很遗憾，其实我们并不知道到底为什么，起码目前不知道。
但是，”不知道“也是分等级的，这也是我做这么长时间科普的目的所在。如果我就给出三个字“不知道”，那是扯淡的科普啊？即使不知道，我也要弄清楚为什么“不知道”．
说白了，对于“光速限制”，目前人类的理解还停留在“知其然，但不知道其所以然”的层面。
科学家只是通过实验和理论推到出“光速限制”的结论，但并没有触及底层逻辑，不知道更深层次的原因。
就像我经常科普的宇宙大爆炸理论，科学家告诉我们，宇宙起源于宇宙大爆炸的奇点突然膨胀，奇点源于真空的量子涨落，但量子涨落为什么会发生？
我们并不知道。
有人可能会说，“光速限制”不是爱因斯坦的相对论推导出来的吗？
相对论的质增效应表明，物体的速度越快，质量就越大，当接近光速时，质量会趋于穷大，需要无穷大的能量才能推动其继续加速，这显然是不可能的。所以物体的速度不可能超光速。
爱因斯坦相对论的前提之一，的确有光速限制。但是我们必须弄清楚，相对论的诞生，其实是基于两大假设：光速不变原理和相对性原理。
相对性原理很简单，在我们日常生活中随处可见。在惯性系中，所有物理定律的表现形式都是相同的，等价的，没有任何惯性系是特殊的。
比如说，很多人都有这样的经历，在匀速行驶的高铁上，有时你的感受与静止在地面上没有任何区别。如果不看窗外，又没有声音，闭上眼睛的你不可能知道自己是在高铁还是在静止在地面上。
重点讲一讲光速不变原理，这个原理与我们的生活经验完全相悖。
光速不变原理，指的是，在任何参考系中，测量到的光速都完全相同。
说白了，不管是站着不动测量一束光，还是跑着测量这束光，测量到的光束都恒定不变，每秒30万公里。
也就是说，不管如何，你都不可能追上一束光，因为即便你以99%的速度追赶一束光，这束光相对你的速度仍旧是光速，而不是1%光速。
光速的这个特性完全颠覆了我们的日常生活经验。
日常生活中，我们认为任何速度都是相对的，不同的运动状态下测量到的速度肯定是不同的，但光速的不变性打破了我们的固有认知，因为它是绝对不变的。
问题来了，光速为何如此特殊？为什么绝对不变？
答案很简单，科学家也不知道，只是发现了这一现象，然后通过实验反复验证。
当然，别看我“叭叭叭”说起来很简单，其实发现和验证的过程很复杂，过程充满了各种曲折和挑战，为什么？
因为光速不变完全颠覆了人们的生活经验。
在几百年前的物理学界，如果光速真的绝对不变，意味着统治物理学界几百年的牛顿经典力学会轰然倒塌，因为牛顿力学就是建立在绝对时空观基础上，而光速不变可以推导出“时空是相对的”。
所以，几百年前的物理学家，对“光速不变”都嗤之以鼻，不愿意接受甚至加以讽刺。这就像你看穿越到几千年前，告诉当时的原始人类“地球不像你看到的那样平的，而是圆形的”，你信不信原始人类会把你当疯子抓起来？
但是，伟大的麦克斯韦方程组推导出了光速的确是一个常数，只与真空的磁导率和介电常数有关，公式中并没有任何参照系，这意味着光速确实是绝对不变的。
而迈克尔逊莫雷实验也表明了“光速的参照系以太”并不存在，其实这个实验也间接证实了光速的确不变，只是当然物理学界并不承认，他们宁愿相信实验过程有瑕疵。这很正常，毕竟当时牛顿经典力学的统治力太强大了，物理学界怎么可能轻易推倒统治几百年的物理学大厦？
所以，当时大多数物理学家，比如说洛伦兹，庞加莱等人通过各种“左右逢源”的方式，力保“以太”的存在，目的就是维护经典力学。洛伦兹甚至提出了洛伦兹变换，发现了时间膨胀和尺缩效应，但是就是不愿意放弃绝对时空观，最终非常遗憾，与相对论失之交臂。
而“大胆”的爱因斯坦完全抛弃了以太思想，在光速不变原理的基础上，创建了狭义相对论，通过通过数学模型推导除了时间膨胀效应，尺缩效应等。
虽然这两个效应与洛伦兹变换推导出来的结果一样，但两者的前提不一样。洛伦兹是以“以太”为前提，认为物体会在以太方向上运动会发生尺缩效应，收缩只会发生在运动方向。该观点的前提仍旧基于绝对的时间和空间。
而爱因斯坦认为，物体运动时，时间和空间发生了改变，从而导致了光速不变。两人对时间和空间的认知有本质不同。
接下来，我会尽量避免使用复杂晦涩的数学公式，通俗解读时间膨胀效应。
假设A和B两点相距30万公里，也就是1光秒，你准备从A点到B点，速度是光速的3600分之一，时间是1小时。
而我在B点，假设我是“千里眼”，于是在1秒后就能看到你在A点发出的光，1小时后会看到来到B点的你。
假设你带了一个钟表，钟表上显示的时间也会是1小时。
这很正常，只是简单的数学计算，完全符合我们的日常生活经验。
但如果较真的话，你携带的钟表时间走过的并不是1小时，只不过差异非常小，我们根本感觉不到，为什么？
因为你的速度与光速相差太大！
对于我来讲，我会在一秒后看到你发出的光，然后2秒后看到你。也就是，虽然你与光的速度是一样的，但你和光并不是同时到底我这里。
你可能会很懵逼：你在这扯淡呢？速度一样，距离一样，到底时间怎么可能不一样？
别着急反驳，听我慢慢分析。
这其实就是时间膨胀效应（或者尺缩效应，两者是等价的，同时发生的，因为时间和空间是有机的整体，不可分割），我们两个人的时间和空间一直在变化，随着你的速度发生改变。
只不过，由于时间太短（或者速度太慢），我们很难直观感受到时间是如何改变的。
所以我决定把一秒的时间扩大，假设你在254光年外的仙女座星系，我在地球上，你驾驶飞船以254万倍光速的速度飞行（这里只是假设，不要抬杠说光速限制）。
那么，你到底地球需要多长时间呢？
按照我们的传统理解，当时是一年了。这是一道再简单不过的数学题，三年级小学生都会算，距离除以速度就是时间。
但实际真的如此吗？
非也！
事实情况是，不要说一年了，哪怕是254万年后，我还是看不到你到达地球。
我知道，你又要懵逼了！别着急，更懵逼的还在后面。
我到底需要多久才能看到你到底地球呢？
答案是，在我看到仙女座星系发出的光到达地球之后（也就是254万年之后），再过一年才能看到你到达地球。
但是对于你自身来讲，确实只经历了一年就到达了地球（这里只是简单的数学计算，实际上你根本不需要任何时间，这又是另一个宏大的话题，我举的例子只是让你通俗理解时间膨胀，两者并不冲突）。
也就是说，在我眼里，你需要255万年之后才能到达地球，按照这个结果，用距离除以时间，我们会发现，你的速度其实并没有达到光速，仅为大约光速的99.99996%。
你肯定会问：这不矛盾吗？明明已经超光速了，为何计算结果没有达到光速？
实际上一点也不矛盾。只能说明一点：无论你如何努力，你真的不可能达到或超越光速，只能尽可能接近光速。速度越接近光速，时间膨胀效应越明显。
我一开始之所以假设你超光速飞行，就是为了更直观通俗地理解时间膨胀效应，但很多时间，通俗往往意味着不太严谨，但对于多数普通人来讲，其实这也足够了，毕竟我们不是科学家。
说白了，结果只能表明一点：我一开始假设的超光速，其实并不是真的超光速，只是假象。
这个假设是怎么造成的呢？
聪明的你肯定猜出来了，时间膨胀造成了超光速的假象！
再来看看你眼中的地球，当你的速度非常接近光速时，在你眼里，你的一年相当于地球上的254万年！
如果你的速度更快，仅需要一秒就到达地球，那么地球上的我会在什么时候看到你来到地球呢？
看到这里还不知道答案的都给我拉黑！
答案是254万年再加上一秒！
当然，我不可能看到你到达地球然后与你握手，能与你握手的肯定是我的重重重......孙！
而如果你到达地球后，与我的重重重......孙握手之后马上返回仙女座星系，会发生仙女座星系的时间已经过去了大约508万年，你的家园和亲人肯定早就不存在了。
这就是神奇的时间膨胀效应，这个效应的前提就是光速不变。
时间和空间可以随时协调，保证光速的绝对不变，导致不管怎样都不可能超过光速。
尺缩效应也是一样，这里就不多说了，因为正如刚才所讲，时间膨胀和尺缩效应是同时出现的，两者是等价的，不可能出现“只出现时间膨胀，不出现尺缩效应”的情况。
往深了挖，上面我举的例子其实说白了三点：
首先，时间和空间是相对的，在不同的参照系中，时间流逝的速度是不同的。
其次，时间和空间是有机的整体，也就是时空，任何把时间和空间单独割裂而谈的行为都没有意义，所谓的“四维时空”。时间和空间齐头并进，相互协作，一起保证光速绝对不变，禁止任何物体的速度超过光速。
第三，如果你真的理解了前面两条，自己就能推导出第三条：任何物体在四维时空中的运动速度其实都是光速！为什么？
我们平时所讲的速度，其实是指空间的速度，并不是时空的速度。比如你静止不动时，其实是空间维度的静止不动。当你在空间维度静止时，空间的速度为零，但时间维度的速度达到光速。
如果你想让时间维度的速度变慢，必须让空间维度的速度快起来。空间维度的速度越快，时间维度的速度就越慢，两者的合成速度就是光速。这其实就是时间膨胀原理。
到这里，问题好像结束了，但好像又回到开头了：光速为什么不变？
我的回答也是一开始就给出来了，三个字：不知道。
科学家只是发现了光速绝对不变，但没有办法完全证明，这其实正是科学的本质所在。
说白了，光速不变就是一个假设，公设，或者说公理。
公理本身并不需要解释，只需要你承认，当然也可以不承认，假设的东西为什么一定要承认呢？
我们遇到的很多公理都符合日常生活认知，比如说“两点之间直线段最短”这个公理，连狗都明白：你扔一块骨头，狗肯定会沿着直线追骨头！
但人类的认知是有局限性的，很多时候我们的传统生活经验并不符合事实。当我们的传统认知与实验结果发现相悖时，该选择哪个呢？
当然选择实验结果发现了，毕竟实验过程不会说谎，是客观存在的，人类的日常认知是主观的有局限性的。
当然，你要硬要犟的话，实验过程也不是客观的，甚至说没有任何东西是客观的，我也无法可说，陷入了虚无主义了，还有什么能说的呢？
这其实就暗示了虚拟世界，又是另个一很有争议的话题。
就到这里吧！
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