环球物理
牛顿力学和麦克斯韦电磁学之间的矛盾是什么？为什么它们无法兼容？有什么关键的东西被忽略了，爱因斯坦又是如何发现的？为什么是年轻的爱因斯坦先发现了这个，而那些大物理学家们却老是差那么一点？
好，下面进入正题。
01相对性原理
大家可以想象，在这个匀速行驶（一定要是匀速，加速的话就能明显感觉到不一样了）的船舱里做的一切力学实验，都应该跟在静止的船舱里没有任何区别。
也就是说，我们根本无法通过力学实验区分这艘船是静止的还是匀速直线运动的，这就是伽利略的相对性原理。
02绝对时空观
好，到了这里，我帮大家把前面的思路理一下：伽利略为了给日心说做辩护，从生活经验和实验中提炼出来了相对性原理。
力学实验由对应的力学定律（比如牛顿运动定律）来描述，如果一套理论满足相对性原理，那么它的数学形式就应该在所有的惯性系里保持一样。
不难想象，对时间和空间的不同理解，必然会导致不同的变换。
但是，当人们把研究对象转向电磁领域的时候，上帝的天平不再偏向牛顿和伽利略，电磁定律把他们组建的世界冲得七零八落。
03电磁理论的挑战
用一句话说就是：电磁定律不再满足伽利略变换，麦克斯韦方程组不具有伽利略不变性。
也就是说，麦克斯韦方程组长这样：
如果我们用伽利略变换把方程组的各个物理量都映射到另一个惯性系S’里，那么，在S’系下的新物理量将不再满足上面这种关系。
这跟牛顿第二定律完全不一样。上面我们已经验证了，我们把牛顿第二定律F=ma用伽利略变换从一个惯性系映射到另一个惯性系，新系下的F’、m’、a’依然能组成牛顿第二定律F’=m’a’，而麦克斯韦方程组办不到。
牛顿力学满足相对性原理，它用代表绝对时空观的伽利略变换与之适配。
现在麦克斯韦方程组跟伽利略变换不适配，那么就应该有两种可能：第一，麦克斯韦方程组根本就不满足相对性原理；第二，麦克斯韦方程组虽然满足相对性原理，但是与之适配的变换并不是伽利略变换。
04结语
至此，狭义相对论诞生前夜的各种素材，我都已经帮你准备好了。牛顿力学、麦克斯韦方程组、相对性原理、之间的关系，也基本上理清了。
