很多人都知道在相对论中，光速被假定为世上最高的速度，大概在真空环境下每秒30万公里吧，一般的理论上来说没有任何东西能够在速度上超越光速（更复杂的情况我们暂不讨论）。

然而，相信很多人和我一样，并没有注意到，更令人难以理解的是，也就是超出我们知识范围之外的，与我们学习的一般物理课知识相悖的是：无论是静止还是移动中，光速仍然是一个不变的数值，也就是说，即使我们坐着飞机甚至是坐在航天飞船上，打开手电，光束的速度仍然是一样的，而更令人惊奇的是，此时如果有地面上行走的人也打开手电，我们同时观察这两束光的速度，理论上速度仍然是一样的。奇怪吧？……，我也很奇怪。

下面我们先看一句英语：

The faster you go the more time itself slows you down so that the speed of light is able to stay the same.

这句话的意思是说：你走得越快，时间就会变得越慢，这样光速就可以保持不变。

好了，完成了今天的英语碎片学习后，我们来看看相关的一些解说吧。注意，光速最大即使在相对论中也是一个假设，基于这个假设，才能推导出今天我们的科学体系中的很多主要理论，可是这个假设是否可以证明呢？希望大家慢慢会有答案，毕竟它是解释我们所存在的这个世界的各种法则的基石。

下面的阐述未必都是真理，只是讨论而已。我们也不是追求极度严谨的科学家，我们只是生活在这个世上，去了解一些自然法则的心态就好了，从哲学角度去思索也没什么问题。

光速不变是经典电磁学可以直接推导得到的结果，事实上整个狭义相对论都是，主要通过麦克斯韦方程组和洛伦兹变换推导而来。如果接受了光速不变这件事情以后，我们只能修改别处的定义了，哪怕再怎么觉得不合情理。

光速有两个含义：一是指物质运动的极限速度，是一个不变量，即不随参考系变换而变化；二是指光在真空、介质中的传播速度。

应该说，一切带有“信息”的物质均不能超过光速。物体的质量就是一种信息，根据狭义相对论，越接近光速，物体质量越大，增加物体动能所需的能量约趋于无穷大。而光子和中微子均没有内禀质量（内禀质量是指一个物体在静止状态下的质量），因此可以光速运动。理论上只要不带有任何信息，就可能存在超过光速的情况，宇宙诞生初期空间的膨胀就有可能超过光速。

麦克斯韦方程组是数学公式，数学公式对于任何坐标系都是适用的，而麦克斯韦方程组能导出光速，也就是说光速对于任意个坐标系都不变，于是爱因斯坦认为光速是不变的，这一点很冲击经典力学的传统思维。然而实际上，光速不变已经接近于哲学真理，要承认它还是验证它都还值得思考和研究。

相对论也只是假设光速不变，但无法回答为什么不变。用经典物理的思维，无论如何，就无法解释为什么光速不变。相对论其实也是属于经典物理。

光速不变更严格的表述应该为，真空中的光速不会随着参考系的选择而变化，永远保持常数c，而且也不会随着光源的移动而变化。

光没有质量，没有惯性，不在惯性系中，无论人是怎么运动的，光的运动都不受到人的任何影响，你可以想象光是静止的，然后我们整个世界相对光在做高速的物理意义上的运动，也就是说不是光在动，而且我们自己相对光在运动

想象用手来推箱子，箱子是由原子组成的，离手越近的原子得到的力越大，速度也越快，反之则越小、越慢。此时微观上离手越近的部分质量越大，因为原子更“紧凑”一些。也就是说，速度越大，质量越大，如果接近光速，那就没人能推得动了。而光子是不可分的基本粒子，它从发出时就是全面受力，不适用上面说的弹性原理，所以它的速度最快。

最后再看几句相关的英语，增加这方面的语感吧：

The speed of light is the same speed regardless of how fast your going when you measure it.

光速始终是相同的速度，不管你测量它的时候自己速度有多快。

If you're on Earth or on a spaceship going 90 percent the speed of light and you shine a laser in front of you or your ship its gonna go out the same speed.

如果你在地球上或宇宙飞船上以90%的光速飞行，你在你或你的飞船前面发射一束激光，它们是以同样的速度射出的。

This sounds wrong because if you throw an object in front of you while your moving surely its speed would be your speed plus it's own speed relative to you, meaning logically the laser from your rocket would be 1.9 the speed of light right?

这听起来是错误的，因为如果你在移动时把一个物体扔到你面前，它的速度肯定是你的速度加上它自身相对于你的速度，这就意味着从逻辑上说，你的火箭发射的激光的速度是光速的1.9倍，对吗？

But light doesn't work light that, it can't because it's the universal constant.

但实际上这对光是不适用的，光不遵循这个，因为它是宇宙常数。

In addition to time slowing the length of the universe also contracts in a proportion relating to the dilated time both of which add up to keeping everything in the universe under 299,792,458 meters per second.

除了时间变慢外，宇宙的长度也在与膨胀时间成比例的收缩，两者加起来使宇宙中的一切保持在每秒299792458米以下。

自己体会吧，每秒299792458米即光在真空中的理论速度。

To solve the paradox, time must be relative!

要解决这个悖论，时间必须是相对的！

Time inside the ship appears to be slowed down to the person on the ground, and conversely everyone outside the ship looks like they're running around like ants to the people inside.

对于地面上的人来说，船内的时间似乎变慢了，相反地，对于船内的人来说，船外的每个人都像蚂蚁一样四处奔跑。