我們都知道，宇宙中存在光速限制，這在愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論中也明確表明了這點(diǎn)，任何信息和任何具有靜質(zhì)量的物體速度都不能超越光速。

不過(guò)很多人關(guān)心的并不是狹義相對(duì)論中的光速限制，而是宇宙為什么要限制光速本身，光速是每秒30萬(wàn)公里，為什么不是每秒31萬(wàn)公里甚至更快呢？

這種問(wèn)題已經(jīng)不完全是科學(xué)問(wèn)題了，還牽扯到哲學(xué)問(wèn)題，甚至還有人擇原理。我們首先從科學(xué)層面來(lái)進(jìn)行分析。

簡(jiǎn)單講，光速為何是每秒30萬(wàn)公里而不是31萬(wàn)公里或者其他數(shù)字，是麥克斯韋方程組推導(dǎo)出來(lái)的。

麥克斯韋統(tǒng)一了電磁學(xué)，創(chuàng)建了偉大的麥克斯韋方程組，這個(gè)方程組可以推導(dǎo)出光速的計(jì)算公式。

通過(guò)這個(gè)公式，可以計(jì)算出光速的大小。光速的大小是次要的，不知道大家有沒(méi)有注意到這個(gè)公式有一個(gè)突出的特點(diǎn)：光速竟然沒(méi)有參照物！

這與我們的日常生活經(jīng)驗(yàn)完全相悖。在我們的日常生活里，任何速度都必須有參照物才有意義。比如我們通常所說(shuō)的高鐵時(shí)速是300公里，這個(gè)速度就是默認(rèn)地面為參照物，一般我們提到的速度都會(huì)默認(rèn)地面為參照物，所以也沒(méi)必要刻意強(qiáng)調(diào)。

但是，光速看起來(lái)就是這么特殊，這么“霸道”，它竟然是一個(gè)常量，這意味著不管以任何物體為參照物，代入上面的公式，得到的光速都是一樣的，都保持不變。

這就很奇怪了，舉個(gè)例子，你拿著一個(gè)手電筒奔跑，奔跑的速度為V。在你眼里，手電筒發(fā)出的光的速度是光速C，這很好理解，因?yàn)槟愫褪蛛娡蚕鄬?duì)靜止。

我靜止在地面上不動(dòng)，而手電筒發(fā)出的光的速度仍舊是光速C。按照我們的傳統(tǒng)理解，這就很不科學(xué)了，手電筒發(fā)出的光的速度應(yīng)該是你奔跑的速度V加上光速才對(duì)，也就是V+C，也也是我們經(jīng)常用的速度疊加，也是牛頓定律公式下的速度疊加計(jì)算方法。

這就矛盾了。很顯然，這說(shuō)明了一個(gè)事實(shí)：要么牛頓錯(cuò)了，要么麥克斯韋錯(cuò)了，反正兩個(gè)人肯定有一個(gè)人是錯(cuò)的。

但是，當(dāng)時(shí)的物理學(xué)界早就視牛頓定律為“神明”，畢竟牛頓力學(xué)統(tǒng)治了物理學(xué)界幾百年了，不是說(shuō)推翻就推翻的。而麥克斯韋也是大人物，麥克斯韋方程組堪稱(chēng)人類(lèi)歷史上最偉大的方程。

怎么辦呢？?jī)蓚€(gè)物理學(xué)界大佬都不能得罪，最后物理學(xué)家只能尋求中庸之道，在牛頓和愛(ài)因斯坦之間“左右逢源”。

結(jié)果就是“以太”的概念出現(xiàn)了，這種物質(zhì)在宇宙中無(wú)處不在，是絕對(duì)靜止的參照物，也是光的參照物。

有了以太，牛頓和麥克斯韋的矛盾終于解決了。但科學(xué)是嚴(yán)謹(jǐn)?shù)模蕴吘故羌僭O(shè)的概念，科學(xué)的確需要假設(shè)，但更需要假設(shè)之后的證據(jù)。

于是物理學(xué)家紛紛站出來(lái)尋找以太存在的證據(jù)。結(jié)果不尋找不要緊，在尋找的過(guò)程，物理學(xué)家們很尷尬，因?yàn)樗麄儫o(wú)論如何努力都發(fā)現(xiàn)不了以太存在的證據(jù)，其中就包括著名的邁克爾遜莫雷實(shí)驗(yàn)。

既然找不到以太存在的證據(jù)，而以太又是假設(shè)的概念，很明顯以太根本就不存在。這個(gè)道理很簡(jiǎn)單！

物理學(xué)家們當(dāng)然明白如此簡(jiǎn)單的道理，但如果以太真的不存在，他們就無(wú)法向牛頓和麥克斯韋交代。這種固有思維方式牢牢地束縛著物理學(xué)家們的手腳，讓他們深深地陷入到絕對(duì)時(shí)空觀中不能自拔，而無(wú)法捅破束縛他們思維的那層窗戶(hù)紙。

這時(shí)候就該愛(ài)因斯坦登場(chǎng)了，愛(ài)因斯坦不是一般人物，他具有無(wú)與倫比的天才大腦，異于常人的思維方式。

優(yōu)美的麥克斯韋方程組一度讓愛(ài)因斯坦無(wú)法自拔，當(dāng)他注意到以太的概念不但不能解決牛頓和麥克斯韋之間的矛盾，反而還會(huì)增多更多的麻煩，愛(ài)因斯坦果斷地拋棄了以太的概念，秉承著“如無(wú)必要勿增實(shí)體”的理念，用“奧卡姆剃刀”直接把以太“咔嚓”了！

當(dāng)愛(ài)因斯坦這樣做了之后，他發(fā)現(xiàn)前途一片光明。沒(méi)有了以太，意味著光速絕對(duì)不變。于是基于光速不變?cè)砗拖鄬?duì)性原理，愛(ài)因斯坦提出了偉大的狹義相對(duì)論。

說(shuō)了這么多，或許你已經(jīng)感悟到了，宇宙為什么會(huì)限制光速？宇宙其實(shí)并沒(méi)有限制光速，而是我們所在的四維時(shí)空結(jié)構(gòu)決定了光速的上限，因?yàn)楣馑僦慌c真空的磁導(dǎo)率和介電常數(shù)有關(guān)。

說(shuō)白了，光速就是四維時(shí)空的固有屬性，我們就生活在一個(gè)光速為每秒30萬(wàn)公里的四維時(shí)空里。

如果光速不是每秒30萬(wàn)公里，而是31萬(wàn)公里或者其他數(shù)字，會(huì)怎么樣呢？

那將意味著幾乎所有物理學(xué)常數(shù)和大自然法則都會(huì)徹底被顛覆，因?yàn)楣馑偈呛芏啻笞匀环▌t的基本常數(shù)，如果光速發(fā)生了改變，基本的大自然法則也會(huì)隨著改變。

具體表現(xiàn)就是，自然界四種基本作用力的大小會(huì)發(fā)生變化，像光子，電子等基本粒子就不可能性形成。沒(méi)有了那些基本粒子，就不可能有我們?nèi)缃竦挠钪妗?/p>

更深層的意義其實(shí)就是人擇原理，通俗理解就是，既然我們?nèi)祟?lèi)出現(xiàn)了，就必須要求光速是每秒30萬(wàn)公里，否則人類(lèi)就不會(huì)出現(xiàn)，也就不會(huì)有人來(lái)問(wèn)這個(gè)問(wèn)題。

理論上講，或許存在另外一個(gè)宇宙，那里的光速并不是每秒30萬(wàn)公里，而是每秒40萬(wàn)公里，那是怎么的世界我們不得而知，但肯定會(huì)與我們的宇宙完全不同！