17世纪，终将是一个划破黑暗的世纪，牛顿在此称神，建立了一个完美的物理帝国。根据牛顿的经典物理学，我们了解到了速度和参考系的关系，我们一般说路上的车时速100km/h，是以地面作为参考系的。而当你坐在一辆相同方向行驶的80km/h的车上时，你就会感觉到100km/h的车跑得比较慢了，它相对于80km/h车的速度只有20km/h了，所以速度是相对的，是基于参考系的。
超越光速的运动？
我们知道光是由光子组成的，那么有一个很有趣的事情，当我们把一个手电筒反向固定在我们的共享单车的车屁股后面，打开手电筒，我们开始骑车，假设这个时候光子A被射出，那么骑车的人相对于光子A的速度是不是应该是两个速度之和？
也就是说，我们以光子A为参考系，骑车的人的速度是大于光速的！原来超越光速这么简单！是不是这样呢？显然没那么简单。
以太与光速不变原理
牛顿爵士没事就坐在苹果树下等着被砸，于是有一天他又没事做了，就去井里打水了...这一提起水桶就提出了一道超级难题，它就是著名的水桶实验。（详情可百度）这个实验仿佛在在质疑自己的理论，它暗示着一个惊人的信息——宇宙中可能存在一种绝对静止的东西来作为宇宙万物的绝对参考系！牛顿认为这种物质是传说中的以太。
以太这种物质我们在之前已经专门讲过了。这是一种神奇却虚无的东西，牛顿的想法使得以太存在论一度达到了鼎盛，但是爱因斯坦结合前人的推断，写出了经典巨制——狭义相对论。这种理论从另一种方式解决了牛顿的水桶实验，而不需要借助“以太”这种虚无的东西，瞬间爆发出惊人的影响力，而且其中的光速不变原理是目前很多科幻迷孜孜不倦的东西。
光速不变原理，在狭义相对论中，指的是无论在何种惯性系（惯性参照系）中观察，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。
洛伦兹变换
骑车的人相对于光子A明明速度是大于光速的，但是根据狭义相对论，其实以骑车人的角度去看，光子A的速度还是等于光速，并没有超越光速！速度本来就是具有参考系的，如果把光子换成另一辆时速100km/h的车，这个车的速度相对于骑车人肯定大于100啊。为什么换成光子就不行了？这个要怎么理解？
洛伦兹变换作为狭义相对论的核心理论，其实提出的要比狭义相对论早。洛伦兹也是个数学天才，这个变换公式并不是推导出来的，而是凑出来的！所以当时被提出来的时候并没有引起广泛关注，因为它只是一个数学变换公式，背后的物理意义是什么呢？
洛伦兹没有想出来，爱因斯坦想出来了，这个公式背后的核心物理意义就是——狭义相对论。人们后来发现，运用这个公式，可以完美解释水桶实验，而且也能完美解释本文中为什么骑车人看光子A的速度依旧为光速，而无法超越光速。
所以妄想这么简单就突破光速的还是洗洗睡吧
