很多網(wǎng)友對光速不變定律感到疑惑，甚至質(zhì)疑，是怎么確定宇宙最高速度是光速的？

光速不變，是指無論在何種慣性系(慣性參照系)中觀察,光在真空中的傳播速度都是一個常數(shù),這個常數(shù)就是299792.458公里/秒。也就是說，即使兩束背向發(fā)射的光，它們的相對速度也是299792.458公里/秒，跟我們?nèi)粘５恼J識完全不一樣，是不是？

我們現(xiàn)在都知道光屬于電磁波（雖然具有波粒二重性），那么光必然也遵循麥克斯韋方程組。

根據(jù)麥克斯韋方程組，可以計算出光速c=sqrt(1/μ0ε0)（其中μ0和ε0分別是真空介電常數(shù)和磁導率，都是常數(shù)），對于任何參考系應該都成立。

雖然麥克斯韋方程組并沒有明確光速不變的，但是由于麥克斯韋方程組本身并不依賴于某個特定的參考系，以上的推導也沒有預先規(guī)定一個參考系。由此可見，在任何一個慣性系中，麥克斯韋方程組都成立。也就是說真空光速是一個基本宇宙常數(shù)，麥克斯韋方程組是隱含了光速不可變的。

麥克斯韋方程組雖然是最美的公式，也是最不可置疑的公式。但是僅靠理論計劃，還是讓有些人難以接受的，那么光速不變有哪些實踐證明呢？

最著名的光速不變證明的四項事實如下：

1) 恒星光行差。

——光行差不隨時間變化，所以光速也不隨時間變化。所有恒星的光行差都為20.5″角距，證明所有恒星的光速都相同。

因為地球以每秒30千米的速度繞太陽公轉(zhuǎn)，因此，對于一顆正在頭頂上方的恒星，在地球上看來，光線并不是垂直照下來的，而是有一定的傾角僅，這個角度被叫做光行差常數(shù)，它與恒星的距離無關。

光行差是由英國學者布萊雷德觀測發(fā)現(xiàn)的，他的初衷是為測定恒星的周年視差，卻于失敗中意外發(fā)現(xiàn)了光行差。1725年，他測出天龍座的一顆星存在以一年為周期的20″的微小位移，可是位移的方向與預期的視差位移不同。他成功地解釋了這種物理效應，并把它定名為光行差。α約為20.5″。將α的觀測值和地球的公轉(zhuǎn)速度代入k=v／c（k為光行差常數(shù)）的公式，就可以求出光速。

2) 恒星都是一個一個的小圓點。

——如果光速是變化的或者是不同的，那么恒星應該具有多個位置和任何拉長的現(xiàn)象，如好像一段線。然后這跟實際觀察不一樣，恒星都是一個個小圓點，所以可以反正光速不變。詳細推理和計算有點多，有興趣的朋友可以自己查找。

3) 恒星都靜止。

——所有恒星的光速都不隨時間變化而變化，始終恒為常數(shù)c不變。這是因為如果光速不斷變化，則看起來恒星必然是運動的，原理和2）類似。

4) 太陽光邁克爾遜——莫雷實驗。

邁克爾遜——莫雷實驗的背景：當時科學界都認為宇宙中充滿不可見的物質(zhì)“以太”，所有星球都處于以太之中，可以想象為浸沒水中一樣。由于地球繞太陽運動，我們必定在穿越以太，同時又由于地球在自轉(zhuǎn)，我們有時候會迎著以太穿越，有時會背著以太穿越。

如果以太存在，且光速在以太中的傳播服從伽利略速度疊加原，這意味著光速對于我們會時快時慢。那么只要測出光速的變化，也就證實了以太的存在?；谶@種思想，還是1887年，，邁克耳遜和莫雷進行了實驗，用一個分光鏡將一束光分成兩束相互垂直的光，讓它們經(jīng)過一系列的反射后再進行干涉，原理如下圖。

如果以太風存在，那么S-M1段反光的時間t1：

S-M1段反光的時間t2：

加入有以太存在，或者說光的速度存在變化，那么t1和t2的時間應該不一致，就會在O上面產(chǎn)生干涉條紋移動。

根結(jié)果大家都知道了，沒有干涉條紋的移動，也就是說光速沒有變化！一絲一毫都沒有！

就目前人類認知而言，無論是從推導計算，還是從實際觀察檢測，都沒有發(fā)現(xiàn)光在真空中傳播速度發(fā)生過變化，永遠是一個常數(shù)。

光速不變原理是愛因斯坦創(chuàng)立狹義相對論的基本出發(fā)點之一。當然，從相對論的質(zhì)增效應解釋，任何攜帶信息的物質(zhì)，是不可能達到光速的，更不可能超過光速。因為當物質(zhì)速度無限接近于光速的時候，它的質(zhì)量就會變得無窮大。

隨著技術的發(fā)展，現(xiàn)在的實驗和檢測手段都比過去有了質(zhì)的提升，但是仍然沒有發(fā)現(xiàn)傳遞能量或者攜帶信息的物質(zhì)超過光速，也沒有發(fā)現(xiàn)光速在真空中傳播的速度發(fā)生變化！