在牛顿所构建的经典力学殿堂中，速度与时间是两个互不相关的概念。速度就是速度，时间就是时间，它们彼此间似乎没有过多的交集。如果有人告诉你，速度能够左右时间流逝的节奏，你肯定会认为这个人精神失常（事实上，直到今日，依旧有部分人认为爱因斯坦的想法过于奇特）。

牛顿的经典力学建立在绝对时间和空间的理论基础上。何为“绝对”？即不论在何种环境之下，时间的流逝速率总是恒定的。

这种“绝对时空观”与人们的日常经验相契合，毕竟地球上的每个人所经历的时间似乎都是等速前进的（尽管严格来讲，存在些许差异，后文将展开讨论）。即便在古代传说中流传着“天上一日，地上一年”的神话，但在大众认知里，这不过是神话故事的情节设定，无人会将其当真。

牛顿的绝对时空观在物理界中占据主导地位长达数个世纪，直至19世纪末才遭遇挑战。

那时的物理界以为物理学大厦已经建成，未来只是修修补补的细活。物理学者因此自豪，仿佛他们已触摸到物理世界的终极真理。

然而，有两朵“乌云”仍旧漂浮在物理学的天空之中！

正是这两朵“乌云”之一，彻底颠覆了物理学界自认为已稳固的学术大厦，使其轰然倒塌。

这其中的一朵“乌云”，就是迈克尔逊-莫雷实验与“以太”之间的矛盾。那么，它们之间的矛盾究竟何在？

所谓的“以太”，通俗而言，可以视为牛顿绝对时空观中的“绝对参照系”，或者说“光速的参照系”

“以太”概念的提出，是为了调和牛顿经典力学与麦克斯韦方程组的冲突。这两者究竟有何冲突？

简单地说，牛顿经典力学以绝对时空观为根基，核心观点之一是“任何速度都是相对的，需有参照系才能定量”。这不难理解，比如我们日常提及的速度通常默认以地球为参照系。

然而，麦克斯韦方程组却为绝对时空观带来了冲击。这个被誉为“人类史上最伟大”的方程组，其核心思想是：光速与参照系无关，仅与真空中的磁导率和介电常数有关。

牛顿和麦克斯韦，都是物理界的泰斗人物，两者的理论犹如重磅炸弹般在物理界引起爆炸性效应，牛顿的经典力学已经深入人心，而麦克斯韦方程组的简洁美感也令人难以抗拒。

面对这样的困境，物理界采取了“左右逢源”的策略，提出了种种假设以调和两者间的矛盾。正是在这种背景下，“以太”的概念应运而生。

当时的物理学者认为，光速也需有参照系，那就是“以太”。以太是一种我们无法察觉的绝对参照系。

换句话说，以太的概念不过是一种假设。这种假设并无不妥，因为任何科学理论都始于假设，只要假设能经受不断的验证与考验，就是优秀的假设。

然而，“以太”概念提出不久，就出现了问题。人们总是对新生事物充满好奇与探求欲望。

迈克尔逊和莫雷便开始试图解开以太之谜，其探究过程简述如下：

按照“以太”理论，以太在宇宙的每一角落都存在且静止。因此，如果物体运动能够产生“以太风”，就像我们在无风的奔跑中，也会感受到风的存在。这使得我们可以测算出地球在宇宙中的绝对速度（相对以太而言）。

迈克尔逊和莫雷利用类似的方法，试图测算不同运动状态下的光速，以寻找以太的真相。但不管他们如何努力，得到的结果始终如冰冷的铁证：无论在何种运动状态下测量光速，得到的数值都是一致的，即30万公里每秒。

这样的结果，显然与理论相悖。只有两种解释：要么迈克尔逊-莫雷实验存在错误，测量有误；要么“以太”的概念根本错误，以太并不存在。

“以太”不存在？这对当时的物理界而言是无法接受的，因为这意味着绝对时空观的瓦解，长期以来的经典力学也显得不那么精确。这对物理界而言，无疑是沉重的打击，经典力学在其心中的地位根深蒂固！

在迈克尔逊-莫雷实验之后，众多物理学者纷纷进行类似实验，实验过程更为严谨精确。但结果始终未变：无论怎样测量，光速仿佛具有某种智能，始终保持不变，即30万公里每秒。

物理界陷入困境，迈克尔逊-莫雷实验与“以太”之间的不和如同卡在喉咙的苍蝇，令他们倍感不适。

关键时刻，爱因斯坦的革命性思维扭转了局面。他看到了问题的关键：既然实验本身无误，那么问题必然出在“以太”之上。而“以太”不过是一种假设，与实验相悖，不如摒弃，问题自然迎刃而解。

于是，爱因斯坦运用“奥卡姆剃刀”原则（这个原则在日常生活中也很实用，特别是在应对杠精时，值得大家学习），果断将“以太”概念剔除。

同时，爱因斯坦提出了新的假设，即“光速不变原理”：光速是恒定的，在任何参照系和运动状态下都保持不变。

牛顿的绝对时空观在爱因斯坦的革命性理论下崩塌，相对时空观应运而生。以“光速不变原理”为基石（另一基石是相对性原理），爱因斯坦构建了著名的狭义相对论。

光速不变原理与“以太”概念同为假设，但前者显然更具说服力，因其背后有坚实的实验支持，远超单纯假设。一开始，物理界对狭义相对论并不认可，但随着更多证据的出现，人们不得不承认其正确性。

狭义相对论为我们提供了全新的世界观和宇宙观，彻底颠覆了以往的绝对时空观。爱因斯坦进一步将“洛伦兹变换”整合进狭义相对论方程中，产生了光速极限、时间膨胀、尺度收缩、质量增加等现象。

速度（光速）与时间的关系，在此变得密不可分。原因何在？其实并不复杂。在牛顿的绝对时空观中，时间和空间都是固定的，光速（速度）会随着参照系的变化而变化。但在爱因斯坦的相对时空观中，光速是绝对不变的，这意味着时间与空间必须随着参照系而变化，以确保光速的不变性。

换言之，光速会根据你的运动状态变化，你快，光速就显得快；你慢，光速就显得慢。光速会根据你的运动状态相应调整。

更严谨地讲，光速不仅是速度，更代表了四维时空的内在性质，所有静质量为零的物质传播速度均为光速，包括信息传播速度，比如引力波和胶子的传播速度。

为了确保光速的不变性，时间和空间必须随之变化，由此产生了时间膨胀和尺度收缩现象，公式如下：

从公式中可以看出，速度越快，时间就越慢，无限接近光速时，时间几乎停滞。公式推导并不复杂（详见之前的文章：通俗讲解爱因斯坦的狭义相对论数学公式，上过初中就能看懂！ 什么是时间神奇的事情正在发生时间膨胀的数学推导过程），一切都建立在光速不变原理的基础上，以往的文章已有说明，此处不再赘述，感兴趣的朋友可以自行探究。

狭义相对论的核心之一是“光速不变原理”，但不容忽视的是参照系的选择。许多人之所以难以接受相对论，就是由于在不断转换参照系的过程中迷失方向。

最后强调：

光速不变原理是假设

光速不变原理是假设

光速不变原理是假设

重要的事说三遍！一个假设性的东西，我们为何要信服？

我们确实有权不相信，并提出自己的假设。但正如“以太”这个假设概念一样，如果你的假设能解决经典力学与麦克斯韦方程组的冲突，更能符合实验观测，更能经受考验，你将比爱因斯坦更伟大！人们也会更信任你的假设。

但问题是，你、我、乃至所有人，都无法做到，起码目前还没有人能做到。

而且，假设越多，出错几率越大。任何一个假设都可能引发更多矛盾。这就像编织谎言，为了圆一个谎言，不得不编造更多谎言。所以，假设越少，出错几率就越小。爱因斯坦仅用两个假设（另一假设为相对性原理），就提出了狭义相对论！

因此，我们不妨心平气和地接受狭义相对论，而且过去一百多年来，越来越多的事实已经证明了这一理论的正确性，手机导航系统便是最佳例证。

非要拒绝相信相对论以彰显自己的“与众不同”吗？