，其中和分別為真空介電常數(shù)和真空磁導(dǎo)率。所以能夠看出，真空光速的大小實(shí)際上是由兩個(gè)物理常數(shù)決定的。而根據(jù)第二條基本假設(shè)：任何慣性參考系中物理定律都相同，那么在任何慣性系中物理常數(shù)應(yīng)該也是不會(huì)改變的，就像引力常數(shù)G、普朗克常量h、玻爾茲曼常數(shù)k等，都不應(yīng)該隨著慣性參考系改變而改變。這樣看來(lái)，任何慣性系中光速都不變這回事，也就顯而易見(jiàn)了。

如果想從物理層面進(jìn)行解釋?zhuān)俏疫€是要從狹義相對(duì)論入手。因?yàn)閺奈锢斫嵌瓤?，速度上限是光速這件事，實(shí)際上是狹義相對(duì)論的結(jié)論之一。

稍懂一點(diǎn)相對(duì)論的都知道，整個(gè)狹義相對(duì)論的理論框架建立在兩條基本假設(shè)之上：1. 光速在任何慣性參考系中保持不變。2. 任何慣性參考系中物理定律都相同。（可能表述不夠嚴(yán)謹(jǐn)，但意思是對(duì)的） 愛(ài)因斯坦從這兩條基本假設(shè)出發(fā)，通過(guò)嚴(yán)格的數(shù)學(xué)和物理推導(dǎo)得到諸多結(jié)論，其中就包括著名的質(zhì)能公式 E=mc^2，同時(shí)還有鐘慢尺縮、物體的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量大于靜止質(zhì)量等一系列顛覆牛頓力學(xué)的結(jié)論。

這些公式告訴我們，一個(gè)運(yùn)動(dòng)速度物體趨近于光速的物體，其質(zhì)量趨近無(wú)窮大，而在現(xiàn)實(shí)世界里一個(gè)質(zhì)量無(wú)窮大的物體并不可能存在，這也就決定了有質(zhì)量（靜止質(zhì)量）的物體的運(yùn)動(dòng)速度必須小于光速。（或者也可以理解為，如果想把一個(gè)物體加速到光速，它的質(zhì)量會(huì)趨近于無(wú)窮，需要的能量也趨近于無(wú)窮，而你沒(méi)有無(wú)窮的能量把它加速到光速。）

總之你就能看到，真空光速為速度上限，實(shí)際上是狹義相對(duì)論的結(jié)論。所以，如果你想問(wèn)為什么這個(gè)結(jié)論是對(duì)的，也就是要問(wèn)為什么狹義相對(duì)論是對(duì)的。鑒于狹義相對(duì)論的理論體系全部構(gòu)建在兩條基本假設(shè)上，那你也就是要問(wèn)為什么狹義相對(duì)論的兩條基本假設(shè)是對(duì)的。

所以為什么兩條基本假設(shè)是對(duì)的？通常我們理解為，這兩條基本假設(shè)是前人通過(guò)大量的實(shí)驗(yàn)和分析總結(jié)出來(lái)的基本規(guī)律。這就有點(diǎn)像數(shù)學(xué)中的公理一樣，沒(méi)有人知道為什么對(duì)，也沒(méi)人能證明，只能通過(guò)實(shí)驗(yàn)去驗(yàn)證。但我覺(jué)得題主并不能信服這個(gè)說(shuō)法，所以我試著用我自己的理解去解釋這兩條基本假設(shè)。

先來(lái)看第二條：任何慣性參考系中物理定律都相同。關(guān)于這一點(diǎn)我真的沒(méi)有太多別的理解，因?yàn)樗褪且粭l公理，沒(méi)辦法證明，也說(shuō)不出所以然，只能默認(rèn)它是對(duì)的（而且這條基本假設(shè)也非常符合人類(lèi)的經(jīng)典認(rèn)知）。

但是根據(jù)我自己的理解，基于這條假設(shè)，可以從邏輯上（注意是邏輯上，不是數(shù)學(xué)和物理上）推導(dǎo)出第一條假設(shè)：光速在任何慣性參考系中保持不變。你大概會(huì)覺(jué)得我在扯淡，實(shí)際上不妨想想：真空光速是如何計(jì)算得到的？是通過(guò)麥克斯韋方程組計(jì)算出來(lái)的（具體計(jì)算過(guò)程我不寫(xiě)了，基本上任何一本電磁學(xué)的書(shū)里都有），真空光速表達(dá)式為

分析到這里，速度上限為光速這件事似乎順理成章。我們的思路基本上就是：狹相的兩條基本假設(shè)是對(duì)的 → 狹相是對(duì)的 → 狹相的結(jié)論也是對(duì)的 → 速度上限為光速是狹相的結(jié)論，所以就是對(duì)的。

怎么樣，覺(jué)得邏輯性強(qiáng)嗎？

其實(shí)還可以從另一個(gè)角度理解：根據(jù)狹義相對(duì)論的結(jié)論，如果某個(gè)運(yùn)動(dòng)物體超過(guò)了光速，那么必然會(huì)在某個(gè)參考系下發(fā)生因果律的破壞。舉個(gè)例子：我開(kāi)了一槍?zhuān)凶由媳淮虺鲆粋€(gè)孔。開(kāi)槍是“因”，靶上出現(xiàn)孔是“果”。

如果子彈沒(méi)有超過(guò)光速，那么不管你在什么慣性系中觀察，“因”永遠(yuǎn)發(fā)生在“果”之前。但如果子彈超越了光速，你就會(huì)發(fā)現(xiàn)在某個(gè)慣性系中，靶上先出現(xiàn)了一個(gè)孔，然后我才開(kāi)槍。這就違反了因果律。這也就是為什么說(shuō)超過(guò)光速會(huì)回到過(guò)去，因?yàn)槟惆选耙颉焙汀肮鳖嵉沽?。為了避免出現(xiàn)因果律破壞，宇宙只能把光速“設(shè)定”為速度上限。

當(dāng)然如果你不想聽(tīng)這么不觸及宇宙本質(zhì)的解釋?zhuān)谴蟾啪鸵仙秸軐W(xué)去了。為什么光速如此特別？為什么宇宙速度上限就恰好是這個(gè)數(shù)？那大概只有上帝知道。

也許整個(gè)宇宙就是上帝的一臺(tái)超級(jí)計(jì)算機(jī)，光速可能只是計(jì)算機(jī)的運(yùn)行功率有限，量子效應(yīng)可能也只是因?yàn)橛?jì)算機(jī)分辨率有限。說(shuō)不定哪天上帝玩膩了，就把計(jì)算機(jī)關(guān)掉了。