嘿，这个问题问得特别到位——很多人刚接触狭义相对论时，都会在时间膨胀和长度收缩的相对性上卡壳，我当年也一样！咱们一步步来拆解：

问题1：为何运动物体的行进距离会以因子X缩短？ #

首先得明确：这里的“距离缩短”其实是长度收缩，而且是严格沿运动方向的收缩，核心关键是要搞清楚「谁在哪个参考系里测量」——相对论的根基就是“所有测量都是相对参考系而言的”，没有绝对的“静止”或“运动”。

你提到的公式v=d/t完全正确，但要注意：狭义相对论里的v，要么是光速在任何惯性系中恒定，要么是两个惯性系之间的相对速度恒定（比如你站在地面看飞船以v运动，飞船上的人看地面也是以v反向运动，这就是相对性）。

举个接地气的例子：

• 地面参考系里，地球到月球的固定距离是L₀（这叫固有长度，也就是在相对静止的参考系里测出的最长长度）。
• 一艘飞船以速度v从地球飞向月球，在飞船自己的参考系里，它是静止的，反而地球和月球在以v向它“撞过来”。

在地面参考系中，飞船飞完这段距离的时间是t₀ = L₀ / v；但在飞船参考系里，这个时间会因为时间膨胀变成t = t₀ / X（X就是洛伦兹因子γ=1/√(1-v²/c²)）。

现在用飞船参考系的视角套公式v=d/t：这里的v是地球/月球相对飞船的速度（和地面看飞船的速度大小一样），t是飞船参考系里看到月球从“靠近”到“到达”的时间，那测出的地球到月球的距离L就是L = v*t。把t = t₀/X和t₀ = L₀/v代入，就得到L = v*(L₀/(vX)) = L₀/X——这不就得出距离是固有长度的1/X倍，也就是缩短了嘛！

你问到的「运动不是相对的吗？」太对了！这种收缩是对称的：飞船上的人看地面上的物体（比如地面上的铁轨），会觉得铁轨沿运动方向的长度缩短；地面上的人看飞船，也会觉得飞船的长度变短。因为两个惯性系是平权的，没有谁是“绝对静止”的参考系。

这里最容易踩的坑是：不要觉得物体“被物理压缩”了，长度收缩的本质是不同参考系对“同时性”的定义不一样。比如你在地面上测飞船长度，是同时测量飞船首尾的位置；但在飞船参考系里，地面上的这个“同时测量”其实是不同时的——先测了飞船的尾部，过了一会儿才测头部，所以算出的长度自然更短了。

关于你未完成的第二个问题（推测是「为何物体只有沿运动方向收缩？」） #

如果你的第二个问题是这个，那答案很直观：狭义相对论的洛伦兹变换只在运动方向上有尺度变化，垂直于运动方向的长度是完全不变的。

为啥？因为如果垂直方向也收缩，就会破坏惯性系的平权。比如你在飞船上垂直于运动方向扔一个球，飞船上的人看到球是直线运动；但如果地面上的人看到垂直方向长度收缩，那球的轨迹就会变成曲线，这就违背了「物理定律在所有惯性系中都成立」的相对性原理——所以垂直方向不可能有收缩。

内容的提问来源于stack exchange，提问作者Inertial Ignorance