有光速和光速限制的問題，不得不提愛因史坦的狹義相對論。沒辦法，狹義相對論就是為光速而生的。
有些小夥伴可能就是看不慣狹義相對論：為什麽你總是用狹義相對論去解釋？難道狹義相對論就是真理嗎？
我只能說，任何科學理論都不是真理，這是科學的本質決定的。但是我沒有任何拒絕狹義相對論的理由，過去的一百多年時間裏，其實科學家們一直在透過各種方式驗證狹義相對論，而驗證的過程說不好聽點就是「質疑的過程」。
但是，你也看到了，一百多年過去了，狹義相對論仍舊屹立不倒。我又有什麽理由拒絕用狹義相對論來說事呢？
從物理學角度來講，光速限制是狹義相對論推匯出來的結論之一。當然，你也可以認為光速限制是大自然或者四維時空的固有內容，只是理解方式不同罷了，其實並沒有什麽本質不同。
下面就從狹義相對論角度來分析，看看愛因史坦是如何得出「光速限制」這個結論的。
最重要的一點，我們需要明白愛因斯提是如何建立狹義相對論的。簡單來講，狹義相對論是建立在兩條基本假設的基礎上，建立了狹義相對論的。
這兩條基本假設分別是：
1.光速不變原理。光速在所有慣性參照系中都保持不變。
2.相對性原理。在所有慣性參照系中，物理定律的表現形式都不變。
狹義相對論得出的所有結論和推匯出來的公式，都是基於以上兩條假設得出的。甚至我們可以這麽講，狹義相對論之所以如此偉大，其實本質來講並不是因為得出的結論很偉大，而是那兩條假設很偉大。
因為，只要有了那兩條假設，不用太復雜的數學計算，很多人都能推匯出狹義相對論下的公式，比如說時間膨脹公式，尺縮效應公式，質增效應公式還有質能方程式公式等。
你可能會問：愛因史坦為什麽會提出那兩條假設？又如何保證那兩條假設是對的呢？
其實這就說來話長了，之前的科普有詳細講述過，這裏就長話短說。
簡單講，假設的東西沒有為什麽，你只需要接受或者不接受就行了，根本沒有質疑的必要和意義。當然，你也可以提出自己的假設代替愛因史坦的假設，然後在你的假設的基礎上，建立自己的理論。
但前提是你的假設首先要自洽，不能自相矛盾，然後還要比愛因史坦的假設更能解決實際矛盾和問題， 不然 大家都是假設，憑什麽要接受你的假設呢？
還有，任何假設當然不是拍腦門想出來的，而是經過長時間的沈澱才得出來的。假設的東西可以不符合人們的日常生活經驗，但必須經得起實驗的驗證。畢竟人們的日常生活經驗通常都是有局限性的，但實驗是不會說謊的。
就像「光速不變原理」和「相對性原理」，兩者就不一樣，前者並不符合人們的日常生活經驗，因為光速不變認為光速與其他任何速度疊加之後仍舊是光速，這在我們看來是不可想象的，你以0.9倍光速追趕一束光，在你眼裏這束光的速度仍舊是光速，是不是很難接受？
但實驗證明確實如此。這時候我們就不能完全依賴人們的生活經驗了，必須用實驗結果來說話，結果就證明，光速的確是不變的。
而相對性原理就非常符合我們的日常生活經驗，表明在所有慣性系中，物理定律都是等價的。舉個例子就明白了，在一列勻速直線行駛的火車上，你的感受與待在地面上的感受是完全相同的。如果閉上雙眼，假設火車不會發出任何聲音，你不可能知道自己到底是在行駛的火車上，還是待在地面上。因為兩者是等價的。
再直白點來說，光速不變原理和相對性原理是假設，其實也是公理。公理就不需要證明，也沒有辦法完全證明，只需要你接受，當然你也可以不接受。
就像「兩點之間線段最短」一樣，也是公理，根本不需要證明，也沒有辦法完全證明。但我相信每個人都會接受。
而光速不變原理之所以讓很多人無法接受，主要一點是違背了我們的日常生活經驗，畢竟在我們眼裏任何速度都是相對的，都需要有參照系才有意義，但光速竟然是絕對的，這讓人很難接受。
但正如我剛才所講，人們的日常生活經驗肯定是有局限性的，當實驗結論和我們的日常生活經驗發生沖突時，你認為該相信哪個？
當然是實驗結果了，這是毫無疑問的。
到這裏，可能你會發現我並沒有說太多光速限制的問題，大部份都是關於愛因史坦是如何建立狹義相對論的問題。
其實並沒有跑題，因為只要你明白並接受了狹義相對論的誕生過程，自然就更容易接受大自然為什麽要限制光速了。
有很多方式可以解釋光速限制。比如說最常見的質增效應，當一個物體的速度越來越接近光速時，品質就會變得越來越大，最終達到無窮大，需要無窮多的能量才能把物體的速度加速到光速，整個宇宙的能量都做不到，顯然這是不可能的。
還可以從因果律來解釋光速限制，根據狹義相對論的結論，如果物體的速度超過光速，必然會在某個參照系下打破因果律，意味著「果」發生在了「因」之前，這就違背了因果律，大自然肯定要設定光速限制，避免因果律被打破。
當然你也可以從 GZK極限值限制的角度去理解光速限制。GZK極限值是宇宙中存在的一個能量限制。當粒子能量超過該極限時，就會與宇宙微波背景中的光子發生作用，導致能量衰減，而粒子由於能量不足就無法達到或超過光速。
最後，你可能還會提出更大的疑問：你以上說的所有東西都沒有觸及到大自然的本質，只是浮於表面，比如說「為什麽會存在光速不變？」
只能說，大自然就是這樣的，或者我們所在的宇宙就是這樣的，至於為什麽是這樣的，或許只有上天才知道，那已經不是科學能解釋 的 了。或許存在無數個其他宇宙，在有些宇宙裏完全不存在光速限制，甚至最低速度都必須是光速，任何物體都必須以超光速飛行。
也可能，我們的宇宙本身就是由一台超級電腦設定的虛擬程式，所有的參數早就設定好了，而光速限制只是其中一個參數。
但無論真相是什麽，其實都不是很重要，我們只需要為我們生活的世界負責，為我們的發現負責！
完。
