B门夹。
有了这个火车上决斗的例子，我们再来看这个现象，是不是就可以比较直观的理解速度了呢？速度的确是会对同时性进行影响的。如果理解的话，也许你会认为，这个问题或许到此就可以告一段落了。
事实上并没有这么简单，火车过隧道的例子，我们是假设隧道两端都有可以开关的门，可是如果我们把一边的门永远关闭起来，或者干脆假设，这个隧道只有入口，没有出口，出口被一堵结实的墙堵住了。这个时候又会发生什么呢？隧道还可以把火车装进去吗？大家可以思考一下这个问题，我们下次再来看看如何解决吧。