潜水艇悖论
什么是潜水艇悖论一艘以接近光速行进的潜水艇，它究竟是会浮在海里还是会最后沉下去？这是一个悖论，是由爱因斯坦相对论引出的著名的“潜水艇悖论”。 首先假设一艘完全浸没在海中的潜水艇，在相对海水静止时能不升不降地正好保持平衡，然后再假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体长度会在运动方向上收缩的相对论效应，在海面上固定船只上相对海水静止的观察者看来，潜水艇本身会收缩，密度会变大，并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩，密度在变大，他们会得出结论认为，由于海水密度变大后产生更大浮力，潜艇将漂浮而上。按照相对论，两种看法似乎都没有错，潜艇到底是沉或浮的悖论由此而生。
潜水艇悖论的解释之一所谓相对论效应是一个惯性系观察另外一个惯性系得出的结论，对于另外一个惯性系也同样得出完全一样的结论，这个结论是完全正确的。但是任何一个惯性系都不可能成为另外一个惯性系，也就是说这种结论不可能出现在同一个惯性系内，如果出现在同一惯性系，就不存在不同惯性系的概念了。就是说一个潜水艇以接近光速运动，这是静止观察者才能看到的，所以静止观察者得到“潜水艇密度变大”而下沉的结论，而对于潜水艇同样认为以光速运动的是海水，因此得出结论：海水密度变大。但是这些结论都是说的对方。这就如同两个人之间发生矛盾（就是观点不一致——相对运动也是如此）都说对方是错误的，因为我们都正确理解这个过程，所以我们称这种现象叫“矛盾”，但是如果，我们对方的观点也引入自己的思维，悖论（相对论叫佯谬）就诞生了：自己到底是对的还是错的？
包括“双生子,车库问题”也都是这个原因诞生的。事实上你就是你，我就是我，我不可能是你，你也永远不可能是我。你我就是两个不同的参考系。
潜水艇悖论的解释之二巴西圣保罗州立大学的科学家马察斯最近宣布彻底破解了这个悖论。他在新一期美国《物理评论Ｄ》杂志上发表的研究结论认为，那艘潜水艇最终将沉入水底。
根据爱因斯坦的相对论，物体的长度在运动方向上会产生收缩。举例来说，一列以近光速飞跑的火车，在站台上静止的观察者眼中会变短；而在火车上的乘客看来，以接近光速后退着的站台却收缩了。
而所谓“潜水艇悖论”指的是这样一种理论假想情况：首先假设一艘完全浸没在海中的潜水艇，在相对海水静止时能不升不降地正好保持平衡，然后再假设它在与海面平行的方向上以接近光速行进。基于物体长度会在运动方向上收缩的相对论效应，在海面上固定船只上相对海水静止的观察者看来，潜水艇本身会收缩，密度会变大，并最终下沉。但潜水艇上的船员们看到的却是飞速向后的海水在收缩，密度在变大，他们会得出结论认为，由于海水密度变大后产生更大浮力，潜艇将漂浮而上。按照相对论，两种看法似乎都没有错，潜艇到底是沉或浮的悖论由此而生。
早在１９８９年，美国物理学家萨普利曾利用爱因斯坦狭义相对论，为“潜水艇悖论”提供了一个解答。虽然萨普利的结论也是潜艇将下沉，但他在研究中人为地假设海底在特定参照系中会加速上升，并由于相对论时空效应而扭曲变形，最终与潜艇接触，结果潜艇客观上看是沉没了。这一解释不是特别有说服力。
马察斯指出，“潜水艇悖论”之所以让人迷惑，是因为提出这个悖论时没有考虑海水重力场对潜艇的作用。在不同参照系下，相对海水静止的观察者和潜艇船员所处的重力场并不相同。他通过严密的数学推理发现，从潜艇船员的角度来看，潜艇以接近光速运动过程中受到的有效重力，实际上也比潜艇相对海水静止时要大。这一重力将超过由于海水密度变大而产生的浮力，最终导致潜艇下沉。“潜水艇悖论”从一个侧面展示了相对论的神奇。正如马察斯在论文中指出的，虽然爱因斯坦相对论提出已近１００年，但到目前为止，它“居然仍有本事给我们制造惊奇”。