常數 c，通常被認為是光速，不僅僅指光傳播的速度。
你可能聽說過，真空中的光速c是任何東西都能達到的最快速度。 這並不總是正確的。
在存在所謂的“元時序過程”的某些情況下尤其如此。 非同步過程是那些經過精心安排或編排的過程，其中子過程之間的因果關係發生在它們各自的過去。 在這種情況下，資訊或影響似乎是“超光速”的旅行，但實際上並不違反相對論光速限制，因為這些子過程之間沒有真正的直接因果關係，它們是預先安排的。光速也存在於著名的方程 e = mc * 中，這實際上只是更廣泛的物理關係 e -p c = m c c 的乙個特例，這個更全面的公式涵蓋了動量 p、能量 e 和靜止質量 m 之間的關係。 光與某物的能量究竟有什麼關係？ 光似乎在宇宙中有著特別深刻的意義。
認為常數c僅僅是光速是一種誤解。 事實上，c代表了宇宙的乙個更基本的幾何屬性。 雖然我們通常認為 c 是光速，但這只是因為光的物理性質使其完全等於這個幾何性質定義的速度。
想象一下，一列模型火車在軌道上以一定的速度行駛，同時，有乙個孩子拖著一輛玩具車，繩子恰好以與模型火車相同的速度移動。 同樣的速度不是因為玩具車本身的特性，而是因為它被繩子綁在模型火車上。 因此，玩具車的速度是由它與模型火車的關係決定的，而不是獨立存在的。 光速也是如此。 光速不是光的獨特屬性，而是宇宙的基本屬性。
愛因斯坦和光
阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）被認為是相對論的創始人，因為他在1905年出版了著名的著作《論運動物體的電動力學》（Zur Elektrodynamik Bewegter K Rper）。
在分析麥可遜-莫雷實驗的重要發現時，該實驗提出了乙個與傳統物理學相矛盾的結果：光速在不同的參考係中是恆定的，這與伽利略理論中速度相加的直觀思想相衝突。 伽利略的理論暗示，如果光發射到乙個運動的物體上，那麼光速應該是該物體的速度和光速的總和然而，實驗結果表明，光速實際上是乙個固定值，不受參考係運動狀態的影響。
在愛因斯坦之前，亨德里克·洛倫茲（Hendrik Lorenz）和亨利·龐加萊（Henri Poincaré）等物理學家已經研究過這種現象。 它們在理論上被提出，為了使光速在不同的參考係上保持恆定，麥克斯韋方程組（一組描述光波傳播的方程組）需要在相對運動的參考係之間以特定方式進行轉換。在麥克斯韋的理論中，光速被定義為基於靜電和靜磁的常數，這表明如果麥克斯韋方程組在不同的參考係上是一致的，那麼光速也應該是恆定的。
關於時間和相對運動的問題，洛倫茲和龐加萊沒有明確指出時間坐標t是否代表不同參考係中的實際時鐘時間。 他們提出了乙個“有效時間”的概念來解釋他們的發現，這與傳統意義上的時鐘時間不同。
儘管他們的理論在當時看起來很有道理，但他們並沒有直接**乙個重要的問題：在相對運動的情況下，不同參考係中的時鐘是否會記錄不同的時間變化。 問題的核心是時間可能不是絕對恆定的，而是可能根據觀察者的運動狀態而變化。
阿爾伯特·愛因斯坦是第一位完全接受並公開表達這一觀點的科學家。 他清楚地表明，在相對運動中，不同觀察者的時鐘實際上以不同的速度執行。 這種觀點成為他的相對論的重要組成部分，徹底顛覆了傳統的時間和空間理解。 簡而言之，愛因斯坦的觀點指出，時間是相對的，可以根據觀察者的相對速度而變化。
物理學家弗拉基公尺爾·伊格納托夫斯基（Vladimir Ignatowski）在愛因斯坦發表著名的《**》幾年後，更深入地研究了洛倫茲變換。 洛倫茲變換是一組數學方程，用於描述觀察者之間以不同速度之間的時間和空間變化。 伊格納托夫斯基專注於從這些轉變中可以得出的最基本的假設。
他的發現表明，伽利略的相對論原理本身就足以推導出洛倫茲變換。 伽利略的相對論原理導致了一系列洛倫茲變換的出現，這些變換由未知常數 c 引數化。 這表明伊格納托夫斯基發現了洛倫茲變換的確切形式，但這個常數c需要通過實驗確定。
如果根據伽利略的思路，在所有參考係中以相同的方式測量時間，那麼如果常數 c 取無限值，則得到洛倫茲變換的極限形式。 這意味著，在光速遠大於物體速度的情況下，洛倫茲變換可以簡化為伽利略變換。
麥可遜-莫雷實驗在物理學中發揮了關鍵作用，特別是在揭示伊格納托夫斯基理論中的未知常數c方面。 這個原本打算探測“以太風”的實驗，出乎意料地證實了乙個重要事實：光速在不同的參考係上是恆定的。這一發現與伊格納托夫斯基提出的理論相吻合。
這是“純屬巧合”。麥克斯韋方程組和光在伊格納托夫斯基的理論中甚至沒有被考慮在內。因此，麥可遜-莫雷實驗現在已經發現了在c中移動的東西。 伊格納托夫斯基的理論還表明，宇宙中只能有這樣乙個特殊的普遍速度c。 因此，麥可遜-莫雷實驗在實驗上證實了麥克斯韋方程組所隱含的重大推測，並向我們展示了我們生活在乙個具有有限c的宇宙中，而它恰好是光速！
是不是很優雅？ 我想這就是愛因斯坦開始後悔自己對數學不夠重視的地方。 伊格納托夫斯基的方法點綴著乙個簡單、優雅的群論，將幾個深刻的問題聯絡在一起，而不是現代人幾乎不可能理解的愛因斯坦方程。
至少愛因斯坦在提出廣義相對論之前得到了一些數學指導，尤其是來自他一生的數學家朋友馬塞爾·格羅斯曼（Marcel Grossman）的指導！
因此，我們現在應該將 c 視為在所有慣性參考係中始終測量到相同值的唯一速度，並且實驗發現光以這種速度移動。 當我們考慮光的量子時，麥可遜-莫雷實驗的另乙個推論是光子的靜止質量為零。
在物理學中，有乙個相對論方程。
2月**動態激勵計畫將粒子的能量、動量和靜止質量相關聯。 該方程表明，在閔可夫斯基空間（一種在四維空間中測量距離的方法）中，粒子的四維動量（結合時間和空間中的相對論動量概念）的長度等於粒子在其靜止參考係中的能量。 這揭示了能量、質量和動量在相對論中的相互關聯。
光子生活在光錐上，它們沒有固定的參考係，它們的總能量完全包含在動能中。
光不是獨一無二的
在過去的十年中，科學發現已經通過實驗證實，常數c，通常被認為是光速，實際上是乙個比光本身更基本的宇宙常數。 在過去的十年中，特別是自2017年觀測到GW 170817引力波事件以來，這已經得到了明確的實驗證明。 這一事件是引力波被觀測到與光速相同，驗證了引力波也以速度c傳播。 這一發現在物理學界具有重要意義，因為它不僅證實了廣義相對論中的**，而且還強調了光速c作為宇宙中基本和普遍速度的地位。
2017年8月17日，發生了一件具有天文意義的事件。 美國的Ligo引力波探測計畫和歐洲的Virgo天文台捕捉到了NGC 4993星系的強烈引力波事件，這被認為是兩顆中子星合併的直接證據。 在這兩顆中子星中，大約有 1 的合併七秒鐘後，地球軌道上的費公尺和積分伽馬射線望遠鏡探測到來自同一天體區域的伽馬射線暴。
訊號源為 1當兩顆中子星在44億光年外合併時，首先獲得引力波訊號，然後是17秒後，檢測到相同的伽馬射線暴**。 這個短暫的時差與整個 1 的方式不同在44億光年的距離上，它提供了乙個令人印象深刻的證據，證明光速和引力波的速度是重合的。 具體來說，這 17 秒的延遲在總行進距離中只佔極小的百分比，其精度可以精確到 10 的四分之一到 16 的冪。 該值表明，在如此大的時間和距離尺度上，這種延遲幾乎可以忽略不計，這表明觀測的精度很高。
但更令人印象深刻的是，在分析兩顆中子星的合併事件時，天體物理學家進行了精確的計算，以確定光從合併產生的密集質量（稱為碎片霧）中逸出所需的時間。 他們發現幾乎所有的 17 秒延遲時間 – 大於 16 秒——一切都可以用這種方式解釋。 這意味著，在引力波訊號和隨後探測到的伽馬射線暴之間，只有大約十分之一秒的延遲仍然無法解釋。
根據廣義相對論，引力波應該以光速傳播。 因此，當實驗結果證實這一點時，全球物理學界並沒有表現出太大的驚訝，因為它符合理論上的預期。 但對於個人觀察者來說，科學發現仍然具有深遠的情感影響。 儘管這一結果在科學領域是可以預見的，但它對個人具有特殊意義。
這一發現不僅是對已知科學理論的驗證，也是對光速c作為宇宙中基本和普遍原理的確認。 這種理解超越了光速作為特定物理過程中的傳播速度，而是揭示了它作為宇宙基本屬性的重要性。