光速究竟有哪些非常的？為何宇宙雖然千方百計(jì)的限制光子在真空中只能以每秒30萬公里運(yùn)動(dòng)？從任何觀察著來看都是這么，同時(shí)還嚴(yán)禁任何東西趕超這個(gè)速率？（光速并沒有相對(duì)的概念，例如你以每秒5米的速率奔跑，旁觀者（靜止?fàn)顟B(tài)）觀察從你頭上發(fā)出的光并不是光速+你奔跑的速率，而仍然是光速30萬公里每秒）。
答案是由于這些描述不盡正確，宇宙才不會(huì)刻意確保光速是定值，時(shí)空根本不在意光線如何跑，事實(shí)上宇宙限速背后或大有玄機(jī)，這個(gè)常數(shù)（光速）更精確來說似乎是因果傳遞的速率。
因果聯(lián)接的風(fēng)波次序是所有觀測者一致同意的，但為何因果傳遞有個(gè)最高限速呢？為何這個(gè)速率又恰好等于光速呢？
在回答這個(gè)問題之前，須要先了解數(shù)學(xué)史上最重要的兩個(gè)發(fā)覺。首先是1632年的伽利略時(shí)代，他在書中支持哥白尼月球非中心的看法，然而他在書中還有另一個(gè)較不著名的看法，他的“相對(duì)性原理”。其實(shí)，這不是愛因斯坦的相對(duì)論，而是其先驅(qū)。
伽利略不只斷定月球和其他任何地點(diǎn)都不是非常的，他也覺得沒有哪些速率是非常的。換句話說，任何實(shí)驗(yàn)的結(jié)果不會(huì)由于處在不同速率的慣性座標(biāo)系而有所改變。這些伽利略式的相對(duì)原理是項(xiàng)驚人的創(chuàng)見，也在不久以后被牛頓寫入他的運(yùn)動(dòng)法則中。
還有一個(gè)就是19世紀(jì)的一項(xiàng)瘋狂實(shí)驗(yàn)，一窺電與磁的奧秘。麥克斯韋爾，科學(xué)界一代宗師，用電磁法則編制成不朽的方程式，高貴地描述了所有電磁現(xiàn)象。到了19世紀(jì)末，數(shù)學(xué)學(xué)界早已有了麥克斯韋爾方程式和牛頓熱學(xué)，還有其他好多炫目理論，當(dāng)時(shí)有種所有數(shù)學(xué)學(xué)已然大功告成的覺得。
但在估算中卻發(fā)覺一些奇特之處，隱約發(fā)出不祥之兆，其中就有兩個(gè)奇特點(diǎn)。
第一個(gè)暗示著大自然奇特的量子性質(zhì)，麥克斯韋爾方程式和神圣的伽利略相對(duì)原理其實(shí)不一致。如今我們曉得就連牛頓熱學(xué)似乎也蘊(yùn)涵著光速無限的假定，這很糟糕，由于這代表著時(shí)空和物質(zhì)都不存在。
想像一只穿著輪滑鞋的小馬，它的背上有只猴子在輪滑上前進(jìn)，假定猴子是帶有電荷的（由于聯(lián)通的電荷就會(huì)形成磁場），所以輪滑猴子在滑冰小馬上會(huì)形成磁場，這是顯而易見的，我們可以用麥克斯韋爾方程式估算出磁場硬度，估算中會(huì)用到我們觀察猴子的速率。
但這個(gè)速率是多少？伽利略和牛頓的理論表示，猴子速率=小馬滑冰速率+猴子輪滑速率，但倘若這只天才小馬也會(huì)方程式呢？它觀察猴子聯(lián)通的速率只有輪滑速率，所以估算出了完全不同的磁場！
這么我們與小馬誰對(duì)誰錯(cuò)呢？
關(guān)鍵在于我們究竟檢測哪些，我們不會(huì)直接檢測磁場，而是磁場引起的效應(yīng)，也就是檢測力，小馬與我們檢測到的力是一致的，電場和磁場之間有一種關(guān)乎速率的轉(zhuǎn)換，二者齊心協(xié)力讓不同座標(biāo)系觀察到仍然的電磁力，也就是洛倫茲力。
這就代表電磁作用是重要的線索，推動(dòng)我們探求時(shí)空和速率的關(guān)系，要如何能夠解開所有的聯(lián)結(jié)呢？答案就在于某種轉(zhuǎn)換過程，讓麥克斯韋爾方程式在不同座標(biāo)系之間無縫接軌，這些轉(zhuǎn)換能夠正確代表真實(shí)世界。這些轉(zhuǎn)換有點(diǎn)像某種物理魔法棒，只要用它指向你的時(shí)空視角或化學(xué)法則，就能轉(zhuǎn)換至不同的座標(biāo)系。
伽利略轉(zhuǎn)換是其中一例，根本上就是在說速率可以相乘，并且時(shí)間空間與速率無關(guān)，這些觀點(diǎn)被牛頓熱學(xué)所采用，剛才我們也用它來估算猴子的速率。并且麥克斯韋爾方程式在伽利略轉(zhuǎn)換之下不可能給出一致的結(jié)果，在這些轉(zhuǎn)換下難以保持不變。
低速情況下的力算下來大致正確，而高速情況下就不一樣了，這么是麥克斯韋爾錯(cuò)了嗎？
不是的，這表示伽利略轉(zhuǎn)換是錯(cuò)的，支柱牛頓熱學(xué)的轉(zhuǎn)換方式是錯(cuò)誤的，惟一可行的方式稱作洛倫茲轉(zhuǎn)換（不再解讀，可以百度簡單了解），它比愛因斯坦的相對(duì)論更早被提出，并且愛因斯坦發(fā)覺這些轉(zhuǎn)換代表時(shí)間與空間的聯(lián)結(jié)，也預(yù)測了因果傳遞的速限，我們可以學(xué)愛因斯坦和洛倫茲用光速星體來估算推論這個(gè)轉(zhuǎn)換。
首先佯裝我們不曉得速率可以相乘，我們不曉得猴子速率是否=小馬滑冰速率+猴子輪滑速率。第二，沒有那個(gè)座標(biāo)系比較好，在我們的轉(zhuǎn)換法則之下，數(shù)學(xué)法則和座標(biāo)系的位置，方向，速率都無關(guān)。不管小馬在那里，它滑的有多快，往那里滑都不重要。這點(diǎn)是真的，想想看，月球繞著太陽轉(zhuǎn)，太陽圍繞銀河系轉(zhuǎn)，位置，方向和速率不斷改變，而且我們的實(shí)驗(yàn)雖然不受影響。
之后要假定宇宙是個(gè)合乎常理的地方，也就是說我們可以在座標(biāo)系之間不斷轉(zhuǎn)換，運(yùn)用同一種轉(zhuǎn)換應(yīng)當(dāng)要能在小馬和猴子之間的座標(biāo)系來去自如，只要代入不同的速率就好，也應(yīng)當(dāng)要能來回跳躍于多個(gè)座標(biāo)系。例如說我們想去猴子座標(biāo)系，可以先去小馬的座標(biāo)系，之后轉(zhuǎn)換到猴子座標(biāo)系，我們要求的只不過是基本的一致性。
最后用上述的公理加上一點(diǎn)點(diǎn)代數(shù)，得到的結(jié)果就是洛倫茲轉(zhuǎn)換，只有它能滿足上述的基本要求，滿足宇宙的相對(duì)性，對(duì)稱性和一致性，也一定能描述現(xiàn)實(shí)宇宙，所以宇宙速限一定存在，為何會(huì)這樣說？
這個(gè)絕對(duì)速限（簡稱為C）是定義洛倫茲轉(zhuǎn)換的惟一參數(shù)，透過這個(gè)參數(shù)，洛倫茲轉(zhuǎn)換預(yù)測了宇宙速限的存在，而伽利略轉(zhuǎn)換雖然就是洛倫茲轉(zhuǎn)換的特殊情況，也就是當(dāng)C等于無限。
但就我們之前談到的相對(duì)性和對(duì)稱性來看，C的確有可能等于無限，但基于一些與光無關(guān)的緣由，我們曉得它不可能是無限！
洛倫茲轉(zhuǎn)換容許麥克斯韋爾方程式在轉(zhuǎn)換后的不變性，用它就才能寫下一條電磁學(xué)的普世法則，在所有座標(biāo)系通用，這也進(jìn)一步證明了洛倫茲轉(zhuǎn)換才是對(duì)現(xiàn)實(shí)的正確描述宇宙速度，并且其中的C要用一個(gè)特定的值才好使，這個(gè)值必須是麥克斯韋爾方程式中的一些基本常數(shù)組成。假如要讓電磁理論能夠運(yùn)作，宇宙速限必須是有限的值，即使不考慮光速也是這么。
但神奇的是，算出宇宙速限的常數(shù)組合恰好描述了電磁波傳遞的速率，也就是光速，C的確等于光速，但它原本是因果傳遞的速率，它代表宇宙中的兩地傳遞訊息的速率上限，嚴(yán)格來說，是任何人觀察到兩地傳遞訊息的速率上限，也因而它是任何無質(zhì)量粒子的最高速限！
所以光，也就是光子，還有重力波和膠子，它們質(zhì)量都是零，所以都以最高速限運(yùn)動(dòng)，質(zhì)量似乎就是運(yùn)動(dòng)的阻撓宇宙速度，沒有質(zhì)量就沒有妨礙，所以無質(zhì)量的粒子都會(huì)以最高速限運(yùn)動(dòng)，而質(zhì)量本身和時(shí)空的存在告訴我們宇宙速限是個(gè)有限值。
愛因斯坦對(duì)于洛倫茲轉(zhuǎn)換的剖析帶來了狹義相對(duì)論，時(shí)間膨脹，厚度收縮，其實(shí)還有質(zhì)能等價(jià)等（E等于MC平方）！
若果沒有宇宙速限，假定C等于無限會(huì)發(fā)生哪些事呢？
物質(zhì)便不會(huì)存在，由于須要無限多的能量來創(chuàng)造質(zhì)量，一切只有無質(zhì)量粒子以無限速率運(yùn)動(dòng)，時(shí)間膨脹和厚度收縮的效應(yīng)爆燃成無限大，時(shí)空本身也不復(fù)存在，沒有因果，由于所有地方都能及時(shí)的相互溝通，整個(gè)宇宙就只有這兒和現(xiàn)今。
所以這樣的世界觀本身就飽含矛盾，而這個(gè)悖論也表明了無限的速限是不可能的，因果傳遞的有限速率是宇宙存在的基本條件！