在大多數(shù)人的常識中，光速一直以來就是一個恒定不變的最大速度基準(zhǔn)，那就是30萬公里每秒。無論其他物體的速度怎么變化，光速一直都是這個數(shù)字。但你想過沒有，假如有兩束光是反向飛行的，那是不是就意味著它們之間的相對速度是兩倍光速？

可這樣一來，不就有超過光速的速度存在了嗎？難道說明愛因斯坦的相對論錯了？

恒定不變的光速c

關(guān)于這個問題，咱也不能說你不對。但如果站在愛因斯坦的角度來講，這個說法就是錯的。

(資料圖)

為什么這么說呢？咱們先從光速不變的原理開始說起。

光速之所以不變，主要就是因為麥克斯韋方程的存在。

在這個方程中，ε0代表真空介質(zhì)常數(shù)，μ0代表真空磁導(dǎo)率。由于這兩個數(shù)據(jù)都是常數(shù)，所以算出來的光速也是常數(shù)。既然是常數(shù)，那就意味著光速恒定不變。

當(dāng)然了，如果光從理論上來證明光速不變，那顯然是不夠嚴謹?shù)摹?/p>

所以偉大的物理學(xué)家邁克爾遜，還為此做出了一個實驗，那就是以太檢測實驗。詳情原理不在此進行敘述，有興趣的讀者朋友可以自己查查看，在這個實驗過程中，邁克爾遜發(fā)現(xiàn)，不管怎么檢測，光速永遠都不會變化。

從中也可以看出，無論是從理論角度，還是從實驗角度，都能證明光速不會變化。既然如此，那開頭所假設(shè)的那個例子，是不是和“光速不變理論”自相矛盾呢？

毫無意義的參考系

其實吧，大家之所以認為反向飛行的兩束光是光速的兩倍，主要還是站在牛頓力學(xué)的角度來思考問題的。現(xiàn)在讓我們走出愛因斯坦世界觀，改而走進牛頓世界觀，其中，一切物體都有一個相對速度，這個速度是相對于參考系而言的。

也就是說，你能跑3m/s，是相對于旁邊的樹木而言。如果沒有樹木存在的話，那就沒有人能證明你可以跑3m/s。如果將樹木換成遠在千里之外的月球，這樣的話，你的速度相對于月球而言就是466m/s。這也是地球自轉(zhuǎn)的速度。

所以說，任何速度都是具有相對效應(yīng)的。沒有參照物的話，就等于你在虛無空間里奔跑。沒有起點，也沒有盡頭。唯一有的，就是一個不斷在撲騰的你。是不是感覺很詭異？

但是，對于光而言，即便是沒有參考系，它也是有速度的，因為光速本來就不需要參考系。

剛才也講過了，光速是個常數(shù)，無論怎么算，它都是恒定不變的。就算你給它加上十個參考系，它也依舊是30萬公里每秒。從這個層面來講，咱們不能把光和普通物體相提并論。

如果光不是物體，那它是什么呢？這里就要提到一個理論，波粒二象性。啥叫波粒二象性？簡單來說就是這種東西即可以成為粒子，也可以成為波。

粒子大家都知道，像分子、原子、質(zhì)子，甚至生活中的玻璃球，都屬于粒子。因為它們都是有形的。至于波，那就是無形的。比如超聲波、電磁波等，這都是無形的。

1909年愛因斯坦曾提到，光具有波粒二象性。也就是說，光即可以變成粒子，也可以變成波。既然如此，光就是一種既無形又有形的東西。

咱們剛才講到的牛頓力學(xué)中的參考系，主要是應(yīng)用在有形的東西上。對于無形的東西，比如虛無空間，參考系就沒有多大意義了。正是由于光屬于無形的東西，所以參考系對它來講，根本就沒什么意義。

當(dāng)參考系對光失去意義后，那就意味著光速不能用參考系來衡量。所以兩束反向飛行的光，說它們的相對速度是2c，這就是一個完全錯誤的概念。

畢竟光速不需要參考系來衡量，你說它們之間的相對速度是2c，是相對誰而言的？換句話說，它們參考的誰？既然誰都沒有參考誰？這個2c的速度是怎么得來的？所以說，兩束反向飛行的光，它倆的相對速度根本就不是2c。

既然不是2c，那又是多少呢？其實剛才已經(jīng)講過了，光的速度就是c。畢竟邁克爾遜的實驗是不會騙人的，麥克斯韋的方程也是不會騙人的。既然他們不會騙人，那就說明光速本來就是c。無論天荒地老，還是?？菔癄€，光速都是c。

為何光速一直都是c？

說到這里可能很多人會問了，這個光咋這么倔呢？一定要保持速度不變嗎？稍微變一下怎么了？變成60萬公里每秒不行嗎？

還真不行，為什么這么說呢？因為這就是整個宇宙的運行模式。如果光的速度改變了，那就意味著宇宙運行模式的坍塌。

這可能很難以想象，怎么會這么嚴重？不就是光的速度變了嗎？還能翻天不成？

來舉個簡單的例子。現(xiàn)在的交警查違規(guī)車輛超速，都是用的測速儀。這個測速儀采用的就是激光測速。在測速過程中，需要發(fā)射兩次激光。在第一次發(fā)射激光的時候，激光打在車身上，然后反射回來。根據(jù)激光一來一回的時間，再乘以光速c，就能得知車輛與測速儀之間的距離。

在第二次發(fā)射激光的時候，按照同樣的原理，可以得到第二段距離。隨后把這兩段距離相減，再除以兩次發(fā)射激光的時間差，就能得到車子的速度了。但是，如果像之前說的那樣，光速可以隨意改變的話，那就意味著測速儀測出來的速度不準(zhǔn)確了。

所以說，光速并不能隨意改變，否則這個世界就真的亂套了。因為光線不僅僅可以用在測速儀上面，像咱們?nèi)粘Ｉ钪械囊磺惺挛镆苿?，都跟光速有關(guān)。比如你之所以能看到對面那個人在移動，是因為他身上的光線反射到你的眼睛里，你才能看到他移動。

也就是說，光線的速度決定著對面那個人的速度。萬一光速突然增大10倍，那么你眼睛里看到的那個人，就會以放大10倍的速度來移動，是不是感覺很魔幻？正因如此，所以光速只能保持在一個常量，不增不減，永遠都是30萬公里每秒。

光速在未來可能改變嗎？

這里再講一句題外話，既然光速是一個恒古不變的常量，那它究竟是如何維持這個常量的呢？畢竟整個宇宙都在移動，都在變化。萬一有某種超速運行的物質(zhì)，突然疊加在光身上，把光速帶起來了怎么辦？

其實完全不用擔(dān)憂這個問題，因為光是具有流動貫穿效應(yīng)的。

簡單來講就是，光可以像流水一樣，貫穿在整個宇宙當(dāng)中。而這個流動的速度，就是c。

我們能見到的所有的物體，都漂浮在這片流水當(dāng)中。水怎么流，物體就怎么走，所以我們才能看到眼前畫面的移動。假如沒有這片流水，那恭喜你，成功掉入了虛無當(dāng)中。你只能在那個毫無邊際的空間里面，進行詭異的撲騰和無奈的掙扎。

這種場景，就像《復(fù)聯(lián)4》里面的洛基一樣，突然掉進那個無底洞，只能一直漂浮在空中保持下墜的姿態(tài)，3個小時都沒有落地。嗯，就是這樣感覺。所以說，光的存在就相當(dāng)于一種介質(zhì)一樣，讓你可以落地，讓你有安全感。這就是光的魅力所在。

總結(jié)

總的來說，光速是恒定不變的。無論兩束反向飛行的光，還是齊頭并進的光，它們之間的相對速度都是c。說破了天也是c，雷打不動的鐵律。

至于光速為何是c，那就得問問我們這個浩瀚無垠的宇宙了。畢竟只有造物主才能知道，宇宙這臺精密的儀器究竟是如何運轉(zhuǎn)的？而他手中的光，對宇宙萬物而言，又意味著什么？

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