洛伦兹变换在相对论中扮演着核心角色，它描述了在不同惯性参考系中物理事件之间的空间和时间坐标如何相互转换。这一变换是狭义相对论的数学基础，由荷兰物理学家亨德里克·洛伦兹提出。

洛伦兹变换的基本原理基于两个假设：

1. 相对性原理：所有惯性参考系中物理定律都是相同的。
2. 光速不变原理：光速在任何惯性参考系中都是常数，与光源和观察者的相对运动无关。

洛伦兹变换公式如下：

• 时间变换：[ t' = \gamma \left( t - \frac{vx}{c^2} \right) ]
• 空间变换：[ x' = \gamma (x - vt) ]
• ( y' = y ) 和 ( z' = z )（在没有加速度的一维运动中，垂直方向的空间坐标不变）

其中，( \gamma ) 是洛伦兹因子，定义为 ( \gamma = \frac{1}{\sqrt{1 - \frac{v^2}{c^2}}} )，( v ) 是两个参考系之间的相对速度，( c ) 是光速。

洛伦兹变换确保了在所有惯性参考系中，光速的测量值都是相同的，并且它解释了时间膨胀和长度收缩现象。这些现象表明，当一个物体相对于观察者以接近光速的速度运动时，时间会变慢，而物体在运动方向上的长度会缩短。洛伦兹变换是理解和应用狭义相对论不可或缺的工具。