17世紀，終將是一個劃破黑暗的世紀，牛頓在此稱神，建立了一個完美的物理帝國。根據牛頓的經典物理學，我們瞭解到了速度和參考系的關係，我們一般說路上的車時速100km/h，是以地面作為參考系的。而當你坐在一輛相同方向行駛的80km/h的車上時，你就會感覺到100km/h的車跑得比較慢了，它相對於80km/h車的速度只有20km/h了，所以速度是相對的，是基於參考系的。
超越光速的運動？
我們知道光是由光子組成的，那麼有一個很有趣的事情，當我們把一個手電筒反向固定在我們的共享單車的車屁股後面，打開手電筒，我們開始騎車，假設這個時候光子A被射出，那麼騎車的人相對於光子A的速度是不是應該是兩個速度之和？
也就是說，我們以光子A為參考系，騎車的人的速度是大於光速的！原來超越光速這麼簡單！是不是這樣呢？顯然沒那麼簡單。
以太與光速不變原理
牛頓爵士沒事就坐在蘋果樹下等著被砸，於是有一天他又沒事做了，就去井裡打水了...這一提起水桶就提出了一道超級難題，它就是著名的水桶實驗。（詳情可百度）這個實驗彷彿在在質疑自己的理論，它暗示著一個驚人的信息——宇宙中可能存在一種絕對靜止的東西來作為宇宙萬物的絕對參考系！牛頓認為這種物質是傳說中的以太。
以太這種物質我們在之前已經專門講過了。這是一種神奇卻虛無的東西，牛頓的想法使得以太存在論一度達到了鼎盛，但是愛因斯坦結合前人的推斷，寫出了經典鉅製——狹義相對論。這種理論從另一種方式解決了牛頓的水桶實驗，而不需要藉助“以太”這種虛無的東西，瞬間爆發出驚人的影響力，而且其中的光速不變原理是目前很多科幻迷孜孜不倦的東西。
光速不變原理，在狹義相對論中，指的是無論在何種慣性系（慣性參照系）中觀察，光在真空中的傳播速度都是一個常數，不隨光源和觀察者所在參考系的相對運動而改變。
洛倫茲變換
騎車的人相對於光子A明明速度是大於光速的，但是根據狹義相對論，其實以騎車人的角度去看，光子A的速度還是等於光速，並沒有超越光速！速度本來就是具有參考系的，如果把光子換成另一輛時速100km/h的車，這個車的速度相對於騎車人肯定大於100啊。為什麼換成光子就不行了？這個要怎麼理解？
洛倫茲變換作為狹義相對論的核心理論，其實提出的要比狹義相對論早。洛倫茲也是個數學天才，這個變換公式並不是推導出來的，而是湊出來的！所以當時被提出來的時候並沒有引起廣泛關注，因為它只是一個數學變換公式，背後的物理意義是什麼呢？
洛倫茲沒有想出來，愛因斯坦想出來了，這個公式背後的核心物理意義就是——狹義相對論。人們後來發現，運用這個公式，可以完美解釋水桶實驗，而且也能完美解釋本文中為什麼騎車人看光子A的速度依舊為光速，而無法超越光速。
所以妄想這麼簡單就突破光速的還是洗洗睡吧
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