光速在任何參照系下都保持不變，為什么光速如此特殊？

題目中所講的其實就是光速不變原理，光速是絕對的，在任何參照系下都保持不變。為什么光速如此特殊呢？

簡單講：不知道！光速就是這樣的，或者可以把光速不變原理理解為假設，科學家們觀測到的光速都是不變的，因此就假設光速不變。就是這么簡單，沒有其他原因。

秉承著重要的事情說三遍的理念，這三遍就是：

光速不變原理是假設！光速不變原理是假設！光速不變原理是假設！

既然是假設，就不需要理由，這種假設也可以認為公理，無需證明。就好比你是男的，現在假設你是女的，你會怎么找對象？

你非要說“這個假設不對，我是男的，怎么可能是女的呢？”，這就沒意思了，剛才我也講了，假設的東西就無所謂對錯，只需要你承認或者不承認，而無論你承認或者不承認，也都沒有錯。你甚至可以提出自己的假設來代替“光速不變原理”，完全是沒問題的。

但話說回來，科學家們提出的假設當然不是無緣無故拍腦門想出來的，他們提出的假設要么符合我們的日常生活認知，要么符合實驗的論證結果，而當我們的日常生活認知與實驗結果發生沖突時，以后者為準！

其實科學的本質就是假設，這里就不展開了，不然沒完沒了。

舉個例子，兩點之間線段最短，是個公理，其實也是假設，這個假設符合我們的日常生活認知，不需要證明，也沒有辦法最終證明。

而光速不變原理也是假設，這個假設違反了我們的日常生活認知，但符合實驗論證結果，當然要以實驗為主，因為我們的生活認知可能存在局限性，某種程度上講，一定存在局限性！

到這里，問題似乎要結束了，既然光速不變原理是假設，好像沒什么要說的了。

其實不然，簡單說“光速不變原理是假設”并不能服眾，我們還需要明白為什么科學家們會提出這種違背我們日常生活認知的假設。

我們都知道，任何物體的運動都需要有參照系才有意義，就比如說我們通常所講的速度，都是默認地面為參照系，比如說高速公路限速為時速120公里，就是默認的地面為參照系，當然不必刻意強調一遍。

這種思想在每個人心目中早就根深蒂固了，說明運動和靜止都是相對的，都需要有參照系才有意義，也非常符合我們的日常生活認知。

但是偉大的麥克斯韋方程組推導出來的電磁波速度公式，也就是光速的公式中，沒有涉及任何參照系。其實這個公式已經告訴了人類：光速在任何參照系下都保持不變。

但是，要想讓一百多年前的人們接受這個顯而易見的結論，是相當困難的，如今我們認為很容易接受，那是因為我們是站在“上帝視角”看問題的。

一百多年前的物理學界，牛頓力學體系統治力如此之高，當時的物理學界早就視牛頓力學為“神明”，絕對時空觀在人們心目中早就根深蒂固，如果光速真的是不變的，意味著牛頓力學轟然倒塌，這是他們無論如何都不能接受的。

但是，麥克斯韋方程組明明推導出了光速確實是不變的，怎么辦？難道麥克斯韋方程組錯了？

雖然麥克斯韋方程組是“新生事物”，但它如此優美如此簡潔，甚至堪稱人類歷史上最優美的方程組，當時的物理學界也不敢得罪麥克斯韋方程組。

怎么辦？

結果很明顯，要么牛頓經典力學錯了，要么麥克斯韋方程組錯了，物理學界必須進行二選一。但事實上他們無法選擇，結果只能妥協，進行各種左右逢源，試圖調和兩者之間的矛盾。

而“以太”的概念就是在這種背景下誕生的（其實古代社會也有以太的概念，但本質來講不是同一種東西），物理學界假設以太是絕對靜止的參照系，也是光速的參照系，以太充滿了整個宇宙空間。

以太的概念很好協調了牛頓力學與麥克斯韋方程組之間的矛盾，但由于以太只是假設的概念，必須在實驗中論證才有說服力。

于是接下來物理學界大佬通過各種實驗尋找以太存在的證據，著名的邁克爾遜莫雷實驗就是這樣誕生的。

但是，實驗結果表明，以太并不存在（具體實驗過程就不詳述了）。面對這樣的結果，其實邁克爾遜和莫雷兩人也不相信，他們寧愿相信實驗過程出了差錯或者實驗儀器精確度有問題，也不相信以太確實不存在。

因為他們知道“以太不存在”意味著什么，意味著絕對時空觀和牛頓力學體系轟然倒塌，這是他們無論如何都不能接受的。

于是，邁克爾遜和莫雷兩人不斷對實驗進行改進，盡可能對實驗過程查漏補缺，但結果都是一樣的：以太并不存在。

按道理講，結果應該已經很明顯了：直接認為以太不存在就行了。但剛才我也講了，不要以今天的思維去衡量一百多年前的物理學認知。即便實驗結果已經很明顯了，但邁克爾遜和莫雷兩人自始至終都不愿意承認以太不存在。

其實也能夠看出，要想顛覆在人們心目中早就根深蒂固的理論有多么困難！

這里強調一下，邁克爾遜莫雷實驗并沒有證明光速不變，只是證明了以太不存在。而即便實驗真的證明了以太不存在，當時的物流學界也無法接受，于是他們仍舊通過各種辦法左右逢源，力保以太的存在。

比如說，洛倫茲假設以太會在運動方向上收縮，這樣就能保證以太存在，又能協調牛頓力學與麥克斯韋方程組之間的矛盾，并因此還推導出了著名的洛倫茲變換。

但是為了保住以太的地位，物理學界大佬不得不做出更多的假設，還有非常復雜的數學推導公式，而但凡任何一個假設出現偏差，都會徹底顛覆以太的概念，這意味著每個假設只是都相當于一顆定時炸彈，隨時會引爆。

還是愛因斯坦足夠大膽，直接用“奧卡姆剃刀”否定了以太的概念，如果以太不存在了，人們也不用費勁巴力地絞盡腦汁保住以太了。于是愛因斯坦大膽提出了光速就是不變的，不需要參照系。

在光速不變原理和相對論原理的基礎上，愛因斯坦提出了偉大的狹義相對論。

任何科學理論都是建立在假設的基礎上，假設的越少越好。而愛因斯坦只用了兩個假設就推導出了狹義相對論

后來的無數次實驗也證明，光速不變原理確實如何人們的觀測結果，一百多年過去了，物理學家們并沒有發現相對論被證偽的任何事實。