悟空问答，有问有答，且听大狮来答题。

相信学过初中物理的人都知道“光速不变”原理，其意思就是无论在哪个参考系中测量，自由空间的光速都是一样的，与光源和观察者的运动状态无关。

乍一看起来，“光速不变”原理也没啥特别的，但是如果你仔细研究，就会有一些惊人的发现，所得出的结论甚至会颠覆我们认识事物的基本常识。

我们知道，光在真空中的速度约为每秒30万公里。如果一个宇航员驾驶着他的宇宙飞船以每秒钟10万公里的速度遨游太空，如果有人在宇宙飞船接近地球的时候用设备发射出去一束与飞船运行方向一样的光。那么可以肯定的是，我们从地球上测量这束光的速度应该是每秒30万公里，那么宇航员在高速行驶的飞船上测量这束光的速度是多少呢？

可能很多人会说是每秒20万公里。光速是每秒30万公里，宇宙飞船是每秒10公里，他们的运动方向相同，那么宇航员从宇宙飞船中测得的光的速度就应该是每秒20万公里啊。

如果你也是这样认为的，那么就大错特错了。因为实际情况是，宇航员在宇宙飞船中测得的光的速度依然是每秒30万公里。

怎么可能？但是事实情况就是这样，这就是“光速不变”原理要告诉我们的。在所有匀速运动的惯性参考系中，物理规律都是相同的。也就是说，无论在哪一个参考系中，光速都是不变的。在地球上观察光速和在宇宙飞船中观察光速完全是两个不同的参考系，互相之间并不受影响，所以在这两个参考系中所观测出来的光速都是一样。这也就是为什么“光速不变”原理中所说的与光源和观察者的运动状态无关的原因之所在。

问题的确很烧脑，咱们再举一个简单一点的例子。

如果赶上晴天，我们能在夜空中看到无数的星星。这些星星看上去都是静止不动的，但实际上它们都是在不停地运动着的。有些正在远离我们，而有些正在靠近我们，还有一些可能与我们擦肩而过。而我们之所以能够看到这些星星，并不是因为某天晚上晴空万里，而是因为这些星星是发光的。

如果我们用仪器测量这些星星所发射出来的光，你会发现无论他们正在向哪个方向运动，也无论他们运动的速度是多少，我们测得的光的速度都是一样的。光的速度并不会因为某些星星正在靠近我们而变得更大，也不会因为正在远离我们而变得更小，甚至观测不到他们。

更进一步想，我们的地球本身也是运动着的。按理说从地球不同方向射过来的光应该速度不一样才对，可是实际情况是无论我们测量从哪个方向发射过来的光，其速度都是一样的。

这些真实的测量结果再一次告诉我们，光的速度不受光源和观测者的运动状态的影响。即便是正在以光速行驶的汽车打开车灯，如果路边的行人和车上的驾驶员去测量车灯射出来的光的速度，这个数据还会是一样的。这是不是非常颠覆我们的常识呢？然而，光就是这么一个非常有意思的存在。这也是为什么光速无法被超越的原因之所在。

至于光为什么会表现出这样的特点，就和物理学中的另一个概念有关，这个概念就是时间。时间是又一个非常烧脑的问题，咱们在这里就不再展开了。有机会，咱们单独再谈。