爱因斯坦在狭义相对论中约定了光速不变原则，大概意思是说，光速在任意惯性参考系中均为一个常数。这样设定是因为光速不仅是空间中的最快速度，在时间中也是最快速度。这是为什么呢？不考虑时间因素的情况下，我们处于一个三维空间。在宇宙中，任何物质和能量的运动都需要符合单维度，双维度或者三维度的运动。比如物体的移动方式就是单维度的线性运动，行星的公转，航天器的飞行等，运动的轨迹都是一条弯曲的线性轨道。
这种运动需要输入动能改变物体的惯性状态，由于其被质能规则限制，输入能量的同时质量会不断增加，导致物体的加速度下降，最终只能保持较低的惯性速度。所以任何有质量的物体速度都无法达到光速，甚至无法达到较快的速度。我们可以得出这样的结论，一维的线性运动只能低速运行，无法达到光速。更快的速度只有质量极小的微观粒子和能量可以达到，具有波粒二象性的电子，质子等量子级别的物质能以接近光速的状态移动。原因不仅是其质量微小，主要原因是量子级别的粒子能够在粒子和波之间的状态来回转换。光速需要没有静质量的光子才能达到，比如各种波段的电磁波，可见光等。波的传播状态与一维的线性移动有本质区别，其传播规律与水波一样，都是一种能量对介质的震动。
所以波的速度虽然快，但在空间中震动会损失能量，造成能量衰减。双缝干涉实验告诉我们一个真相，哪怕只是单个粒子的运动，只要以波的形式移动也是一种二维波，因为在双缝干涉实验中单个粒子也能产生波的干涉现象。那么波的传播方式就可以被认为是一种球面形式的二维运动，同时也意味着，光速就是二维运动的最高速度。那么按这样的逻辑来看，三维的速度一定超过二维的速度，真相是这样吗？是的，目前人类观测到宇宙正在膨胀，且膨胀速度早已超过光速。
根据哈勃红移现象，距离地球越远的星系远离速度越快，由于星系的辐射只能以光速向地球传播，所以可观测宇宙边缘上的星系的光再也无法传播到地球，它们正以超光速的状态从人类的视角上丢失。宇宙膨胀可以看成是三维的速度，也是宇宙中超越二维波速度的唯一方式。并且，这种速度可以突破光速不变的限制，在不同参考系中可以对光速进行叠加或者相减。以此类推，四维空间将具有更快的速度，那么从三维的视角去看四维的速度会是什么样呢？实际上，科幻中的曲速引擎，时空之门，时空跃迁等，都与三维之外的第四维度有关。
也就是说，在三维中看来，一维处于低速，二维达到光速，三维能够超光速，那么四维就会与瞬间移动拥有一样的效果。这就是不同维度的不同速度，更高维度的时空中就会拥有更快的速度。
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