Question

光速为何不变？

光速不变的原因是什么？

Answer 1

在真空中，光以每秒30万公里的速度向前传播着。在这个世界上没有任何事物的传播速度能够超过光速。光速也被称之为速度的极限。
爱因斯坦在写他的《狭义相对论》时以两个基本假设作为理论基础。其中一点便是光速绝对不变。因为光速的绝对不变性，时间与空间都不得不变为相对的了。可见光速的绝对性是和以之固。在这里就产生了一种质疑，为何真空中的传播速度是每秒30万公里，而不会高于或低于这个速度呢？而且光速也不象其它物体的速度可以控制，或快或慢或停止。在真空中，光线一但从光源发出则速度箅为必为每秒30万公里。不论光线或强或弱，光源是否运动，光向前传播的速度始终不变。
光是由光子组成的，每束光线不知包含了多少个光子沿着光线的方向向前飞奔着。说光线的速度是每秒30万公里也就是说组成的这束光线的每一粒光子的速度也都是每秒30万公里，可见，光速绝对不变也可以归结为组成这束光的某一粒光子的速度绝对不变。那现在的问题就是这一粒光子的速度为何是每秒30万公里而绝对不变呢？难道说光源有一种“天生”的把握程度，让从其发出的光子的速度统统都为每秒30万公里，绝对不会让其中任何一粒光子高于或低于这个速度？
如果我们现在假设光源发出的光子并非只有速度为每秒30万公里的，有高于这个速度的，也有低于这个速度的。那么情况又会怎样呢？其中的速度为每秒30万公里（相对于观察者的速度）的光子所表现出来的肯定就是光线，而速度低于和高于光速C（C=30万公里/秒）的光子对于观察者来说又表现为什么呢？让一粒小石子飞向一个鸡蛋，速度太快会穿过鸡蛋飞过，速度太慢又会被蛋壳反弹回来。而只有速度不快不慢才正好落入鸡蛋内。而这“不快不慢”的速度恰恰就是光速。光是一种现象，当一群速度为C的光子飞入观察者的眼睛里时，这些光子势必会融入视网膜上的分子并和其发生化学反应，而反应所表现出来的现象恰恰就是人感知到了光。而那些相对于观察者的速度低于光速C和速度高于光速C的光子会对于观察者产生什么作用呢？这种作用不是以光的形式表现出来，但肯定会以其它的形式有所表现。
综上所述，在这里不妨作出一个结论，在真空中任何光源所发出的光子并非只有一种速度（每秒30万公里）而是一个范围，在这个范围之内相对于观察者速度为每秒30万公里的光子以光的形式表现出来。如果这个结论成立的话，那么爱因斯坦的《狭义相对论》中关于“钟慢”、“尺缩”的现象就可以有一种新的解释了。
假定有一列火车在平直的轨道上以速度V匀速行使。列车长度为L，中点O上置一光源。A、B为列车上的两个观察者，且OA=OB。在某一瞬间，光源向四周发出光子。在列车参考系中，A、B两个观察者感受到的都是速度为C的光子，且OA=OB，所以以A、B两个观察者同时看到了闪光。相对于路基参考系，如果把光源发出光子的瞬间路基上同O、A、B相对应的点分别称作O’、A’、B’，因为OA=OB，所以O’A’=O’B’由于列车是在以速度V向前行使的，当光源发出的光子向前传播的过程中，列车已经前进了一段距离，于是A与A’，B与B’也就不再重合，那么A与A’，B与B’能同时感受到闪光吗？答案是肯定的。虽然列车与A’、B’之间存在相对速度V，但由于观察者只能感知到相对其速度为C的光子，所以列车即使开的再快些，A’、B’两个观察者感受到闪光的时间也是相等和不变的。即A、A’、B、B’四个观察者同时看到了闪光。不同的是以光源为参照物，A和B感受到的是光源发出的速度为C的光子，A’感受到的是光源发出的速度为C-V的光子，B’感受到的是光源发出的速度为C+V的光子。所以即使A’、B’一个距离光源近些，一个距离光源远些，但他们都同时感受到了闪光。
这种对于与光源不同距但却同时看到闪光的解释又回到了牛顿的经典力学之中。
现在让我们把列车中点O上的光源换成一个标准钟。A’’为A点在路基上的对应点。A’’与B’’会随着A、B两点的向前移动而在路基上不断变换位置。那么A、B、A’、B’、A’’、B’’六个点处的观察者所看到的时钟的情况又是怎样的呢？
假设时钟在12点整的时候向外传播光信息。那么A、B、A’、B’都同时看到了一样的时间，即12点整这个时刻。而在他们看到时间的同时时钟又向前走了一段时间即在原来的12点整的基础上再加上L/2V的时间。那么在这同时A’’与B’’两点的观察者看到的时钟的情况又是怎样的呢？因为A’’在A’处看到12点整这个信号会晚于A处，虽然A’’与A处于同一位置。而A’’与A的时间差是多少呢？通过计算可以得出时间差为VL/2C*C，同样的道理，当B看到12点整这个信号时，B’’已先于B看到了12点整这个信号，它们之间的时间差也是VL/2C*C。也就是说在列车向前运行的过程中，A、B两处的观察者始终看到相同的时间，而A’’处的观察者看到的时间始终慢A处观察者所看到的时间一个固定值VL/2C*C，而B’’处的观察者看到的时间始终快B处观察者所看到的时间一个固定值VL/2C*C。所以相对于A’’处的观察者来说，列车上的时间变慢了，相对于B’’处的观察者来说，列车上的时间变快了。
现在让列车在运行中逐渐的加速，A’’与B’’处的观察者看到的时钟情况又会怎样呢？因为A’’与B’’是列车上A、B两点在路基上相对应的点。所以在列车行进的过程中，路基上A’’与B’’的位置会不断的变换位置以与A、B相对应。在这里令A和B每隔一秒在路基上就对应一点。那么当列车的速度逐渐提高的时候，路基上的B’’点与下一个B’’点之间的时间间隔会怎样变化呢？根据VL/2C*C，可以知道这种时间间隔会越来越长。也就是说随着列车速度的逐渐提高，在B’’处越来越早的看到时间。同样的道理，在A’’处越来越晚的看到时间。而当列车的运行速度越来越快达到或接近光速时，在A’’处会看到时间越来越慢，到最后时间几乎停止了，或者说列车与时钟在A’’处观察者的眼中消失掉了。因为A’’处的观察者只能观测到相对于自己的速度为C的光子，所以此时的时钟发出的光子信号哪怕只有一点点速度（再加上列车运行的速度）相对于A’’来说速度也超过了光速C。
以上是对光子传播在相对运动过程中，观察者所能观测到的情形。而《狭义相对论》中之所以会出现“钟慢”的结论就是因为在理论中把彼此相对运动的观察者所观测到的同一光源发出的速度不同的两组光子看成了同一组光子（即把两组光子的速度不同看成了速度相同）。于是便产生了“钟慢”的结论。因为同样的道理，所以“尺缩”的结论也就应运而生了。
在文章的前面曾经提到：光源发出的光子速度有快有慢，并在一个范围之内，在这个范围之内相对于观察者速度为C的光子以光的形式表现出来，那么低于速度C的光子和高于速度C的光子相对于观察者来说又表现为什么呢？
拿太阳和地球为例。太阳时时刻刻都在向地球发射着光子。而太阳和地球之间又在发生哪些作用呢？当一束阳光照射到人们的身上时，人们首先看到了明媚的阳光其次感受到温度在上升。另外地球和太阳之间还有引力的作用。即太阳给地球产生的作用有：温度、光线和引力。哲学上曾经提到：世界的本源是物质和运动。如果物质之间的作用通过运动来传递，那么似乎可以认为温度、光线和引力这三种现象是由运动的光子形成的。
光线是由光子形成的，这不用过多解释。那么温度和引力又是如何通过光子形成的呢？前面曾经做过一个比喻：让一粒小石子飞向一个鸡蛋，速度太快会穿过鸡蛋飞过，速度太慢会被蛋壳反弹回来，而速度不快不慢便正好落入鸡蛋内。这里的小石子好比是光子，鸡蛋好比是原子。由此我说，速度低的被物体反弹回来的光子使物体的温度发生了变化，而速度快的能够穿过物体继续向前飞行的光子使物体产生了力的作用。
先来看温度。在地球上一个受阳光直射的物体温度升高了。但物体温度的升高并非完全由可见光线的照射造成的。把十几个工业用的照明灯放在一起，它们发出的光线强度会超过阳光。但受它们照射的物体温度并没有升高多少。温度的实质是什么呢？就是大量分子之间的相互的剧烈振动。剧烈程度越高则温度越高。当大量的光子撞向原子并被反弹回来的同时，由于力的作用是相互的，原子势必受到顺着光子方向的作用力而振动加剧（在没有遇到这些光子时，物体的原子也在震动）。这种振动又会影响周围其它的原子也使其振动加剧。而后这些振动的原子又再影响周围其它的原子。这样从光子所接触到的原子振动加剧到整个物体的原子振动加剧，从而物体的温度升高了。
在《广义相对论》中，爱因斯坦将引力解释为时空弯曲的一种表现，引力现象是一种几何现象。这说明只要物体在弯曲的时空中运动，那它的运动就会受到弯曲时空的影响，仿佛受到了“引力”的作用。但现在问题出来了，如果一个人趴在地球的表面和地球保持相对静止。由于这个人没有运动，那么即使地球表面的空间再如何弯曲对于这个没有运动的人来说似乎也起不到什么作用了。但趴在地球表面的这个人却依然感受到“引力”的存在。可见，爱因斯坦用时空弯曲来解释引力显的有些差强人意。
同样是在《广义相对论》中，爱因斯坦提出了著名的等效原理：一个均匀引力场等效于加速系中的惯性力场。拿火箭为例，火箭由于受到尾部喷射出来的火焰的反作用力而以一定的加速度向前飞进。假如火箭在前进时迎面遇到了一个平面，并被这个平面阻挡住了。假设火箭始终垂直于这个平面，那么火箭的头部会紧紧的抵住平面，并和平面保持静止状态。假如这时候将火箭尾部喷射的火焰用东西遮起来，你会看到什么呢？一个物体“毫无道理”的和一个平面紧紧抵触着。这是怎样一种情形呢？这不就是在地球上的物体紧紧抵触着地球表面和地球保持静止的情形吗？那么物体为什么会紧紧的抵触着地球表面呢？因为物体受到地球引力的作用，那么引力又是如何产生的呢？难道不能认为地球表面的物体就象一个个尾部喷射着火焰垂直倒立在地球表面的“火箭”吗？而这些“火箭”尾部喷射的火焰似乎被什么遮住了，使你无法看到。当你困惑于如何解释这种现象的时候，你不得不引入了“引力”这个概念。
那么地球表面上的物体所喷射出来的看不见的“火焰”到底是什么呢？前面曾经提到速度快的能够穿过物体继续向前飞行的光子使物体产生了力的作用。那么这力的作用是如何产生的呢？在铀核裂变中有这样一种现象：当用一个中子去轰击一个铀核时，铀核会被激发出1到3个中子，然后这1到3个中子又会去轰击其它的铀核从而激发出更多的中子。这种现象也被称之为“链式反应”。假如这种现象在自然界适用较广的话，那么在这里不防套用一下。当一粒速度极快（超过光速）的光子冲向物体的一个原子时，原子会顺着这粒光子的方向激发出一个以上的高速光子，然后这些光子又会去冲击其它的原子，从而产生越来越多的光子。而原子在被激发出光子的同时势必会受到自身发出的光子的一个反作用力。虽然光子的质量是非常小的，但不能忽略了光子数量众多，速度极快的特点。所以原子受到光子一定的反作用力是可能的。根据这种解释就可以知道为什么太阳向地球发射这么多的光子，地球不但没有被这些光子“冲”走，反而有靠近太阳的倾向，原因就是地球受到了自身被激发出来的光子的反作用力。由此也能看出为什么天上的恒星会有那么多的光子时时刻刻的向外发射呢？其原因不就是组成恒星的每一粒原子所发射出来的光子汇聚而成吗。
在这里有一点需要说明的是当一束光子冲向原子，并非光子速度小于C（相对于原子）的就一定被反弹回来，速度等于C的光子就一定融入原子，速度大于C的光子就一定冲过原子。这种分类只是大致的情况，因为速度等于C的光子并不见得会全部融入原子。如光线照射到镜子上会发生反射，照射到玻璃上会穿过玻璃。所以光子冲向物体会产生什么样的效果，除了要看光子的速度，数量还要看物体是由什么类型的原子组成的。另外地球上物质的密度是各不相同的。一般密度越大组成这种物体的原子的原子量就越大。为什么同样体积的物体有轻有重呢？这除了有物体中各原子间的疏密程度外，还有就是组成这种物体的原子在受到相同速度相同数量的光子冲击时，原子量越大的原子越容易被激发出光子，从而受到的反作用力越大，物体也就越重。而当原子的原子量大到一定程度时，这些原子在没有受到外界微粒的冲击下，也向外辐射物质产生衰变。
由此，可以看出物体在低速运动下遵从牛顿力学，在高速运动下就未必不遵从牛顿力学。应该说随着物体运动速度的提高物体的运动会表现出不同的现象。但不论表现出的现象有多少，现象背后的本质却是不变的……（

Answer 2

光速不可叠加，也就是光速不变，这是爱因斯坦狭义相对论的一个基本公设。它的意思是说，在真空中，光速是约每秒30万千米，永远是不变的，和发光体的运行速度无关，和测量者运动的速度以及和测量光速的物体装置的运动速度无关。同时，这也说明，在宇宙中，存在一个最大的信息传递速度，它就是光速，任何物体在传递信息时，无论采用何种方式，传递信息的速度不可能大于光速，它是一个极限速度。
爱因斯坦在进行相对论的研究中，是假设了光速不变这个原理的。至于为什么光速不变，爱因斯坦并没有给出解释。目前人们对爱因斯坦的光速不变性的假设，具有不同的理解方法，有从理论上完全推导出来的，有用自己的见解给予认识的。这里，我用光子信息的理论予以阐释。
在光子信息的理论中，光子信息是物质的一种代表形式。光子的传播不是独立进行的。如果仅仅是一个光子，没有其它光子信息将这个光子的吸收与发出，这个光子是无法向前传播的。光子只有进入光子信息的集合里，才具有物理意义，才能在光子信息的传播过程中进行下去，光子才有意义。光子信息是物质的代表形式，物质在空间存在的时候，要不断地吸收其它区域中的光子信息，同时发出自己的光子信息，所有物质都是这样。所以，我们在进行测量光子速度这项工作时，并不能直接测量出运动物体发光的真正光子的光速，能够测量到的是测量仪器附近的光子速度。就是说，我们在测量太阳光速的时候，无论是顺着地球公转速度方向上测量，还是逆着地球公转速度方向上测量，都无法测量到真正从太阳上发出的光子的光速。因为太阳上发出的光子早已经在传播过程中被其它光子信息吸收和利用了，真正到达地球表面上的光子，是地球周围物质吸收发出光子信息的结果。所以，能够测量到的光速，都是在地球表面上、测量仪器附近的物质发出的光子速度。因此，无论是从哪个方向测量太阳光的速度值，都应该是相同的，没有什么差异。这就是说，物体发光时的光速，无论发光体怎样运动，就是到达观察者的运动速度真的不一样大，我们也是无法测量出其真正差别的，因为我们所测量的不再是发光体真正发出的光子速度，而是发光体发出的光子信息，传递到我们跟前以后，又被其它物质吸收之后，再一次发出的光子信息。这是相对观察者静止的物质发出的光子信息。就是测量者进行高速运动，或者是边运动边测量，结果也会是一样的。
这就是爱因斯坦提出光速不变的道理所在。爱因斯坦的假设是成立的，只是爱因斯坦没有找到光速不变的原因。

Answer 3

引一段以前同样问题的最佳答案：

爱因斯坦1905年9月发表在德国《物理学年鉴》上的那篇著名的相对论论文《论动体的电动力学》,提到光速问题的话有四段：

“光在空虚空间里总是以一确定的速度V传播着，这速度同发射体的运动状态无关。”

“下面的考虑是以相对性原理和光速不变原理为依据的，这两条原理我们定义如下：

1. 物理体系的状态据以变化的定律，同描述这些状态变化时所参照的坐标系究竟是两个在互相匀速平行移动着的坐标系中的哪一个并无关系。

2. 任何光线在‘静止的’坐标系中都是以确定的速度V运动着，不管这道光线是由静止的还是运动的物体发射出来的。”

“对于大于光速的速度，我们的讨论就变得毫无疑义了；在以后的讨论中，我们会发现，光速在我们的物理理论中扮演着无限大速度的角色。”

“由此，当υ=V时，W就变成无限大。正像我们以前的结果一样，超光速的速度没有存在的可能。”
（《爱因斯坦奇迹年━━改变物理学面貌的五篇论文》[美] 约翰•施塔赫尔主编，范岱年、许良英译，上海科技教育出版社2001年版 第97━98页，第100━101页，第109页，第127页。）

光速不变第四解为质速解，此解从质速关系得来。爱因斯坦质速关系式：
m=m0/√1-υ2/c2（m为运动质量，m0为静止质量，υ为物体运动速度，c为光速）说明：物体以远低于光速的速度（人体尺度下）运动时，质量变化不明显，增加的质量忽略不计，可认为质量不变，以经典力学规律足可以应付计算需要。但接近光速运动时，物体质量增加较多，随着向光速的靠近，质量趋向无限大。大小两极相通，质量无限大因两极同一又为无限小，质量无限小可视为零，因此光子无静止质量。光作为极限物，大小同一，动静也同一，无静止质量即为无运动质量。从质速关系式也可得m0=0时,m=0,υ=c时，此公式不成立。有人认为没有质量怎会有能量？须知电磁场为能量场，光量子又是能量子，因光子无质量，任一能量值在与质量对比时都为无限大，因无质量，运动中也不消耗能量，除传递能量给其它物体外，光子能量足以保持其速度不变。
光子无质量为知性所不容，人们到处寻找有质量的根据。有人认为光有光压为有质量表现，但不知光压乃光电效应表现，是光量子、光能转化为电能的表现。也有人引爱因斯坦质能公式：E=mc2（E为能量，m为惯性质量，c为光速），认为有质量才有能量，这就和前述质速公式冲突，这种冲突说明光作为极限物，独立于两式之外。我们根据另一能量公式：E=hν（E为能量、n为普朗克常数、ν为光频率）可计算出一定频率光之光子能量，使m=hν/c2推导光子潜质量。注意，这里指的是一定能量必对应一定质量，但对光子而言这只是其潜在质量而非实在质量，这就是实验中找不到有质量的光子的原因，潜在质量只说明可以转变为多少质量。如按经典力学观点非认定光有质量，电磁场有质量，真空作为光量子场就要表现出巨大质量，一切有光的场所也会有沉重的质量压力，含有电磁场的粒子质量都需加倍, 引力定律还会使真空形变。推理继续，光越强，质量越大，引力越大，恒星都变成了黑洞，岂不荒谬！电磁场为能量场，引力场为质量场，二者进一步同一才将潜在的质能关系扬弃为真实关系，这却不是本篇所论之题。还有人以光线在引力场中弯曲来证光有质量，有质量的东西才受引力吸引。我们知道，能量为斥力，不受引力作用影响，至于为何会弯曲，以后自会了解。电磁场有能量而无质量，引力场有质量而无能量，实物处二者间而兼有之，我们需再走一段才能真正了解它们。

光速不变的第五解为时空解，时空解源自爱因斯坦相对论。相对论告诉我们，物体高速运动时会发生“尺短钟慢”的现象，这种现象在低速运动中变化极小，可按牛顿力学定律视其无变化，但在高速中变化明显。如沿运动方向取1米的标尺，以地球时间1秒计算，每秒速度在3万公里时，1米为0.995米，1秒为1.01秒；在15万公里时，1米为0.866米，1秒为1.15秒；在29.7万公里时，1米为0.141米，1秒为7.1秒；在29.99万公里时，1米为0.02米，1秒为50秒。当物体运动速度达到光速时，物体沿空间方向的尺度会缩短为零，时间会慢到停止。

Answer 4

在相对论中，光速不变是很特殊的，不是我们简单理解的匀速直线运动，而是指在真空中，光没有相对速度。光速在相对论中有两个观点：一是光不具有相对速度，这是相对论的前（提下面将分析）；二是光速c是运动速度的极限，这是相对论的结论（根据洛伦兹转换）。

在上图中，我们设A点沿平面D并且相对于平面D以五万公里/秒的速度运动，运动方向如图；C点以相反方向运动，相对平面D速度也为五万公里/秒。B为一束光，运动方向与C点同向，相对平面D的速度为c。根据相对论的光速不变原理，这束光B相对于A点的速度为c，相对于C点的速度也为c。显然，这是不可能的。

我们以下图作为分析对象：

A

B

C

A、B物体在地面运动，相对地面运动速度分别为每小时20与30公里。D为B物体上的一个光源。对两物体之间的相对速度进行测量时，无论在地面上还是在A、B物体上进行测量：同向运动时相对速度是10公里每小时；逆向运动相对速度是50公里每小时。相对速度的这种变换就称为伽利略变换。

按照经典相对论前提解释：但当你在地面或A、B物体上对D点发出的一束光的速度进行测量时，则不具有以上转变。在B物体上测得光速为c；在地面上测得的光速不会是c+30或c-30，也是c；在A物体上测得得光速不会是c+10或c-50，也是c。以上现象与麦克尔逊-莫雷△N=0实验结果相结合。就成为爱因斯坦光速不变原理的理论基础，即：在所有惯性系内测得真空中的光速恒为c，也就是光速与惯性系的选择无关，或者说光速与光源或观察者的运动无关。因此伽利略变换不成立，爱因斯坦抛弃了这一理论。

但爱因斯坦忽略了一个基本的物理现象：就是多普勒效应。在各处所测得的光速虽同为c ，但其频率是不同的，而频率的不同恰恰是运动所引起的，而且与相对运动速度大小成正比。由在《五维时空坐标》中的分析结论知道，这是光与其它物体具有相对运动速度的间接表现。因此对于光（或电磁波、或微观粒子？）而言，麦克斯韦电磁理论、相对性原理、伽利略变换同时成立，在不同惯性空间中，光（或电磁波、或微观粒子？）还具有洛伦兹转换；宏观物质则是速度v、相对性原理、伽利略变换同时成立，没有洛伦兹转换。进一步分析我们知道，它还有更多的物理内涵。

光以上运动速度变化，在相对论中用洛伦兹转换表达，爱因斯坦将其称为是运动引起的时空效应变化。在五维时空坐标中这种变化也同样能用洛伦兹转换表达，只是物理内涵不同《参见五维时间与空间》。在相对论中洛伦兹转换只有一种表达，实际应该有趋近光源与远离光源两种不同的表达式。

因此五维时空坐标及其推论结论不能成为推翻相对论的充足理由，只能认为相对论具有缺陷或还有更大奥密。五维时空坐标及其推论结论还可能为相对论提供更坚实的基础。

相对性原理：此原理认为相对静止和做匀速直线运动的参考系是等价的，物理规律在这些参考系中有相同的表现形式。

麦克斯韦电磁理论认为：电磁场以波的形式在真空中传播，运动速度为一个常数c。也就是说电磁波在真空中传播速度是恒定的。进一步的研究表明，光波就是电磁波，c就是光速。

Answer 5

物理学中最有效的方法就是实验
实验是物理的基础

光速不变的实验有人做过
就是著名的麦克尔逊实验:
1881年，美国实验物理学家A·麦克尔逊作了关于上述问题的实验。A·麦克尔逊以高度的准确性测量了光沿着不同方向传播的速度数值。为了探测预想中的微小差别，A·麦克尔逊使用了非常精确的实验设备，他的实验精确性很高，他测量出来的速度差别比预想中的差别要小得多。
A·麦克尔逊的实验，以后在不同的条件下又作过多次。他的实验得到了出乎预料的结果。在一个运动着的参照系里，光的传播情形同我们在前面推想的恰恰相反。A·麦克尔逊发现，在地球上，光向任何方向传播，其速度都时相同的、不变的。在这一意义上，光的传播使我们联想到子弹的飞行。前面我们曾经设想，在一列运动中的火车上，子弹运动同火车的运动无关。同车厢相对而言，子弹向任何方向运动，其前进速度是相同的。
于是，A·麦克尔逊的实验证明：同我们的推想恰恰相反，光的传播同运动的相对性原理并不矛盾，而是完全符合运动的相对性原理.

从1881年到1905年，几乎经历了四分之一世纪，物理学家们为了这个问题绞尽脑汁。但是他们对这一问题的一切解释，都不可避免的导致理论与实践之间的新的矛盾。在相继出现的各种解释中，一切无视A·麦克尔逊实验所取得的意想不到的结果，而坚持与其持相反观点的，都将归于失败。
A·麦克尔逊的实验进一步证实，运动的相对性原理不仅适用于一般物体的运动，而且也是用于光的传播，因而也适用于一切自然现象。
我们已经注意到，速度的相对性直接源于运动的相对性这一理论。相对于运动中的不同参照系的物体，其运动速度不同。但是，每秒30万公里的光速，在任何参照系里都是相同的，因此光速是绝对的，而不是相对的。