光速是最大速度理論和光速不變理論是愛因斯坦提出的基本假設。愛因斯坦的相對論也正是建立在這假設之上的。愛因斯坦相對論推導出的一些結論,已經得到現代物理學的各種證實(仍然在此前提之下)。從而間接地證明了光速便是極限這一結論。三十萬千米每秒,這個數字也並無特別之處,為什麼偏偏就是以它為極限了呢?在我們無法推翻這個結論的時候,愛因斯坦又用自己的相對論證明了諸多時空理論,因而我們現代物理學便接受了。
根據愛因斯坦的相對論,假設一艘宇宙飛船的速度無限接近光速的時候,那麼對於這艘宇宙飛船來說,時間將會變慢,飛船行駛的距離也會減小,因而造成自己自身速度的減慢。故而無法實現對光速的超越。這正是時間膨脹理論,因為對於絕對的光速而言,時間也變成了相對的。其次,速度無限接近光速的時候,其質量也會無限增大,質量的無窮大本身就是無法達到的,再根據愛因斯坦的質能方程,質量無窮大並且以光速運動,那麼其能量也會變得無窮大。無窮大的能量這一條件又該如何滿足呢?光子不存在靜止質量,因此只有光子才能達到光速。
有人可能會產生疑問,若兩艘宇宙飛船向相反的方向運動,每艘宇宙飛船的速度都是十五萬千米每秒,那麼相對運動不就是三十萬千米每秒了嗎?這種依據參考系而產生的相對運動是不能和光速相提並論的。光速超越了經典力學,本身就是絕對運動,不存在參考系一說。用在參考系下得出的速度,來與光速作比較本身就是錯誤的。
那麼光速為什麼是30萬千米每秒,而不是其他的值呢?光速本身不是一個測量所得到的值,是愛因斯坦根據相對論而定義的,並且以此值的不變性為基礎,而推得其他結論。光速就是一個絕對的存在,而是用我們現在的測量方式來測定它,就是三十萬千米每秒。畢竟在測定出光束之前,一米是多長就已經被人們設定好了嘛。其實,較為精準的光速定義為299792458米每秒。
可以這樣想一下,不論是時間的變化,還是物質的變化,都必須需要以一個絕對的值為參考來衡量,使變化成為相對的。因為相對性是變化的基礎,而作為絕對的存在那便是光速了。
三十萬千米每秒的光速,已成為現代物理的準則,其不可超越性和永不變性已經成為物理學的基礎。我的了解大致就這麼多了。