光速在任何参照系下都保持不变，为什么光速如此特殊？

题目中所讲的其实就是光速不变原理，光速是绝对的，在任何参照系下都保持不变。为什么光速如此特殊呢？

简单讲：不知道！光速就是这样的，或者可以把光速不变原理理解为假设，科学家们观测到的光速都是不变的，因此就假设光速不变。就是这么简单，没有其他原因。

秉承着重要的事情说三遍的理念，这三遍就是：

光速不变原理是假设！

光速不变原理是假设！

光速不变原理是假设！

既然是假设，就不需要理由，这种假设也可以认为公理，无需证明。就好比你是男的，现在假设你是女的，你会怎么找对象？

你非要说“这个假设不对，我是男的，怎么可能是女的呢？”，这就没意思了，刚才我也讲了，假设的东西就无所谓对错，只需要你承认或者不承认，而无论你承认或者不承认，也都没有错。你甚至可以提出自己的假设来代替“光速不变原理”，完全是没问题的。

但话说回来，科学家们提出的假设当然不是无缘无故拍脑门想出来的，他们提出的假设要么符合我们的日常生活认知，要么符合实验的论证结果，而当我们的日常生活认知与实验结果发生冲突时，以后者为准！

其实科学的本质就是假设，这里就不展开了，不然没完没了。

举个例子，两点之间线段最短，是个公理，其实也是假设，这个假设符合我们的日常生活认知，不需要证明，也没有办法最终证明。

而光速不变原理也是假设，这个假设违反了我们的日常生活认知，但符合实验论证结果，当然要以实验为主，因为我们的生活认知可能存在局限性，某种程度上讲，一定存在局限性！

到这里，问题似乎要结束了，既然光速不变原理是假设，好像没什么要说的了。

其实不然，简单说“光速不变原理是假设”并不能服众，我们还需要明白为什么科学家们会提出这种违背我们日常生活认知的假设。

我们都知道，任何物体的运动都需要有参照系才有意义，就比如说我们通常所讲的速度，都是默认地面为参照系，比如说高速公路限速为时速120公里，就是默认的地面为参照系，当然不必刻意强调一遍。

这种思想在每个人心目中早就根深蒂固了，说明运动和静止都是相对的，都需要有参照系才有意义，也非常符合我们的日常生活认知。

但是伟大的麦克斯韦方程组推导出来的电磁波速度公式，也就是光速的公式中，没有涉及任何参照系。其实这个公式已经告诉了人类：光速在任何参照系下都保持不变。

但是，要想让一百多年前的人们接受这个显而易见的结论，是相当困难的，如今我们认为很容易接受，那是因为我们是站在“上帝视角”看问题的。

一百多年前的物理学界，牛顿力学体系统治力如此之高，当时的物理学界早就视牛顿力学为“神明”，绝对时空观在人们心目中早就根深蒂固，如果光速真的是不变的，意味着牛顿力学轰然倒塌，这是他们无论如何都不能接受的。

但是，麦克斯韦方程组明明推导出了光速确实是不变的，怎么办？难道麦克斯韦方程组错了？

虽然麦克斯韦方程组是“新生事物”，但它如此优美如此简洁，甚至堪称人类历史上最优美的方程组，当时的物理学界也不敢得罪麦克斯韦方程组。

怎么办？

结果很明显，要么牛顿经典力学错了，要么麦克斯韦方程组错了，物理学界必须进行二选一。但事实上他们无法选择，结果只能妥协，进行各种左右逢源，试图调和两者之间的矛盾。

而“以太”的概念就是在这种背景下诞生的（其实古代社会也有以太的概念，但本质来讲不是同一种东西），物理学界假设以太是绝对静止的参照系，也是光速的参照系，以太充满了整个宇宙空间。

以太的概念很好协调了牛顿力学与麦克斯韦方程组之间的矛盾，但由于以太只是假设的概念，必须在实验中论证才有说服力。

于是接下来物理学界大佬通过各种实验寻找以太存在的证据，著名的迈克尔逊莫雷实验就是这样诞生的。

但是，实验结果表明，以太并不存在（具体实验过程就不详述了）。面对这样的结果，其实迈克尔逊和莫雷两人也不相信，他们宁愿相信实验过程出了差错或者实验仪器精确度有问题，也不相信以太确实不存在。

因为他们知道“以太不存在”意味着什么，意味着绝对时空观和牛顿力学体系轰然倒塌，这是他们无论如何都不能接受的。

于是，迈克尔逊和莫雷两人不断对实验进行改进，尽可能对实验过程查漏补缺，但结果都是一样的：以太并不存在。

按道理讲，结果应该已经很明显了：直接认为以太不存在就行了。但刚才我也讲了，不要以今天的思维去衡量一百多年前的物理学认知。即便实验结果已经很明显了，但迈克尔逊和莫雷两人自始至终都不愿意承认以太不存在。

其实也能够看出，要想颠覆在人们心目中早就根深蒂固的理论有多么困难！

这里强调一下，迈克尔逊莫雷实验并没有证明光速不变，只是证明了以太不存在。而即便实验真的证明了以太不存在，当时的物流学界也无法接受，于是他们仍旧通过各种办法左右逢源，力保以太的存在。

比如说，洛伦兹假设以太会在运动方向上收缩，这样就能保证以太存在，又能协调牛顿力学与麦克斯韦方程组之间的矛盾，并因此还推导出了著名的洛伦兹变换。

但是为了保住以太的地位，物理学界大佬不得不做出更多的假设，还有非常复杂的数学推导公式，而但凡任何一个假设出现偏差，都会彻底颠覆以太的概念，这意味着每个假设只是都相当于一颗定时炸弹，随时会引爆。

还是爱因斯坦足够大胆，直接用“奥卡姆剃刀”否定了以太的概念，如果以太不存在了，人们也不用费劲巴力地绞尽脑汁保住以太了。于是爱因斯坦大胆提出了光速就是不变的，不需要参照系。

在光速不变原理和相对论原理的基础上，爱因斯坦提出了伟大的狭义相对论。

任何科学理论都是建立在假设的基础上，假设的越少越好。而爱因斯坦只用了两个假设就推导出了狭义相对论

后来的无数次实验也证明，光速不变原理确实如何人们的观测结果，一百多年过去了，物理学家们并没有发现相对论被证伪的任何事实。

完。