Question

光速为什么是不变的

问题是你所用公式的基础是不是光速不变原理，我觉得光速不变是实验测定的结果，著名的迈克耳孙-莫雷实验结果显示，不同方向上的光速没有差异。

Answer 1

对光速的理解不能用理解质点速度的方法去理解。
所谓光速不变讲的是测量一束光线从光源发出后到达观察者的这段“时间”不会因为光源或观察者的运动状态而改变的这种现象。但如果同样的现象发生在抛出去的球与接球的人之间的话，那么从球被抛出去到接球的人接到球这段“时间”就会随着抛球的人或接球的人的运动状态而改变。总之，在实际测量速度过程中，实际测量到的都是时间，而不是速度。速度是由时间和距离计算出来的。因为在光传播过程中这个时间不会因为光源或观察者的运动而发生变化，因此把它叫做光速不变。
其实，把这种”时间的不变“叫做”光速不变“是不正确的。很容易产生误解。也因此而让人很难理解。这种”时间的不变“实际上正是因为”光速的变化“才得以实现的。例如当光源向着观察者运动时，光速（实际速度）相应减慢，当光源背离观察者运动时，光速（实际速速）相应加快。因为有这样的调节机制，因此无论光源运动与否，光到达观察者所用的时间都是一样的。类似的现象在声音传播中也一样。唯一不同的是，当观察者运动的时候光与声音不同。这也是最让人不解的地方。
光和声音一样都是波。而波的传播速度完全由介质决定，与波源的运动状态无关。
为什么当观察者运动的时候声音的测量到的传播时间会随着变化，而光的传播时间却不变呢？这与介质有关。声音的传播介质是空气。至于光在”真空“中的传播介质，根据最新发现是一种叫做”质量场“的物质场（可在网上搜到）。光源的运动与观察者的运动都可以产生同样的质量场变化效果。因此，无论是光源运动还是观察者运动，最后观察到的光传播时间都是不变的。
另外，引力红移，引力透镜和光线弯折等自然现象也都是因为作为光传播介质的质量场密度的分布特征造成的。这些现象的产生都是光的实际速度发生了变化的结果。
很遗憾，迈克耳孙-莫雷实验没有比较地球垂直方向上的光速。而事实上在地球的垂直方向上是有光速变化的，因此可以观察到引力红移现象。
所以，1）理解了”波速“与”质点速度“之间的本质不同、2）理解了所谓的”光速不变“实际上应该是”时间不变“、3）理解了作为光传播介质的质量场的调节作用这三点之后，就不难理解”光速为什么是不变的“了。也就不难理解实际光速其实是可以变化的。
以上这些内容并非来自教科书。仅供参考。

Answer 2

我最近才想到的，就是联动的速度-一种改变对他周围的联系产生改变，这种速度就是极限速度=光速。光的传播就是以这种无限联动的方式传播。其实就是波的传播。光基于空间最本质的状态收到的阻力最小——真空光速最快。

Answer 3

相对论是假设光速是不变的 建立在此基础上 生活经验表明这是正确的

Answer 4

爱因斯坦说它不变就是不变，这是相对论的前提与基本
如果变了，相对论也就错了，物理学将被全面改写