對於光速及其超越的話題，我總是情不自禁地感到激動，總想和大家分享一下這方面的知識。當然，在講解時，我們不得不回到那個屢遭挑戰卻屹立不倒的相對論，沒辦法，自誕生一百多年來，相對論經受了無數質疑，但它至今仍被廣泛接受，這本身就說明了它的價值。
因此，即便設想存在一艘光速飛船，你在其中快速奔跑，根據任何參照系，你的速度都不可能超越光速。
當然，有人可能會質疑：你就這樣輕率地用相對論排除了超光速的可能，實在無趣，為什麼不深入探討一下超光速為什麼不可能呢？
那好，我們現在就來深入探討一下。首先，讓我們從那個潛移默化影響我們的觀點——絕對時空開始說起。
在牛頓力學體系中，我們是如何計算兩個移動物體的速度差呢？其實，伽利略提出的相對性原理就可以解答這個問題，其公式表達簡單明了：V=V1+V2。
伽利略變換的前提是時間是絕對不變的，宇宙中的任何兩個物體所經歷的時間流逝速度完全一致。
在愛因斯坦提出相對論之前，包括伽利略和牛頓在內的所有物理學者都堅信時間是絕對的，就像射出的箭矢，永遠前進，而「時間之箭」在任何人眼中速度都是相同的。
然而，麥克斯韋建立的電磁學揭示了一些不和諧之處。
我們都知道，麥克斯韋統一了電磁理論，並通過他的方程組推演出了電磁波的傳播速度——光速。它在所有情況下都是一個恆定的常數，只與真空的介電常數和磁導率有關，這意味着光在真空中的速度始終如一。
這與人們對波的傳統理解有所衝突，人們通常認為波的傳播需要媒介，比如水波的媒介是水，聲波的媒介是空氣，而這些媒介不會隨波移動。
既然光也是波，電磁波的一種，那麼它的傳播媒介又是什麼？
科學家們尋找光的傳播媒介投入了巨大的精力，他們深信真空中必然存在某種未被發現的媒介。
要判斷真空是否存在這種媒介並不困難。假設真空中確實存在某種媒介，那麼，當地球圍繞太陽公轉時，就相當於帶着光一起在媒介中移動，此時，與地球軌道平行的光相對媒介的速度就不再是光速C，而是C+V或C-V。這就是伽利略變換在計算相對速度時的應用。
著名的邁克爾遜莫雷實驗就是基於上述原理設計的。簡單來說，實驗在地球公轉速度方向以及垂直於公轉速度的方向各發射一束光，垂直方向的光不會受地球公轉影響，速度仍是C，而水平方向的光速則不再是C。讓兩束光飛行相同的距離，由於速度不同，到達終點的時間點自然不同。
但是，邁克爾遜和莫雷發現無論怎麼調整實驗設備，兩束光總是同時到達終點。這說明什麼？
說明光速沒有相對性，與其他速度疊加後，光速保持不變，換句話說，光速是絕對的！
儘管如此，邁克爾遜和莫雷卻不願接受這個實驗結果，他們仍相信牛頓力學，於是繼續尋找「以太」存在的證據。他們甚至寧願認為實驗過程出了問題，也不相信「以太」不存在。
但後續的實驗結果都是一致的，即便如此，科學家們還是想方設法為「以太」辯護，例如洛倫茲提出了「在運動方向上，以太會收縮」的理論來解釋光速的獨特性質，並由此推出了洛倫茲變換，但他們還是不願接受光速的絕對性。
實際上，洛倫茲已經非常接近於狹義相對論了。如果他將「以太」理解為時空本身，那麼狹義相對論的秘密就揭曉了，但洛倫茲並未走出那一步。
還有些科學家認為是洛倫茲構建了狹義相對論，這也不無道理。畢竟，「以太」只是個假設的概念，物理學家們並不知道「以太」究竟為何物，只假設它是光的傳播媒介。從今天的角度來看，「以太」難道不就是時空本身嗎？光在時空中傳播，可以認為時空就是光的傳播媒介，這很合理。並且，洛倫茲所說的「以太在運動方向上會收縮」，時空也具有這樣的性質，這就是所謂的「尺縮效應」。
而愛因斯坦則更為果斷：既然沒有證據證明「以太」的存在，那何不遵循奧卡姆剃刀原理，直接摒棄「以太」概念。愛因斯坦提出光速不變原理的假設，並以此為基礎，創立了狹義相對論。
愛因斯坦還將洛倫茲變換作為狹義相對論的公式之一，可見洛倫茲當時與狹義相對論是多麼接近。
洛倫茲變換實際上是伽利略變換的升級版，它適用於高速世界的相對速度計算。簡單來說，伽利略變換隻是洛倫茲變換在低速世界中的近似和特例。由於我們在日常生活中的速度遠低於光速，伽利略變換已足夠精確，無需使用更精確的洛倫茲變換。
從洛倫茲變換的相對速度計算公式中可以看出，當物體速度較低時，公式簡化為伽利略變換。但當物體速度達到亞光速時，公式就不能再簡化了。而且，無論兩個物體速度多快，哪怕都是光速，通過洛倫茲變換得出的相對速度還是光速，永遠無法超過光速。
因此，即便你在一艘光速飛船上奔跑，哪怕你奔跑的速度也達到了光速，你的速度也還是光速本身。所有這一切都源自光速的獨特性質：光速是絕對的，與其他任何速度疊加之後仍然是光速！
