常数 c，通常被认为是光速，不仅仅指光传播的速度。
你可能听说过，真空中的光速c是任何东西都能达到的最快速度。 这并不总是正确的。
在存在所谓的“元时序过程”的某些情况下尤其如此。 异步过程是那些经过精心安排或编排的过程，其中子过程之间的因果关系发生在它们各自的过去。 在这种情况下，信息或影响似乎是“超光速”的旅行，但实际上并不违反相对论光速限制，因为这些子过程之间没有真正的直接因果关系，它们是预先安排的。光速也存在于著名的方程 e = mc * 中，这实际上只是更广泛的物理关系 e -p c = m c c 的一个特例，这个更全面的公式涵盖了动量 p、能量 e 和静止质量 m 之间的关系。 光与某物的能量究竟有什么关系？ 光似乎在宇宙中有着特别深刻的意义。
认为常数c仅仅是光速是一种误解。 事实上，c代表了宇宙的一个更基本的几何属性。 虽然我们通常认为 c 是光速，但这只是因为光的物理性质使其完全等于这个几何性质定义的速度。
想象一下，一列模型火车在轨道上以一定的速度行驶，同时，有一个孩子拖着一辆玩具车，绳子恰好以与模型火车相同的速度移动。 同样的速度不是因为玩具车本身的特性，而是因为它被绳子绑在模型火车上。 因此，玩具车的速度是由它与模型火车的关系决定的，而不是独立存在的。 光速也是如此。 光速不是光的独特属性，而是宇宙的基本属性。
爱因斯坦和光
阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）被认为是相对论的创始人，因为他在1905年出版了著名的著作《论运动物体的电动力学》（Zur Elektrodynamik Bewegter K Rper）。
在分析迈克尔逊-莫雷实验的重要发现时，该实验提出了一个与传统物理学相矛盾的结果：光速在不同的参考系中是恒定的，这与伽利略理论中速度相加的直观思想相冲突。 伽利略的理论暗示，如果光发射到一个运动的物体上，那么光速应该是该物体的速度和光速的总和然而，实验结果表明，光速实际上是一个固定值，不受参考系运动状态的影响。
在爱因斯坦之前，亨德里克·洛伦兹（Hendrik Lorenz）和亨利·庞加莱（Henri Poincaré）等物理学家已经研究过这种现象。 它们在理论上被提出，为了使光速在不同的参考系上保持恒定，麦克斯韦方程组（一组描述光波传播的方程组）需要在相对运动的参考系之间以特定方式进行转换。在麦克斯韦的理论中，光速被定义为基于静电和静磁的常数，这表明如果麦克斯韦方程组在不同的参考系上是一致的，那么光速也应该是恒定的。
关于时间和相对运动的问题，洛伦兹和庞加莱没有明确指出时间坐标t是否代表不同参考系中的实际时钟时间。 他们提出了一个“有效时间”的概念来解释他们的发现，这与传统意义上的时钟时间不同。
尽管他们的理论在当时看起来很有道理，但他们并没有直接**一个重要的问题：在相对运动的情况下，不同参考系中的时钟是否会记录不同的时间变化。 问题的核心是时间可能不是绝对恒定的，而是可能根据观察者的运动状态而变化。
阿尔伯特·爱因斯坦是第一位完全接受并公开表达这一观点的科学家。 他清楚地表明，在相对运动中，不同观察者的时钟实际上以不同的速度运行。 这种观点成为他的相对论的重要组成部分，彻底颠覆了传统的时间和空间理解。 简而言之，爱因斯坦的观点指出，时间是相对的，可以根据观察者的相对速度而变化。
物理学家弗拉基米尔·伊格纳托夫斯基（Vladimir Ignatowski）在爱因斯坦发表著名的《**》几年后，更深入地研究了洛伦兹变换。 洛伦兹变换是一组数学方程，用于描述观察者之间以不同速度之间的时间和空间变化。 伊格纳托夫斯基专注于从这些转变中可以得出的最基本的假设。
他的发现表明，伽利略的相对论原理本身就足以推导出洛伦兹变换。 伽利略的相对论原理导致了一系列洛伦兹变换的出现，这些变换由未知常数 c 参数化。 这表明伊格纳托夫斯基发现了洛伦兹变换的确切形式，但这个常数c需要通过实验确定。
如果根据伽利略的思路，在所有参考系中以相同的方式测量时间，那么如果常数 c 取无限值，则得到洛伦兹变换的极限形式。 这意味着，在光速远大于物体速度的情况下，洛伦兹变换可以简化为伽利略变换。
迈克尔逊-莫雷实验在物理学中发挥了关键作用，特别是在揭示伊格纳托夫斯基理论中的未知常数c方面。 这个原本打算探测“以太风”的实验，出乎意料地证实了一个重要事实：光速在不同的参考系上是恒定的。这一发现与伊格纳托夫斯基提出的理论相吻合。
这是“纯属巧合”。麦克斯韦方程组和光在伊格纳托夫斯基的理论中甚至没有被考虑在内。因此，迈克尔逊-莫雷实验现在已经发现了在c中移动的东西。 伊格纳托夫斯基的理论还表明，宇宙中只能有这样一个特殊的普遍速度c。 因此，迈克尔逊-莫雷实验在实验上证实了麦克斯韦方程组所隐含的重大推测，并向我们展示了我们生活在一个具有有限c的宇宙中，而它恰好是光速！
是不是很优雅？ 我想这就是爱因斯坦开始后悔自己对数学不够重视的地方。 伊格纳托夫斯基的方法点缀着一个简单、优雅的群论，将几个深刻的问题联系在一起，而不是现代人几乎不可能理解的爱因斯坦方程。
至少爱因斯坦在提出广义相对论之前得到了一些数学指导，尤其是来自他一生的数学家朋友马塞尔·格罗斯曼（Marcel Grossman）的指导！
因此，我们现在应该将 c 视为在所有惯性参考系中始终测量到相同值的唯一速度，并且实验发现光以这种速度移动。 当我们考虑光的量子时，迈克尔逊-莫雷实验的另一个推论是光子的静止质量为零。
在物理学中，有一个相对论方程。
2月**动态激励计划将粒子的能量、动量和静止质量相关联。 该方程表明，在闵可夫斯基空间（一种在四维空间中测量距离的方法）中，粒子的四维动量（结合时间和空间中的相对论动量概念）的长度等于粒子在其静止参考系中的能量。 这揭示了能量、质量和动量在相对论中的相互关联。
光子生活在光锥上，它们没有固定的参考系，它们的总能量完全包含在动能中。
光不是独一无二的
在过去的十年中，科学发现已经通过实验证实，常数c，通常被认为是光速，实际上是一个比光本身更基本的宇宙常数。 在过去的十年中，特别是自2017年观测到GW 170817引力波事件以来，这已经得到了明确的实验证明。 这一事件是引力波被观测到与光速相同，验证了引力波也以速度c传播。 这一发现在物理学界具有重要意义，因为它不仅证实了广义相对论中的**，而且还强调了光速c作为宇宙中基本和普遍速度的地位。
2017年8月17日，发生了一件具有天文意义的事件。 美国的Ligo引力波探测计划和欧洲的Virgo天文台捕捉到了NGC 4993星系的强烈引力波事件，这被认为是两颗中子星合并的直接证据。 在这两颗中子星中，大约有 1 的合并七秒钟后，地球轨道上的费米和积分伽马射线望远镜探测到来自同一天体区域的伽马射线暴。
信号源为 1当两颗中子星在44亿光年外合并时，首先获得引力波信号，然后是17秒后，检测到相同的伽马射线暴**。 这个短暂的时差与整个 1 的方式不同在44亿光年的距离上，它提供了一个令人印象深刻的证据，证明光速和引力波的速度是重合的。 具体来说，这 17 秒的延迟在总行进距离中只占极小的百分比，其精度可以精确到 10 的四分之一到 16 的幂。 该值表明，在如此大的时间和距离尺度上，这种延迟几乎可以忽略不计，这表明观测的精度很高。
但更令人印象深刻的是，在分析两颗中子星的合并事件时，天体物理学家进行了精确的计算，以确定光从合并产生的密集质量（称为碎片雾）中逸出所需的时间。 他们发现几乎所有的 17 秒延迟时间 – 大于 16 秒——一切都可以用这种方式解释。 这意味着，在引力波信号和随后探测到的伽马射线暴之间，只有大约十分之一秒的延迟仍然无法解释。
根据广义相对论，引力波应该以光速传播。 因此，当实验结果证实这一点时，全球物理学界并没有表现出太大的惊讶，因为它符合理论上的预期。 但对于个人观察者来说，科学发现仍然具有深远的情感影响。 尽管这一结果在科学领域是可以预见的，但它对个人具有特殊意义。
这一发现不仅是对已知科学理论的验证，也是对光速c作为宇宙中基本和普遍原理的确认。 这种理解超越了光速作为特定物理过程中的传播速度，而是揭示了它作为宇宙基本属性的重要性。