第一個原理：光速不變

專利局的工作結束后，小愛總是不急于回家，而是坐在辦公室里，用自己用完的草稿紙卷起一根紙煙，點燃，深吸一口，往椅子上一靠，開始了他的思考：

光為什么傳播得那么快？因為它是一種電磁波，電磁波是怎么傳播的呢？根據(jù)麥克斯韋那組漂亮的方程組可以看出來，因為振蕩的磁場必然產生振蕩的電場，而振蕩的電場又必然產生振蕩的磁場，如此循環(huán)下去就成了電磁波。那么，我是不是可以這樣認為，電磁波的傳播速度正是第一個“振蕩”引起第二個“振蕩”的反應速度呢？嗯，沒錯，這就好像一隊人站成一排報數(shù)一樣，聽到1的人報2，聽到2的人報3……光速其實就是這個報數(shù)的傳遞速度，它和我們常見的小球或者火車的運動速度顯然有著很大的不同?；疖噺倪@里運動到那里，那就是火車這個實體的位置從這里移動到了那里，但是電磁波，也就是光，它的傳播速度其實是“每一個報數(shù)的人，他們的反應速度”，真空充當?shù)木褪沁@個報數(shù)人的角色，而交替變換的電、磁場就是報出去的這個“數(shù)”。

1865年，偉大的麥克斯韋在《電磁場的動力學理論》中證明過，電磁波的傳播速度只取決于傳播介質。到了1890年，第一個在實驗室中發(fā)現(xiàn)電磁波的天才赫茲也明確地指出，電磁波的波速與波源的運動速度無關。麥克斯韋的方程組實在是太美了，我深信蘊涵如此深刻數(shù)學美的理論一定是正確的。

電磁波的速度和波源的運動速度無關，也就是光速和光源的運動速度無關，讓我來想象一下這是什么概念，當我朝平靜的湖中扔下一顆石子，不管我是垂直從上空扔下去，還是斜著像打水漂一樣地扔過去，這顆石子產生的漣漪都應該以相同的速度在水中擴散出去。

我們可以做這樣的一個思維實驗：假設我現(xiàn)在一個人在黑漆漆的宇宙中飛行，雖然我飛得跟光一樣快，但是因為沒有任何參照物，我感覺不到自己的速度，就我自己的感覺而言和靜止是一樣的，這時候如果我身邊有一束光，或者一個電磁波，我將看到什么呢？一束和我保持相對靜止的光嗎？一個靜止的電磁波嗎？也就是看到一個雖然在振蕩的電磁場，但是它卻不會交替感應下去嗎？哦，不，這顯然違背了麥克斯韋的方程組，波的速度和波源的運動速度無關，雖然我在以光速飛行，不論是我自己用發(fā)生裝置發(fā)生一個電磁波還是我飛過一個電磁波發(fā)生裝置，我看到的電磁波都應該是相同的，因為介質沒有變。我將看到一個振蕩中的電場能夠產生振蕩的磁場，而一個振蕩中的磁場又能夠產生振蕩的電場，這個交替反應絕不會停下來。如果再想象一下報數(shù)的情況，如果我和這隊報數(shù)的人都在一節(jié)火車車廂中，火車高速行駛，但是我并不能感覺到火車是靜止的還是運動著的，我會看到報數(shù)人的反應速度提高了嗎？這也顯然很荒謬，火車跑得再快也應該跟報數(shù)人的反應速度無關，我應該仍然看到他們以同樣的反應速度傳遞著1，2，3……才對啊。

這么說來，光速相對于任何參照系來說，應該都是恒定不變的。哦，我這個想法實在有點瘋狂，但是MM實驗怎么解釋呢？MM實驗得出的最直接的結論不就是光速不變嗎？為什么我們首先要把這個簡單的結論復雜化，想出各種各樣的理論和假設來否定光速不變呢？為什么我不先承認這個實驗結果是正確的，然后再去考慮怎么解釋這個結果呢？