This article reports on an investigation of student understanding of the concept of time in special relativity. A series of research tasks are discussed that illustrate, step-by-step, how student reasoning of fundamental concepts of relativity was probed. The results indicate that after standard instruction students at all academic levels have serious difficulties with the relativity of simultaneity and with the role of observers in inertial reference frames. Evidence is presented that suggests many students construct a conceptual framework in which the ideas of absolute simultaneity and the relativity of simultaneity harmoniously co-exist.
Special Relativity in Absolute Space: from a contradiction in terms to an obviousness
这部作品涉及绝对空间和相对论的问题。特别是，提供了另一种推导狭义相对论所描述的效果，这是基于一个描述，假设一个特权参考系。目前的理论遵循洛伦兹和庞加莱的思想，放弃了爱因斯坦对所有惯性系“等价”的严格观点。相对性原理的意义进行了讨论和阐明，它表明，它是不相容的存在一个首选的，绝对的，框架。今天，大多数科学家仍然认为这里提出的理论的基本假设是完全错误的。此外，他们倾向于看到洛伦兹-庞加莱公式和爱因斯坦-闵可夫斯基公式之间不可调和的冲突。然而，正如John Bell [Bell 1988]所指出的，尽管两种观点之间存在严格的“哲学差异”，“物理学的事实并不迫使我们接受一种哲学而不是另一种哲学”。贝尔的断言的有效性是明确的证明，它是如何以及为什么这两种方法确实同意的描述（大部分？）物理现象。显然，不同的物理量-例如“时间”、“速度”、“同步性”和“同步性”-的物理意义在两个方案中是完全不同的。然而，乍看起来可能会令人困惑，目前的理论，在洛仑兹-庞加莱假设的首选参考系下发展，在某种程度上包含了爱因斯坦的理论。没有冲突，因为有一个理论。它强调，现实并不因人们对它的描述而改变，因此它也不因时钟被设定的特定方式而改变。
