应该有不少人都清楚呢，爱因斯坦所提出的狭义相对论，是基于两个假设构建而成的，这两个假设分别是，光速保持不变的原理以及狭义相对性原理。
所谓光速不变究竟是什么意思呢？它并非是说光在真空中的速度一直维持每秒30万公里不改变，而是指在任意的参照系之下，在任何的运动状态之中观察真空中的光速，其永远都是每秒30万公里。这究竟意味着什么呢？那就是即便你是以0.99倍光速的速度去追赶一束光，此束光在你的眼中依旧是以光速进行飞行！
光速恒定不变表明光速具备绝对性，它是一个固定的常数。方才提及，光速不变原理实际上只是爱因斯坦所做出的一种假设，也能够被视作公理，不需要加以证明，并且不存在能够将其最终证明的办法。如同“在两点之间，线段是最短的”这种情况一样，同样属于公理，也不存在最终能够证明它的办法。
作为公理，它能够依照人们日常生活当中的经验予以总结得出，就像上面所提及的“两点之间，线段最短”这种情况一样。就算是不符合人们日常生活经验，那也没有什么关系，毕竟我们是生活在这般狭小的空间范围之内的，生活经验总归是存在着局限性的，此情形下只要符合实验观测结果便可以了，就好比“光速不变原理”便是这样的，这个原理是不符合人们日常生活经验的，毕竟当光速与任何其他速度进行叠加之后，其结果依旧是光速，乃是违背了我们平常经常会用到的速度叠加计算方式的，然而光速不变原理是符合实验观测结果的。
现代物理学大厦存在着两个基石，它们分别是相对论和量子力学，相对论统治了宏观世界，量子力学统治了微观世界，光速不变原理已然变为现代物理学大厦的根本原理当中的一个，并且光速不变原理还是狭义相对论的基本假设之一。
所以，要是光速不变原理被证实是错误的，换而言之光速是能够变化的，是具有相对性的，那么其结果就会如同多米骨牌效应那般，倒下的可不只是光速不变，毫不夸张来讲，人类的整个物理学大厦都会猛地轰然倒塌，会直接倒退到四百多年以前，倒退到伽利略之前的那个时代。
为何一个简简单单的“光速不变原理”，其影响力会这般巨大呢？原因在于，这个看似简单实则不然的原理，实际上关联着光的本质面貌，甚至进一步延伸至宇宙时空的本质特性，而全面审视人类漫长的整个科学发展历程，我们不难发现，其就是一部针对光本质的不断探索的历史，这般表述真的丝毫不夸张呀。
光速，它不单单的只是一个速度，它更是人类去掌握时间以及空间的，一把恰到好处的绝妙钥匙。它还是人类掌握那与之相关的能量和信息的，一把绝佳无比的钥匙。
一切还要从麦克斯韦创建的电磁理论说起。
19世纪物业经理人，牛顿之后出现了一位物理学方面的大佬麦克斯韦，他将电磁学进行了统一，还创建了麦克斯韦方程组，该方程组堪称人类历史上最为伟大且最为优美的方程，甚至不存在可以与之相比的其他方程，它仅仅凭借四个优美的方程就把所有的电磁现象都描述出来了。
可以产生磁场的是变化的电场，能够产生电的同样是变化的磁，二者就这样相生且相互缠绕，直至永远，这便是我们通常讲的电磁波，光属于一种电磁波，我们平常所说的光默认是指可见光。
能够依靠麦克斯韦方程组将电磁波速度求解出来，这本该是件美好的事初中物理电磁，能使人类清楚电磁波传播究竟有多快。然而，谁都未曾料到，所求解出的结果居然轰动了那时整个物理学界，致使原本差不多已然建成的物理学大厦开始变得摇摇欲坠！
到底是什么样的结果，能引发如此大的轰动效应呢？
由麦克斯韦方程组推导而出的光速，居然是一个常数，这个常数，仅仅和真空的磁导率以及介电常数相关，和其他的任何因素，都不存在关系。
你可能还没有回过神来：常数就常数呗，这有什么关系呢？
关系大了去了！
回顾一下咱们初中高中阶段物理里有关速度的定义以及计算方式初中物理电磁，你就能够了解，每一个速度皆是相对而言的，都得有参照系才具备意义，并且两个速度能够叠加，这便是相对速度的计算方法。
比如说，我处在地面保持静止状态，你同你的友人驾驭着一辆小汽车在大街上来通行进，于我的视角之中，你的速度非常之迅速，然而在你友人的视角之下，你的速度根本就不快，只因你处于静止的情形，速度是零。
换个例子来讲，假定你跟我各自以每秒5米的速率朝着相反方向奔跑，如此一来，我们相互之间的相对速度便是每秒10米。
这俩例子都特别容易理解，哪怕是具备小学数学水平之人都能够理解。这俩例子还是告知了我们这样的情况：任何一个速度皆是基于相对某个参照系来讲的，不然的话它就不存在任何意义了。
但是，电磁波的速度，也就是光速是相对于什么参照物呢？
方才讲了，由麦克斯韦方程组推导而出的光速计算公式里，光速是个常数，不存在任何参照系。那时的物理学界的大佬瞧见这个结果，立刻慌了，一时间他们也不清楚该如何是好。
虽秉持着“大胆去假设，谨慎来求证”这般的科学理念，物理学领域的大佬着手开展各类假设，而后借助实验予以论证。
麦克斯韦所提出的电磁理论显示出，光同样属于一种电磁波，而一旦提及波，我们极易就会联想到水波，水波是存在介质的，此介质便是水。那么电磁波是否也存在介质呢？
思考一下水波的传播进程，随便捡起一块石头扔到池塘里，以石头落水的地方为中心会形成水波；之后逐渐朝着四周散开，最终水波扩散到了四周的岸边；到达岸边的那些水波不是中心的水弄成的，是岸边的水弄成的；因为水仅仅是传播的介质，不是传播的物质，水这种介质只会上下振动。
倘若再列举一个事例，于大街之上，你瞅见远方有一位许久未曾相见的友人，因而你朝着对方大声呼喊，你朋友所接收到的声音讯息乃是经由空气振动而产生的声波，并非是你张大嘴巴一嗓子就把你身旁的空气吹拂到你朋友耳边的了。
若水波、声波存在相应介质，物理学界的那些大佬理所当然会觉得光同样是有介质的，毕竟光属于电磁波。物理学家们还给光的介质取了个名字，叫做以太，并且认定光波的参照物便是以太。
物理学家感觉，以太于宇宙各处皆有。然而这儿会生出一个疑问，要是以太确实全宇宙都在，表明以太跟空间是同等地位，如此以太就处在一种绝对静止情形了。
若这般，宇宙里的所有事物要达成绝对静止便变得轻易了，仅仅凭借相对处于静止状态就行。倘若真的是这样，历经数百年发展的近现代物理学将会完全崩溃瓦解，再度返回到伽利略之前的时期了。
为什么？
伽利略早在几百年前就提出了相对性原理，这意味着，静止和匀速直线运动实际上是等价的，并且物理定律的表现形式全都相同。倘若你身处一个完全密闭的箱子里，而这个箱子在做匀速直线运动，那么不管怎样你都没办法知晓箱子究竟是处于静止状态还是在做匀速直线运动，原因在于两者是等价的。
假若宇宙当中的万事万物能够借由“相对以太而言静止的那种方式”维持绝对静止的状态，那么静止以及匀速直线运动便不再是等价的情形了。
例如，你处于一艘做匀速直线运动的船内部，你绝对看不到船外面的景致。此时你打开手电筒，手电筒发出的光射向四周。倘若光和气船的运动都是相对于以太而言的，那么光与行船之间就会形成相对速率。这时要是你发觉不同方向上的光速不一样，就能证明自己确定是在船上，而并非站在岸边处于静止状态。
这般结果显著说明了伽利略的相对性原理是彻彻底底地不行了。相对性原理不仅是牛顿力学的根基，还是爱因斯坦相对论的基本前提条件，因而也表明牛顿力学体系以及相对论都不行了！
当时，物理学界的大佬，那必然是无法接纳这般残酷的事实的。就在物理学家们陷入一筹莫展之境时，具备颠覆性思维的爱因斯坦，给出了如此观点：既然麦克斯韦方程组已然表明，光速乃是一个常数，与参照系毫无关联，那为何非要给光速强行添加一个参照系呢？本来，以太的概念就是假设出来的，而且也不存在哪条大自然法则表明，光速必定需要参照系。倘若光速是绝对的，不需要任何介质以及参照系，那所有问题不就都能迎刃而解了吗？
于是秉持着“若没有必要就不要增添实体”的观念，爱因斯坦握着“奥卡姆剃刀”一瞬间就将“以太”这个假定的概念给剔除掉了，接着在光速不变原理以及相对性原理的根基之上，提出了伟大的狭义相对论。
首先是麦克斯韦方程组给了爱因斯坦灵感，是他为何敢毅然决然地，将主流物理学界向来所崇尚的以太概念，直接去果断摒弃掉的第一个原因哟还有呢，迈克尔逊莫雷实验，以及形形色色无数其他类同的实验，都已然清晰无误地证明了，以太这种物质状态当真且确实不存在了，既然如此，当然也就完全没有非要用以太这个原本就是假设出来的概念的必要了。
当然，那个时候并非仅仅爱因斯坦注意到 “光速是一个常数” 这个结果，迈克尔逊莫雷的实验结果也是公开的被大家所知晓，为何唯独爱因斯坦这般 “大胆”，直接将以太给否定掉了呢？
事实上，这般疑问仅是我们立足当今社会视角去权衡一百多年前的时代，于我们当下看来，任何一人都理应站出来径直将以太的概念予以否定，然而我们却忘却了，任何一个时代皆存在局限性，任何人都极难突破这种局限性。
首先，牛顿经典力学持续统治整个物理学界长达两百多年，它有着“上天入地，无所不能”的说法，早就被物理学界的大佬们当作“神明”看待。其次，如果以太被否定，那就意味着牛顿经典力学会突然间轰然倒塌，而这是当时的物理学界绝对无法接受的情况。最后，当时的物理学界都十分坚信，以牛顿经典力学以及麦克斯韦理论作为基础的物理学大厦已然基本建成，剩下的仅仅只需进行一些小修小补就行。
殊不知，光速这个“家伙”竟这般横亘于牛顿经典力学、麦克斯韦方程组之间，致使物理学界的权威们陷入两难之境。牛顿经典力学极为伟大，在彼时物理学界中的地位堪称独一无二，然而麦克斯韦方程组亦是如此美妙，物理学家们同样不敢轻易招惹。
怎么去办呢？数量众多的物理学家，仅仅能够在牛顿所提出的经典力学以及麦克斯韦撰写的方程组之间，做到在两边都能应付自如，尝试运用各种各样的方式去协调两者之间存在的矛盾，然而从本质上来说，他们全都偏向于牛顿那套经典力学，这是由于他们一直都不愿意舍弃绝对时空观。
仅仅爱因斯坦具备足够的大胆特质，他摒弃了绝对时空观思想，否定了以太的概念，由此创建了狭义相对论。实际上，洛伦兹，庞加莱等这些物理学界的知名大佬，已然无限接近于狭义相对论了，洛伦兹更提出了洛伦兹变换，认定运动的物体在运动方向上的尺度会变短，然而就是不肯舍弃绝对时空观，最终也没能捅破通向狭义相对论的那层窗户纸，以至于与狭义相对论擦肩而过。
到此，我们终于清楚了光速不变的根源所在，讲明白些，这个原理依旧是一种假设，不过是一个堪称无懈可击的假设，是与实验观测结果相契合的假设。
还有最后一个问题，为什么光速是不变的？
就此简单作答为：不清楚！目睹这般回应，你极有可能会异常恼怒：不晓得你在这儿啰哩啰嗦半天却是为何？在最为关键的时刻宣称“我不晓得”，这种情况难道不是搞砸了吗？
别再生气啦，不要讲我这个平平常常做科普的人不清楚，不管是谁都不晓得，不管怎样此时此刻就是不清楚，这是为啥呢？
虽说方才已然讲过，光速不变原理实属一种假设，我假定某一结论是正确的，你对此质疑声称“不正确”，明显是毫无意义的。
情况就如同在生活里，我们经常性进行假设，举例来说，你朝着你爸爸讲，老爸，咱俩把身份相互交换一天，并且假设我成为你爸爸，那么你会怎样来对我？
然后你爸爸对你说：你的假设不成立，你怎么能是我爸爸呢？
这样聊天直接把路堵死了，完全进行不下去了！
从本质上来说，假定的情形就是被视作无需证明的基本原理，你所能做的不外乎是在相信与不相信之间抉择，在接受与不接受之间权衡，然而即便你秉持不相信且不接受的态度，这也并不能表明你是错误的，毕竟其原本就是基于某种假定而存在的事物，又有什么依据去强行迫使他人一并接受呢？
你能够自行提出别的假设，接着去创建属于你自身的理论。当下的前提条件是，你的假设一开始就得是自洽的，不可以自己跟自己矛盾，随后还要能够承受住实验观测的验证。要不然别人依据什么去相信你的假设呢？
如同我们平常所讲的“两点之间，线段最短”这般的公理情况，我向你询问为何“两点之间，线段最短” ，你究竟能不能给我讲出答案呢。
将任何问题深入究竟地去询问，最终必然会走入死胡同，这已不单单是科学范畴的问题，还是哲学领域的问题。这便表明，我们所处的世界必定存在着最为基础的底层逻辑，公理恰似底层逻辑那般，世界的所有现象皆是构建于这个底层逻辑作为基础之上的。
所以，千万不要再问，“这个底层逻辑,”又是从哪儿来的？是谁设定的？之前我写过一篇有关虚拟世界的科普文，或许我们的世界是虚拟的，我们这个虚拟世界的设计者设定了“光速不变”这个底层逻辑，至于他们为何这么做，只有问上天了！
身为人类，我们仅能够尽最大可能深入地挖掘这一宇宙潜藏的底层逻辑，就当前科学界所具备的认知以及理解而言，光速恒定不变实际上就是四维时空所固有的属性，光速仅仅和四维时空存在关联，跟其他的任何事物都不存在关系。
确切来讲就是，光速实际上也是需要有介质的，然后它的介质即为四维时空，接着四维时空间就是光速得以传播的物理所需背景！
也许有别的宇宙，或者有更高维度的时空，在那里面，光速不但不是固定不变的，而且还是所有事物的最低传播速度，这就表示所有事物都得用超光速来传播。这样的高维度时空真的存在么？又在什么地方呢？这可又是另外的一个大问题了，大家尽情去发挥想象力吧！
完！