愛因斯坦如何推導光是最快速度？因為人根本無法感知超越光的速度
大家好，歡迎收看量子科普第61期，我是常常，今天和大家聊一聊關於愛因斯坦是如何推匯出光速是宇宙中的最快速度，理性的說，在我們所處的四維空間內，即使有超越光速的速度，我們也無法感知到。
首先來說，速度並沒有快慢之分，也不存在最快速度、最慢速度，因為在牛頓的經典力學體系中，速度只是相對的速度，計算速度是需要一個參考系，例如我們在房間裡吃東西，那麼以你所處的房間作為參考系，你本身是沒有速度的，但是如果將太陽作為參考系，因為地球進行的自轉、公轉，所以你的速度就會很快，這就是坐地日行八萬裡，巡天遙看一千河。
以牛頓的經典力學體系來看，世界上根本不存在運動最快的物質，因為計算速度的參考系是不同的，那麼光的速度又是如何計算出的呢？這要得益於19世紀的英國物理學家推匯出的麥克斯韋方程組，麥克斯韋方程組可以計算出電磁波的速度，而光也屬於電磁波的一種，所以光速最快就是愛因斯坦在大學期間通過麥克斯韋方程組計算出的。
但是推導的麥克斯韋方程組存在一個問題，因為麥克斯韋方程組並沒有加入任何參考系就計算出了光速，這與牛頓經典力學體系中的速度必需參考系的定論出現了嚴重的偏差，被當時物理學界封為真理的牛頓經典力學竟然無法與電磁學相容！
愛因斯坦在研究光速時也發現了這個嚴重的問題，因為牛頓經典力學中認為速度必須有參考系，後來很多支援經典力學的科學家在經典力學中加入了"以太"要素，認為光速的參考系是以太，當時正在上大學的愛因斯坦對於以太是光速的參考系提出的質疑，愛因斯坦認為用"以太"為光速打了一個補丁，那麼光速後續的問題中還有使用以太打幾十個甚至上百個補丁，而且以太只是一個虛無縹緲的理論，根本無法被證實，所以愛因斯坦創造性的在光速的問題上拋棄了牛頓經典力學中參考系的觀點，但愛因斯坦並沒有完全推翻經典力學，愛因斯坦認為光在所有參考系中速度都是相同的，後來愛因斯坦又在其中加入了相對性原理，這就構成了後來愛因斯坦震驚世界的"狹義相對論"。那麼光為何是宇宙中的最快速度呢？
其實光運動的速度不單單只是物質運動這麼簡單，它還涉及到一個資訊傳遞的問題。
我們感知資訊無非是用觸覺、聽覺、視覺等幾種方式，那麼這幾種方式中傳遞資訊最快的就是視覺，而光就是視覺資訊傳遞的載體，我們利用電磁波進行資訊傳遞與視覺原理相同，因為光也是電磁波的一種，所以與其說光速是宇宙中運動最快的速度，倒不如說光是人類能感知到的、宇宙中資訊傳遞最快的速度。可能上面的敘述有些晦澀難懂，下面給大家舉一個生動的例子
假設：我們現在有一個可以超越光速的航天器，我們將它發射到距離地球一光年的星體上，這個航天器僅僅需要5秒就可以飛行一光年的距離到達星體，但是我們接收從星體上發射的光或者電磁波到達地球則需要一年的時間，也就是說，即使超越光速的航天器僅需要5秒就可以達到星體，但是我們也無法感知到，因為它的速度超越了資訊傳遞的速度，我們感知到航天器的速度只能是航天器的5秒+光的一年=一年零五秒。
