因?yàn)楣馑俨蛔円馕吨馑偈墙^對(duì)的，與參照系的選擇無(wú)關(guān)，而光速的這種特性給剛剛建立起來(lái)的物理學(xué)大廈帶來(lái)了致命沖擊，甚至意味著物理學(xué)大廈要轟然倒塌，這讓當(dāng)時(shí)的物理學(xué)大佬很頭疼，更難以接受。

在愛(ài)因斯坦提出相對(duì)論之前，物體的相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論是物理學(xué)的基礎(chǔ)，包括牛頓經(jīng)典力學(xué)在內(nèi)的所有運(yùn)動(dòng)理論都是建立在相對(duì)運(yùn)動(dòng)基礎(chǔ)上的，而相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論又是以絕對(duì)時(shí)空觀為背景的。

相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論非常符合人們的日常生活經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界大佬也堅(jiān)信以相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論為基礎(chǔ)，具體來(lái)講，以牛頓經(jīng)典力學(xué)為基礎(chǔ)，物理學(xué)大廈已經(jīng)建設(shè)得差不多了，剩下的只需要小修小補(bǔ)就行了。

沒(méi)想到“光速不變”橫空出世，猶如一顆炸彈，引爆了當(dāng)時(shí)的物流學(xué)界。麥克斯韋方程組推導(dǎo)出來(lái)的光速是一個(gè)常數(shù)，沒(méi)有參照系，這并不符合相對(duì)運(yùn)動(dòng)。看起來(lái)麥克斯韋方程組與牛頓經(jīng)典力學(xué)似乎出現(xiàn)了矛盾，如何化解兩者之間的矛盾呢？

牛頓經(jīng)典力學(xué)統(tǒng)治了物理學(xué)界幾百年，早就被人們奉為神明，但麥克斯韋方程組也不是吃素的，同樣偉大，統(tǒng)一了電和磁，堪稱人類歷史上最偉大的方程。當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家們誰(shuí)都不敢得罪，于是就用了一個(gè)“中庸”的方式協(xié)調(diào)兩者之間的矛盾。

說(shuō)是“協(xié)調(diào)”，其實(shí)下意識(shí)里還是支持“牛頓經(jīng)典力學(xué)”，因?yàn)楫?dāng)時(shí)的物理學(xué)家協(xié)調(diào)的方式還是讓“光速不變”遵循牛頓經(jīng)典力學(xué)，而不是讓經(jīng)典力學(xué)遵循“光速不變”。

也能夠理解當(dāng)時(shí)物理學(xué)家的做法，畢竟對(duì)于統(tǒng)治物理學(xué)界幾百年的牛頓經(jīng)典力學(xué)，不是說(shuō)推翻就能推翻的。如果牛頓經(jīng)典力學(xué)被推翻了，意味著幾乎所有的物理學(xué)理論都要重來(lái)。（如今我們知道，光速不變不能算是推翻牛頓經(jīng)典力學(xué)，只是牛頓經(jīng)典力學(xué)的適用范圍有限罷了）

當(dāng)時(shí)的物理學(xué)家們是這樣想的，宇宙浩瀚的空間就像一個(gè)很大的空箱子，箱子里裝著很多東西，就是我們平時(shí)看到的萬(wàn)事萬(wàn)物，比如說(shuō)行星，恒星，黑洞，星際云等等物質(zhì)，所有這些物質(zhì)都分布在箱子的不同角落里。

箱子里的所有東西相對(duì)箱子靜止！

實(shí)際上，這個(gè)“箱子”就是物理學(xué)家眼里的“絕對(duì)空間”，絕對(duì)靜止的參照系。之所以是“絕對(duì)靜止”的，因?yàn)橛钪婵臻g的存在與空間里的東西沒(méi)有任何關(guān)系，不依賴?yán)锩娴臇|西而存在。即便是空間里的行星恒星等東西都不存在，空間也是存在的，只是一個(gè)“空”的宇宙罷了。

這就像是我們數(shù)學(xué)課上畫(huà)一個(gè)坐標(biāo)，即使坐標(biāo)上沒(méi)有任何點(diǎn)，但坐標(biāo)仍舊是存在的。

這里就有一個(gè)問(wèn)題：空間里的哪些物體相對(duì)空間本身靜止？如果我們能找到這個(gè)“絕對(duì)靜止”的物體，自然就證明了絕對(duì)空間。然后利用這個(gè)絕對(duì)靜止的物體為參照系，就可以描述其他物體的具體運(yùn)動(dòng)狀態(tài)了。

當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界大佬并沒(méi)有找到這樣的物體，于是假設(shè)“以太”就是這種“絕對(duì)靜止”的物質(zhì)，并提出光的傳播介質(zhì)就是以太，光相對(duì)以太以光速傳播，以太充滿了宇宙每個(gè)角落，同時(shí)具有完全透明，剛性，沒(méi)有質(zhì)量。

最關(guān)鍵的一點(diǎn)是，以太就是相對(duì)絕對(duì)空間靜止的物質(zhì)。

既然以太是絕對(duì)靜止的，那么當(dāng)物體運(yùn)動(dòng)時(shí)，比如說(shuō)地球的運(yùn)動(dòng)就會(huì)迎面吹過(guò)來(lái)一陣“以太風(fēng)”，就像我們?cè)谂懿綍r(shí)，即使當(dāng)時(shí)沒(méi)有風(fēng)，我們也會(huì)感覺(jué)靜止的空氣迎面吹來(lái)。

于是，我們就可以通過(guò)這種方式測(cè)量出以太風(fēng)的速度，這個(gè)速度其實(shí)就是地球在空間中的絕對(duì)速度。

但是科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)?，絕非兒戲。以太的概念雖然看起來(lái)很完美，但畢竟它只是假設(shè)的概念，需要實(shí)驗(yàn)證據(jù)來(lái)支撐，這也是科學(xué)上所謂的“大膽假設(shè)，小心求證”，物理學(xué)家們必須找到以太存在的證據(jù)，否則就以太的概念就沒(méi)有任何實(shí)際意義。

著名的邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)，目的就是尋找以太存在的證據(jù)，當(dāng)然物理學(xué)家們做了不止一次類似的實(shí)驗(yàn)，但結(jié)果都表明：以太并不存在。

以太理論一下子陷入了僵局。如何打破這種僵局呢？

還得偉大的愛(ài)因斯坦出面，愛(ài)因斯坦提出，任何慣性參照系都是平等的，都是相對(duì)的，宇宙中并不存在絕對(duì)參照系。

這就是相對(duì)性原理。如果沒(méi)有絕對(duì)參照系，意味著以太就不存在，光速就是不變的，絕對(duì)的。于是，在相對(duì)性原理和光速不變?cè)淼幕A(chǔ)上，愛(ài)因斯坦提出了偉大的狹義相對(duì)論

但是，物理學(xué)界很多大佬并不能接受“沒(méi)有絕對(duì)參照系”這個(gè)事實(shí)，因?yàn)楣嫒绱说脑?，人類甚至不知道地球到底在宇宙中哪個(gè)位置，也不知道地球的運(yùn)動(dòng)到底有多快。而這就意味著人類對(duì)任何物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)都是“無(wú)知”的，這種“無(wú)知”讓人們很沮喪。

不過(guò)，愛(ài)因斯坦有自己的思路。愛(ài)因斯坦之所以牛逼，就在于他不同尋常的思維方式。愛(ài)因斯坦不再用經(jīng)典的相對(duì)運(yùn)動(dòng)去詮釋光速不變，直接把“光速不變”當(dāng)做一個(gè)基本假設(shè)，也可以認(rèn)為是公理。

既然“光速不變”也是假設(shè)，本質(zhì)上與“以太”的概念是一樣的，兩者都是假設(shè)。但不同的是，以太這個(gè)概念沒(méi)有找到任何存在的證據(jù)，而“光速不變”的證據(jù)十分充足，科學(xué)家通過(guò)很多實(shí)驗(yàn)都表明，光速確實(shí)是不變的。

而在光速不變和相對(duì)性原理基礎(chǔ)上建立起來(lái)的狹義相對(duì)論，經(jīng)過(guò)一百多年的不斷驗(yàn)證，至今都沒(méi)有發(fā)現(xiàn)相對(duì)論被證偽的情況，說(shuō)明相對(duì)論是站得住腳的。

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論推翻了之前統(tǒng)治物理學(xué)界幾百年的絕對(duì)時(shí)空觀，是否意味著牛頓經(jīng)典力學(xué)就被推翻了呢？

并不是，相對(duì)論只是擴(kuò)大了牛頓經(jīng)典力學(xué)的適用范圍，從低速世界擴(kuò)展到高速世界。而由于我們生活在低速世界，所以，如今統(tǒng)治我們生活的仍舊是牛頓經(jīng)典力學(xué)。

能夠看出，人類其實(shí)并不知道為什么“光速不變”，只是發(fā)現(xiàn)了“光速確實(shí)是不變的”這個(gè)事實(shí)而已。也就是說(shuō)，對(duì)于光速不變，我們“自知其然不知其所以然”。

你也可以簡(jiǎn)單認(rèn)為光速不變就是公理，無(wú)需證明，也沒(méi)有辦法最終證明，這是科學(xué)的可證偽性決定的。

總結(jié)

無(wú)法理解光速不變和相對(duì)論的伙伴們，基本上都是因?yàn)闆](méi)有拋棄絕對(duì)空間概念，還在以經(jīng)典的相對(duì)運(yùn)動(dòng)理論來(lái)思考問(wèn)題。網(wǎng)絡(luò)上有很多人經(jīng)常提出各種假設(shè)，試圖完成超光速，從而推翻相對(duì)論，其實(shí)那些假設(shè)的本質(zhì)都是建立在絕對(duì)時(shí)空上的，比如說(shuō)“在光速飛船上奔跑，是否超過(guò)了光速？”等等。

我想說(shuō)的是，人類科學(xué)的發(fā)展很多時(shí)候依賴于我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)，但由于我們只是生活在地球這個(gè)狹小的空間里，對(duì)世界的認(rèn)知一定存在很大的局限性，也造成我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)也會(huì)有局限性，也可能是不可靠的。

光速不變就是這樣，它不符合我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)，但符合實(shí)驗(yàn)的驗(yàn)證結(jié)果，實(shí)驗(yàn)結(jié)果當(dāng)然比我們的生活經(jīng)驗(yàn)更可靠。

完！