为什么光速在宇宙中总是恒定不变的?
光速在宇宙中总是恒定不变的原因,主要源于爱因斯坦狭义相对论的两个基本假设。第一个假设是物理定律在所有惯性参考系中都是相同的,这意味着无论观察者如何运动,物理现象的规律都保持不变。第二个假设更为关键,即真空中的光速对于所有惯性观察者来说都是恒定的,这个速度大约是每秒299,792,458米,通常用符号c表示。
这个恒定不变的光速并非源于光源或观察者的运动状态,而是光本身的一种基本属性。根据狭义相对论,当物体的速度接近光速时,其质量会趋于无限大,这意味着要使物体达到光速需要无限大的能量,这在物理上是不可能的。因此,任何有质量的物体都无法达到或超过光速,而光子在真空中总是以这个极限速度传播。
此外,光速的恒定性也解释了时间膨胀和长度收缩等相对论效应。当观察者接近光速运动时,时间相对于静止观察者会变慢,长度也会收缩,这些现象都是为了保持光速在所有惯性参考系中恒定而出现的自然结果。
总之,光速在宇宙中的恒定不变是狭义相对论的基础假设之一,它不仅揭示了光的基本属性,也对我们的时空观念产生了深远的影响。这一原理已经得到了无数实验的验证,成为现代物理学的重要组成部分。

