您或許已注意到這種現(xiàn)象，世間的事物似乎沒(méi)有絕對(duì)之分，許多物理量都似乎是相對(duì)而言的，諸如速度、溫度、密度等。

以我們熟悉的速度為例，通常我們所討論的速度，默認(rèn)是相對(duì)于地球，即與地面的相對(duì)速度。一旦我們轉(zhuǎn)換參照系，物體的速度就發(fā)生變化。

因此，速度的相對(duì)性意味著，我們實(shí)際上可能永遠(yuǎn)無(wú)法確定一個(gè)物體的精確速度。深思這個(gè)問(wèn)題，你可能覺(jué)得難以接受，仿佛我們生活在一個(gè)“不確定”的宇宙里，任何物體的速度只有相對(duì)于其他物體才有意義，并沒(méi)有統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)作為參考。

如同沒(méi)有絕對(duì)的是非對(duì)錯(cuò)，立場(chǎng)不同，結(jié)果也會(huì)不同。即使我無(wú)緣無(wú)故打了你一耳光，也可能是正確的。這令人難以接受！

然而，當(dāng)科學(xué)家們開始研究光與光速時(shí)，他們發(fā)現(xiàn)世界并非所有事物都是相對(duì)的，有些東西是絕對(duì)的。

這個(gè)“絕對(duì)”的存在，就是光速。

眾所周知，光速是自然界中最快的速度，所有信息和能量的傳遞速度都不能超過(guò)光速，這便是所謂的“光速限制”。

但“光速限制”并不是光速的特殊之處，真正的特殊之處在于，無(wú)論從哪個(gè)角度分析，無(wú)論以什么參照系為標(biāo)準(zhǔn)，光速始終是光速，永遠(yuǎn)都是每秒30萬(wàn)公里（指的是真空中的光速）。

例如，假設(shè)我打開手電筒，射出一道光。如果你速度極快，在開燈的同時(shí)以99%光速去追那道光。

那么，在你看來(lái)，那道光的速度應(yīng)該是多少？

你可能會(huì)認(rèn)為：這不是簡(jiǎn)單嗎？不就是基本的速度疊加嗎？小學(xué)生都能算，光的速度減去你奔跑的速度，也就是1%的光速，每秒3000公里。

然而，你的答案是錯(cuò)誤的。正確的答案是，無(wú)論你奔跑速度多快，哪怕無(wú)限接近光速，在你看來(lái)那道光的速度永遠(yuǎn)都是光速，每秒30萬(wàn)公里。

這便是光速不變?cè)怼?/p>

光速的這種特性意味著，無(wú)論環(huán)境如何變化，光速總是保持絕對(duì)不變，無(wú)論何種運(yùn)動(dòng)狀態(tài)，何種參照系下，光速始終如一。

如果宇宙中存在一個(gè)絕對(duì)的不變量，一個(gè)絕對(duì)不變的基準(zhǔn)，那便是光速！

換言之，不管你以多快的速度追趕一道光，那道光相對(duì)于你的速度永遠(yuǎn)是光速。你的速度可以時(shí)快時(shí)慢，而光可以隨時(shí)調(diào)整自己的速度，確保相對(duì)于你的速度始終是光速！

那么，為何光必須以光速移動(dòng)，而其他物體的速度達(dá)不到光速呢？為何光速如此特別，總是保持不變呢？

首先，來(lái)解答第一個(gè)問(wèn)題。

簡(jiǎn)單的回答是，這是愛因斯坦的狹義相對(duì)論所推導(dǎo)出的結(jié)果。然而，狹義相對(duì)論建立在兩個(gè)基本假設(shè)之上，分別是光速不變?cè)砗酮M義相對(duì)性原理。

這就造成了用狹義相對(duì)論來(lái)解釋光速限制，似乎陷入了“循環(huán)論證”，或者說(shuō)用“結(jié)論來(lái)反推原因”，這顯然難以讓人完全信服。

換句話說(shuō)，用狹義相對(duì)論來(lái)解釋光速限制，實(shí)際上就相當(dāng)于假設(shè)宇宙存在“光速限制”，然后通過(guò)邏輯推理，最終得出“光速限制”的結(jié)果，這似乎不太合理。

我們需要轉(zhuǎn)向微觀世界，去探究光和光速的奧秘。

如今，科學(xué)家們將狹義相對(duì)論和量子力學(xué)結(jié)合，成功構(gòu)建了粒子標(biāo)準(zhǔn)模型，將基本粒子分類，總體分為兩類：費(fèi)米子和玻色子。

費(fèi)米子和玻色子有何不同？可以這樣打比方：把物質(zhì)無(wú)限細(xì)分，最終無(wú)法再分的就是費(fèi)米子，而玻色子則像膠水一樣，將費(fèi)米子粘合在一起。

簡(jiǎn)而言之，費(fèi)米子就像磚塊，玻色子像水泥，磚塊通過(guò)水泥粘合，才能構(gòu)建出摩天大樓。

例如，中子和質(zhì)子由三個(gè)夸克通過(guò)強(qiáng)相互作用形成，夸克是費(fèi)米子，而強(qiáng)相互作用由膠子傳遞，膠子是玻色子，相當(dāng)于“膠水”將三個(gè)夸克粘合在一起。

中子和質(zhì)子之間的粘合也是通過(guò)膠子。膠子傳遞的強(qiáng)相互作用，也就是強(qiáng)核力，在傳遞過(guò)程中產(chǎn)生巨大能量，也就是核能。強(qiáng)核力非常強(qiáng)大，要將核子分開或聚集需要極大的能量。

根據(jù)愛因斯坦狹義相對(duì)論的質(zhì)能方程，能量和質(zhì)量是等價(jià)的。因此，強(qiáng)相互作用產(chǎn)生的巨大能量，實(shí)際上是原子核質(zhì)量的一部分。

科學(xué)家們計(jì)算發(fā)現(xiàn)，強(qiáng)相互作用帶來(lái)的能量轉(zhuǎn)化成的質(zhì)量，占了中子和質(zhì)子質(zhì)量的99%，那剩下的1%的質(zhì)量去哪了？

理論上，那1%的質(zhì)量只能是夸克的質(zhì)量，但夸克是如何獲得質(zhì)量的？

這就涉及到希格斯機(jī)制。

希格斯機(jī)制很復(fù)雜，但可以簡(jiǎn)單理解為：宇宙充滿了希格斯場(chǎng)，場(chǎng)的擾動(dòng)會(huì)形成希格斯粒子，也稱為“上帝粒子”，賦予基本粒子如夸克以質(zhì)量。

具體過(guò)程是怎樣的呢？

基本粒子如夸克本應(yīng)以光速飛行，但由于希格斯粒子的存在，它們會(huì)與希格斯粒子作用而減速，獲得質(zhì)量。

而在眾多粒子中，只有光子（和傳遞強(qiáng)相互作用的膠子）不會(huì)與希格斯粒子作用，所以光子始終保持光速，無(wú)需加速，也不需要?jiǎng)恿Α?/p>

這解釋了為什么宇宙存在光速限制：希格斯粒子賦予萬(wàn)物質(zhì)量，萬(wàn)物在獲得質(zhì)量的過(guò)程中減速。

這也是為何我們說(shuō)：具有靜質(zhì)量的物體無(wú)法達(dá)到光速，而光子靜質(zhì)量為零，所以能以光速飛行，必須以光速飛行。

當(dāng)然，希格斯機(jī)制起初只是假設(shè)或預(yù)言，科學(xué)家們當(dāng)時(shí)并未找到希格斯粒子存在的證據(jù)。但經(jīng)過(guò)不懈努力，科學(xué)家們終于在大型粒子對(duì)撞機(jī)實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)了希格斯粒子存在的證據(jù)。

至于哪些粒子會(huì)與希格斯粒子作用，與基本粒子的內(nèi)在屬性有關(guān)，如自旋、角動(dòng)量等。

還有一個(gè)問(wèn)題：為何光速是絕對(duì)的？在任何情況下都絕對(duì)不變？

從愛因斯坦狹義相對(duì)論的角度，光速不變是一個(gè)假設(shè)，也可以視為公理。公理無(wú)需證明，只需接受。當(dāng)然，你也可以不接受，畢竟我們都有理由不接受一個(gè)假設(shè)的事實(shí)。

然而，光速不變絕非空想，雖然違反我們的傳統(tǒng)思維和日常認(rèn)知，但已被無(wú)數(shù)實(shí)驗(yàn)證明。

當(dāng)生活經(jīng)驗(yàn)與實(shí)驗(yàn)結(jié)果沖突時(shí)，應(yīng)以實(shí)驗(yàn)為準(zhǔn)，畢竟生活在有限的地球空間，經(jīng)驗(yàn)難免有局限。

如今我們知道，光速其實(shí)是四維時(shí)空的固有屬性，只與四維時(shí)空本身有關(guān)，與外界無(wú)關(guān)。因此，只要四維時(shí)空不變，光速就保持不變。通俗理解，光速其實(shí)不是絕對(duì)的，只是相對(duì)于四維時(shí)空的運(yùn)動(dòng)速度。

最后，我想說(shuō)，嚴(yán)格來(lái)講，光速不是指“光的速度”，而是四維時(shí)空本身的速度，這也是為什么不僅光的速度是光速，信息和引力波的速度也是光速。

只不過(guò)光在我們身邊無(wú)處不在，一開始我們只能研究光的速度，并定義為“光速”，這是巧合，也是必然。出于習(xí)慣，我們就一直使用光速這個(gè)概念。