真空光速，其中和分別爲真空介電常數和真空磁導率。所以能夠看出，真空光速的大小實際上是由兩個物理常數決定的。而根據第二條基本假設：任何慣性參考系中物理定律都相同，那麽在任何慣性系中物理常數應該也是不會改變的，就像引力常數G、普朗克常量h、玻爾茲曼常數k等，都不應該隨著慣性參考系改變而改變。這樣看來，任何慣性系中光速都不變這回事，也就顯而易見了。
如果想從物理層面進行解釋，那我還是要從狹義相對論入手。因爲從物理角度看，速度上限是光速這件事，實際上是狹義相對論的結論之一。
稍懂一點相對論的都知道，整個狹義相對論的理論框架建立在兩條基本假設之上：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。（可能表述不夠嚴謹，但意思是對的） 愛因斯坦從這兩條基本假設出發，通過嚴格的數學和物理推導得到諸多結論，其中就包括著名的質能公式 E=mc^2，同時還有鍾慢尺縮、物體的運動質量大于靜止質量等一系列顛覆牛頓力學的結論。
這些公式告訴我們，一個運動速度物體趨近于光速的物體，其質量趨近無窮大，而在現實世界裏一個質量無窮大的物體並不可能存在，這也就決定了有質量（靜止質量）的物體的運動速度必須小于光速。（或者也可以理解爲，如果想把一個物體加速到光速，它的質量會趨近于無窮，需要的能量也趨近于無窮，而你沒有無窮的能量把它加速到光速。）
總之你就能看到，真空光速爲速度上限，實際上是狹義相對論的結論。所以，如果你想問爲什麽這個結論是對的，也就是要問爲什麽狹義相對論是對的。鑒于狹義相對論的理論體系全部構建在兩條基本假設上，那你也就是要問爲什麽狹義相對論的兩條基本假設是對的。
所以爲什麽兩條基本假設是對的？通常我們理解爲，這兩條基本假設是前人通過大量的實驗和分析總結出來的基本規律。這就有點像數學中的公理一樣，沒有人知道爲什麽對，也沒人能證明，只能通過實驗去驗證。但我覺得題主並不能信服這個說法，所以我試著用我自己的理解去解釋這兩條基本假設。
先來看第二條：任何慣性參考系中物理定律都相同。關于這一點我真的沒有太多別的理解，因爲它就是一條公理，沒辦法證明，也說不出所以然，只能默認它是對的（而且這條基本假設也非常符合人類的經典認知）。
但是根據我自己的理解，基于這條假設，可以從邏輯上（注意是邏輯上，不是數學和物理上）推導出第一條假設：光速在任何慣性參考系中保持不變。你大概會覺得我在扯淡，實際上不妨想想：真空光速是如何計算得到的？是通過麥克斯韋方程組計算出來的（具體計算過程我不寫了，基本上任何一本電磁學的書裏都有），真空光速表達式爲
分析到這裏，速度上限爲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是對的 → 狹相是對的 → 狹相的結論也是對的 → 速度上限爲光速是狹相的結論，所以就是對的。
怎麽樣，覺得邏輯性強嗎？
其實還可以從另一個角度理解：根據狹義相對論的結論，如果某個運動物體超過了光速，那麽必然會在某個參考系下發生因果律的破壞。舉個例子：我開了一槍，靶子上被打出一個孔。開槍是“因”，靶上出現孔是“果”。
如果子彈沒有超過光速，那麽不管你在什麽慣性系中觀察，“因”永遠發生在“果”之前。但如果子彈超越了光速，你就會發現在某個慣性系中，靶上先出現了一個孔，然後我才開槍。這就違反了因果律。這也就是爲什麽說超過光速會回到過去，因爲你把“因”和“果”顛倒了。爲了避免出現因果律破壞，宇宙只能把光速“設定”爲速度上限。
當然如果你不想聽這麽不觸及宇宙本質的解釋，那大概就要上升到哲學去了。爲什麽光速如此特別？爲什麽宇宙速度上限就恰好是這個數？那大概只有上帝知道。
也許整個宇宙就是上帝的一台超級計算機，光速可能只是計算機的運行功率有限，量子效應可能也只是因爲計算機分辨率有限。說不定哪天上帝玩膩了，就把計算機關掉了。---來源: 宇宙時空 -
*解讀時間的本質，它或許是宇宙中唯一的“流通貨幣”！*
流逝的時間
“時間”是個大話題，曆代哲學家科學家都對這個概念進行過不斷思考，但是直到愛因斯坦的出現，“時間”這個概念才煥發出不一樣的光彩，也正是他讓人類以從未有過的視角思考著過去、現在和將來！
“時間”是什麽？這對我們來說，是一個極爲抽象的概念，我們在太陽的升起和下落中看見了它，在抛向空中的石頭飛行中看見了它，在衰老的容顔中看見了它。但是，即便如此，我們還是無法捕捉到“時間”的具體形象。
我們只知道時間有很多特性，比如方向性，時間只往前走不會倒退，時間是矢量；時間的相對均等性，從宇宙大爆炸到現在，時間並沒有在特定時刻極速飛轉或緩慢運行。地球上的你和我，即使聰明或愚笨，貧窮或富有，一天也不只不過是24小時。
但是，不得不提，這種均等性是相對來說的，因爲在相同時空結構和相對速度裏時間才有均等性，對處于不同時空結構和不同相對速度的兩個事物，時間是不具有均等性的。爲什麽不具有均等性？這是因爲時間和世間萬物一樣，也會受到其他因素的影響，比如，質量和速度！
按照愛因斯坦在相對論中的描述：時間是不能和空間、物質二者分開解釋的。當下意思就是，沒有空間就時間沒有意義，同理沒有物質時間也沒有意義。當然，沒了空間，物質也是沒有意義的。
愛因斯坦認爲時間與空間一起組成了我們現在的四維（長、寬、高、時間）時空，這個四維時空是構成了我們宇宙的基本結構。此外，在測量上，時間與空間並不是絕對的。在不同的相對速度或不同時空結構裏進行的測量，會觀察到時間流逝情況的不一樣。影響時間流逝有兩大因素，那就是質量和速度！
扭曲的時空
質量對時間的影響
按照愛因斯坦的廣義相對論的描述，真空就像一張平鋪的魚網，而擁有質量的天體就好比在一張網上放上一顆鋼球！而凹陷的那部分空間，相對于平鋪的那部分空間則要在曲面上多出很多，故時間在其中流轉時所要花的時間就要延長。
根據相對論中的數學推導，大質量物體（比如：黑洞）附近的時間流逝要比距離大質量物體較遠地方的時間流逝慢。
你可能會覺得這有點不可思議，但是質量對時間的影響其實已經不是秘密了，而且已經得到了證實和應用。例如，我們現在用的全球定位系統GPS。在GPS的研發和使用過程中，科學家們發現，無論他們怎麽對定位系統進行修正都無法避免至少幾公裏的定位誤差。直到科學家們將愛因斯坦相對論中質量對時間的影響考慮其中，這種系統誤差才得以避免
我們知道衛星距地球表面很遠，根據萬有引力定律，地球表面處的重力場要大于衛星現在所處軌道的重力場，在這兩種不同重力場的影響下，地球表面處時間的流逝要比衛星所處軌道處時間的流逝要慢，雖然這種時間差別很小，但是當它乘以客觀的距離放大比，這種差別就很可觀了。
光速
速度對時間的影響
此外，在愛因斯坦的狹義相對論中，時間具有“膨脹”效應：
假設有兩個觀察者，一個觀察者處于靜止位置，一個觀察者朝靜止狀態的觀察者做相對運動，那麽觀察者就可以發現，做相對運動狀態的觀察者觀察到的時鍾時間流逝速度要比處于靜止狀態的觀察者附近的時鍾時間流逝速度要慢。
當然，現實狀態下的我們無法察覺這種差別，因爲相對運動的速度太小，時間的流逝的差別幾乎可以忽略。
那麽接下來問題出現了，怎麽樣的速度能夠對時間産生明顯的影響作用呢？
于是科學家們想到了光，他們對光進行了一系列實驗，他們讓光以光速朝各個方向運動（相向運動和相離運動）, 然後計算時間差。但是他們發現，無論光朝哪個方向運動，光速都是恒定的，在光以光速的行進的過程中，時間並沒有對它發生任何改變。
這種現象一時困惑著大部分科學家，因爲光以光速來行進時速度並沒有對時間産生影響。這是不是就說相對論錯了呢？當然不是！愛因斯坦認爲，光速是宇宙中速度的極限，任何一種物體的運動速度都無法超越光速。根據愛因斯坦的公式推導，一旦物質的速度達到光速，時間就失去意義，時間也就不存在了。這就是速度對時間的影響！
黑洞的中心是一個奇點
奇點
現在，我們知道速度達到光速之後時間便失去意義。那作爲時間的另一個影響因素：質量，達到何種狀態時時間也會失去意義呢？
對于這個問題，其實現代物理學也給了很好的答案的。
但是我們必須先得想象一下，如果要達到對時間的這種影響程度，那就需要非常大的質量。一講到大質量，我們就得講到黑洞。
我們對黑洞的了解一般是知道黑洞質量很大，黑洞會將周邊所有能吸引進去的東西吞噬，甚至連光都無法逃脫。
基于這種認識，我們就會十分好奇，黑洞的最裏面是什麽？爲何有如此大的吸引力？當然，我們現在知道，黑洞的最裏面就是一個奇點！
那奇點又爲何物？這就得從黑洞的形成說起。
我們知道大質量恒星産生光和熱的原因是因爲恒星最內部産生核聚變，核聚變産生是因爲恒星自身的強大萬有引力（重力、巨大的重力）對恒星處于最內部的物質（原子）進行擠壓所致。核聚變産生的同時釋放出能量（光和熱），當核聚變産生的爆炸（向外的力）和恒星自身坍塌的重力（向內的力）達到平衡時，恒星維持穩態，我們的太陽就處于這種狀態。
但是，這種穩態最終會因爲核聚變的原材料消耗殆盡而進入下一個階段，下一個階段叫做超紅巨星，因爲核聚變不再發生，恒星的重力會將內部結構無限壓縮，最終將內部原子結構擠壓成一個以原子核爲主要物質的天體，我們稱之爲中子星，同時這個過程釋放出大量能量，同理，在這個過程中天體又可以存活一段時間。
但是隨著這段時間也花完了，天體的重力又會占據優勢，又會繼續對內部的物質進行壓縮，如果天體的質量足夠大的話，這種壓縮就可以將物質壓縮到空間爲0的狀態，也就是奇點，這個時候黑洞就形成了。如果一個物質的空間沒有了，自然時間、物質都失去了意義，這就是質量對時間的終極影響。
英國科學家霍金對愛因斯坦的廣義相對論中的愛因斯坦方程式進行了逆向計算和推導，最終得出結論：宇宙的有一個起始點，是由一場“大爆炸”開始的。
這就是聞名世界的“宇宙大爆炸”理論。霍金在看法上其實是基本繼承了愛因斯坦的觀點。他同樣認爲，物質與時空並存，只要物質存在，時間便有意義。時間需要能量維持，沒有能量的時間也是沒有意義的。
時光倒流？
時光倒流？
人類有一個很好的願望和憧憬，就是希望能夠通過“時間旅行”回到過去，並希望在這個過程中改變人類曆史。不得不說，這種思想在當下的電視劇，尤其是中國的穿越劇中經常出現，這是人們的一種期待，期待時美好的，但是，這種期待卻是人們對愛因斯坦關于時間解釋的誤解和偏見。
對此，愛因斯坦是這麽認爲的：
1、“”時間倒流或回到過去，其實是建立在一個不存在的邏輯基礎上的。”
2、“現在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺。”
時間無法倒流
第一點，解釋來說，大致意思就是說，電視劇中關于“回到過去”的想法都是不切實際的，是不符合邏輯的，一方面時間只會朝一個方向流動這是確定無疑的，而回到過去更是違背自然規律的。
按照霍金的解釋，因爲這違背了“時間悖論”，霍金假設人類能夠回到過去，現在有一個人他通過時光隧道回到過去，這是他能夠看到之前的自己，這時他朝之前的自己開槍把之前的自己打死，那問題就産生了，如果之前的自己已經死在過去了，那麽怎麽可能會有後來穿越時光隧道並開槍打死之前自己的事情呢？這顯然違背了邏輯！
既然回到過去不切實際，那去往將來是否也不切實際呢？不是的，去往將來從理論上來說是行的通的。因爲這個假定並不違背時間的方向性，試想你通過搭乘一個航天器來到黑洞邊緣，然後繞著黑洞航行，我們知道黑洞周邊的時間流逝速度要比地球上慢很多，假如你在黑洞周邊航行了一小時，可能回到地球上已經過去了１０多年。
同理，如果你能夠搭乘一種能夠接近光速的航行器，快速行進，那麽你在這個航行器上呆上１小時，回到地球時，地球也已經是從你搭乘航行器開始的１０多年之後了。所以，通過時間旅行回到過去是行不通的，但是我們可以穿越到未來，這是完完全全可以的。
時間錄像帶
第二點，“現在、過去和將來之間的差別只是一種錯覺”，這個觀點的大致意思是說，時間是個矢量，他有自己的方向性，雖然回到過去、時光倒流是行不通的，但是時間的流逝是一脈相承的，物質在時間的過程中産生、發展、消亡，只不過是時間這種計量單位的記錄方式。
就好比一台“攝像機”，宇宙中所有發生的一切，過去的、現在的和將來的，都只不過是在時間這台攝像機裏，不斷地反複放映。
總結 : 如此看來，時間才是這個宇宙世界的唯一真正流通的貨幣！
擁有時間則擁有一切，擁有時間則擁有未來！---來源: 宇宙時空-
