在牛頓的經(jīng)典力學之秩序井然的宇宙中，速度與時間是兩個風馬牛不相及的概念。速度即是速度，時間便是時間，它們彼此間并沒有什么深層聯(lián)系。如果有人告訴你速度的快慢可以影響時間的流逝，你一定會認為這個人瘋了（實際上，直至今日，仍有部分人認為愛因斯坦的理論“不合常理”）。

牛頓的經(jīng)典力學是在絕對時空的背景下誕生的。那么，何為“絕對時空”呢？簡單來說，時間和空間是固定的，不因任何環(huán)境變化而變化，每個地方的時間流逝速度都是一致的。

這樣的時空觀非常符合我們的日常生活經(jīng)驗，畢竟地球上每個人體驗到的時間流逝都是等同的（當然，嚴格來講，這一點其實有些微差異，我們稍后再來探討）。在神話故事中，我們或許會聽到“天上一日，地上一年”這樣的情節(jié)，但這些不過是寓言中的虛構設定，沒有人會當真。

而牛頓的絕對時空觀也統(tǒng)治了科學界數(shù)百年之久，直至19世紀末。

當時，科學界認為科學的高塔已近乎完工，不再需要太多的創(chuàng)新和發(fā)現(xiàn)，僅需稍加修飾即可。科學家們也因此而自豪，認為他們終于觸及到了科學的終極真理。

然而，除了兩朵漂浮在科學界天空中的“烏云”之外！

其中一朵“烏云”，正是顛覆了科學家們自以為穩(wěn)固的科學塔，這座塔因此而轟然傾塌。

那朵“烏云”是邁克爾遜-莫雷實驗與“以太”間的矛盾，兩者之間的沖突究竟是怎樣的呢？

所謂的“以太”，可以理解為牛頓絕對時空觀中的“絕對參照系”，或者更準確地說，是“光速的參照系”。為何如此呢？

這源于“以太”概念的誕生背景。在光的傳播需要一個媒介的想法下，以太被設想為光波的載體。而當牛頓經(jīng)典力學與麥克斯韋方程組產(chǎn)生矛盾時，以太的概念應運而生，兩者的矛盾又是什么呢？

簡單來說，牛頓的經(jīng)典力學以絕對時空為基石，核心觀點是“速度是相對的，必須相對于某個參照系才有意義”。例如我們通常提到的速度，默認是以地球為參照。

但麥克斯韋方程組卻挑戰(zhàn)了這一觀點，它提出了一個革命性的觀點：光速與參照系無關，只與真空的磁導率和介電常數(shù)有關。

這“矛盾”在科學界引起巨大震動，因為牛頓和麥克斯韋都是科學界的巨擘，牛頓的經(jīng)典力學已是根深蒂固，難以撼動。

與此同時，麥克斯韋方程組的簡潔與美感，讓科學家們都難以抗拒。

那么，該如何解決這一矛盾呢？“兩全其美”成了當時的共識。科學界紛紛提出假設，試圖調(diào)和兩者的沖突，在這樣的背景下，“以太”的概念應運而生。

科學家們認為，光速也需要一個參照系，那就是“以太”。以太是宇宙中的絕對參照系，是我們看不見、摸不著的。

換句話說，以太的概念是一種假設。起初，這種假設并沒有什么不妥，因為一切科學理論都源于假設，只要這些假設能夠在驗證中站穩(wěn)腳跟，便可視為好假設。

然而，關于以太的假設并沒有持久。人們對于新奇事物總是充滿了好奇心和求知欲。

邁克爾遜和莫雷就對以太的本質(zhì)充滿了好奇，他們想要弄明白以太到底是何物，是如何存在的。

因此，邁克爾遜-莫雷實驗應運而生（具體過程在此略過）。

根據(jù)以太的詮釋，以太無所不在，靜止不動。因此，若有物體運動，便會形成“以太風”，就像我們在無風的環(huán)境中奔跑，也會感受到風的存在。利用這種效應，科學家們可以計算出地球在宇宙中相對于以太的絕對速度。

邁克爾遜和莫雷試圖通過測量不同運動狀態(tài)下的光速來證實以太的存在。但無論他們?nèi)绾闻Γ玫降慕Y果都是“冰冷冷”的：無論在何種運動狀態(tài)下測量光速，數(shù)值始終不變，都是30萬公里每秒！

這樣的結果顯然令人費解。唯有兩種解釋：要么邁克爾遜-莫雷實驗是錯誤的，要么以太的概念是錯誤的，以太根本不存在。

以太不存在？這對當時的科學界來說是一個無法接受的結論，因為它意味著絕對時空觀的崩潰，牛頓經(jīng)典力學的不完善，這對科學界來說是一個巨大的打擊，牛頓的理論在他們心中的地位不可動搖。

在邁克爾遜-莫雷實驗之后，其他科學家們也進行了一系列更加嚴格、精確的實驗，但結果始終如一：無論怎樣測量，光速始終保持恒定，30萬公里每秒。

這該如何是好？邁克爾遜-莫雷實驗與以太的矛盾像一根“刺”卡在科學界的喉嚨里，讓他們?nèi)缱槡帧?/p>

在關鍵時刻，愛因斯坦的大腦思維打破了僵局，他意識到問題的核心所在：既然實驗本身無誤，那么問題肯定出在以太概念上。而以太本身就是一個假設，與實驗結果相悖，那么拋棄它，問題不就迎刃而解了？

于是愛因斯坦運用“奧卡姆剃刀”原理（這個原理非常實用，尤其是在日常生活中面對那些固執(zhí)己見的人時），干脆利落地將以太“剔除”了。

同時，愛因斯坦提出了一個全新的假設，即“光速不變原理”：在任何參照系或運動狀態(tài)下，光速都是恒定的。

牛頓的絕對時空觀轟然倒塌，愛因斯坦則建立了相對時空觀。基于“光速不變原理”和“相對性原理”，愛因斯坦創(chuàng)立了著名的狹義相對論。

光速不變原理雖然也是一個假設，但它比以太的概念更具說服力，因為它有嚴密的實驗數(shù)據(jù)作為支撐，不只是一個理論。起初，科學界并不太認可狹義相對論，但隨著更多實驗證據(jù)的出現(xiàn)，外界不得不接受這一理論。

狹義相對論為我們提供了一個全新的世界觀和宇宙觀，徹底顛覆了牛頓的絕對時空觀。愛因斯坦之后將“洛倫茲變換”引入狹義相對論中，由此產(chǎn)生了光速極限、時間膨脹、尺縮效應、質(zhì)增效應等現(xiàn)象。

速度（光速）與時間的聯(lián)系變得前所未有地緊密。為什么會這樣呢？原因其實很簡單。在牛頓的絕對時空觀中，時間和空間都是絕對的，速度（光速）會隨著參照系的改變而變化。但在愛因斯坦的相對時空觀中，光速是絕對的，因此時間和空間必須隨著參照系而變化，才能保證光速的不變。光速與其他速度的疊加不會改變，合成公式如下：

通俗地說，光速會根據(jù)你的運動狀態(tài)而變化，你越快，光速就越快，你越慢，光速就越慢，光速會隨著你的運動狀態(tài)而相應調(diào)整。

更精確地說，光速不僅僅是速度，它代表了四維時空的內(nèi)在屬性，任何靜質(zhì)量為零的物質(zhì)傳播速度都是光速，如信息傳播速度，引力波和膠子的傳播速度。

為了保證光速不變，時間和空間必須相應改變，從而產(chǎn)生時間膨脹和尺縮效應，公式如下：

從公式中可以看出，速度越快，時間就越慢，當接近光速時，時間幾乎停止。公式的推導基于光速不變原理，之前的文章已有說明，此處不作贅述，感興趣的朋友可以嘗試了解。

狹義相對論的核心之一是“光速不變原理”，但不容忽視的是參照系的選擇。許多人之所以不愿接受相對論，正是因為在不斷轉換參照系的過程中迷失了方向。

最后強調(diào)：

光速不變原理是假設

光速不變原理是假設

光速不變原理是假設

重要的事情說三遍！

但是假設的東西我們憑什么相信？

我們可以選擇不相信，并提出自己的假設，但正如“以太”這個假設一樣，如果你的假設能比光速不變原理更適合解決經(jīng)典力學與麥克斯韋方程組的矛盾，更符合實驗數(shù)據(jù)，更能經(jīng)受住考驗，你肯定比愛因斯坦還要聰明！人們也會更信服你的假設。

但問題是，你我不能，截至目前沒有人能做到。

而且，假設越多，出錯的幾率也就越大。就像一個謊言，為了圓一個謊言，需要不斷編造更多的謊言。所以，假設越少，犯錯的幾率就越小。愛因斯坦只用兩個假設（另一個是相對性原理）就提出了偉大的狹義相對論。

因此，我們不妨平靜地接受狹義相對論，畢竟一百多年來越來越多的事實已經(jīng)證明了它的正確性，比如手機導航系統(tǒng)就是最好的證明。

非要拒絕相信相對論，以此來顯示你的“與眾不同”？