十九世纪末，开尔文宣布：“物理学的大厦已经基本落成,但仍有两朵乌云”。然而没有过多久，其中一朵乌云就差点拆了这栋以牛顿为首的大厦。物理学从来都不缺跟风的人，偏偏就是爱因斯坦这个打破传统框架的人缔造了物理学神话，更是成了宇宙学的开山鼻祖。

　　爱因斯坦的《狭义相对论》基于光速不变，才有了任何有静质量不为零的物体，无法达到光速。而《广义相对论》的场方程是描绘了宇宙膨胀，才有了后来宇宙膨胀速度超过光速，所以一切的种种都是由于“光速不变原理”的这个假设，如果没有这个假设，也就没有后来一大堆反常识的结论，也就不存在那么多矛盾。

　　麦克斯韦

　　光速不变原理并非爱因斯坦胡编乱造，这还要从另外一个人说起。费曼曾经被问到谁是世界上最伟大的物理学家，然而他的回答并不是当时正处于风口浪尖的爱因斯坦，他说：

　　他为什么会这么说？还要从伟大的麦克斯韦发表的方程组说起。

　　看起来像天书？我们并不需要完全搞懂上面的麦克斯韦方程组。只需要知道这是描绘电磁性质，并了解一些特殊符号的含义，得到我们想要的光速不变原理即可。

• 光速不变

　　从麦克斯韦方程组中可以求得一个解：真空中电磁波的速度c。光是电磁波，而这个解中实际上是两个物理测量值的函数：真空的介电常数（ε）和磁导率（μ），而这两个值是通过测量而得，是客观性质的值，是常数。这说明光速也是客观性质的常数，光速的大小取决于测量的精确性，光速是绝对速度。

　　真空的介电常数和磁导率仅仅只是是描绘介质的性质，因为光可以在真空中传播，如果相信任何物质可以超越光速，那就是相信有什么物质比真空小，这种介质必须是非常奇特的材料，当时物理界大神们相信一定存在“以太”这种传播媒介，而寻找“以太”的失败结果，也就应了爱因斯坦那句“任何有静质量不为零的物体，无法达到光速”。

• 理论与实验的基础

　　麦克斯韦描述真空中电磁场的特性，也是描绘了光在真空中的特性。麦克斯韦方程组发表时间为1861年，1887年“以太”被迈克逊莫雷实验证实不存在，而狭义相对论的发表时间是1905年，所以爱因斯坦是站在了巨人的肩膀上才有了后来的《狭义相对论》和《广义相对论》，光速不变原理也不是爱因斯坦信手拈来的，我们也无需从晦涩难懂的《狭义相对论》中去理解光速为什么是极限速度。

　　寻找“以太”的反面教材

　　单单从理论上并无法说明问题，科学讲究证据。开尔文说的其中一朵乌云就是寻找“以太”的失败。迈克尔逊与莫雷是以太论的追随者，一生都在致力于寻找“以太”，然而它们的实验结果却是证明了“以太”不存在。迈克逊莫雷实验原理是利用干涉仪测量两垂直光的光速差值。

　　在他们的预想中，如果光真的是在“以太”介质中传播，那么如下图，当光射出时相对于以太运动，如果实验设备相对于以太静止（图左），那么两束光会同时到达，即不会出现干涉条纹。当实验设备相对以太运动（图右），也就说会存在相对速度，那么两束光会出现干涉条纹。

　　实际情况是如果宇宙中充斥着“以太”，那么地球在宇宙中运动，也就是地球在相对以太运动。

　　假设地球相对于以太向右运动，那么静止在地球上的实验结果应该是，光源B应该会先到达，因为地球的移动增加了光源A的运动路程，最终形成干涉条纹。

　　然而真正的实验结果是下图，无论在何地何时，实验结果都出奇的一致，A和B永远都是同时达到，并不会出现干涉条纹。光速是绝对的，并不会出现相对运动，也就不存在相对的参考介质“以太”。

　　迈克尔逊和莫雷的实验揭示了一个对于当时来说基本的，甚至是疯狂的宇宙事实：无论你是开着接近光速的飞船，还是静止在地球上的人，当飞船打开灯，灯光相对于飞船的速度是c，相对于人的速度也是c，于是就出现了相对时间流速不同的结果。

　　任何观察者，不管一个观察者相对于另一个观察者，或相对于光源或相对于光源的相对运动，测量的光速都是相同的。

　　宇宙膨胀速度

　　关于宇宙膨胀速度超过光速，其实从麦克斯韦方程的解就可以理解，光速是由空间中的真空性质所决定的，然而宇宙膨胀代表着空间膨胀的变化，是非正常空间，也就是非正常真空性质，所以不在受光速所制约。除了宇宙膨胀，黑洞内的空间也是极度扭曲的，也属于非正常空间，或许黑洞内部也可以超越光速，就像《星际穿越》中男主看到了过去了时空，并操纵了过去的事物。