为何光速独享殊荣？为何宇宙似乎刻意束缚光子，仅使其在空无一物的宇宙间以每秒三十万公里的速率游走？这一速度对于任一位旁观者来说皆是雷打不动的定数，而奇妙的是，它也恰恰是一切速度无法逾越的天堑？（举例而言，你以每秒五米的步速跑步，站在静止的旁观者看来，你所散发的光仍旧是每秒三十万公里的光速，而非叠加上你的跑步速度。）

然而，若非如此描述，宇宙实则并不刻意将光速设为常数，时空对光子的舞步并不关心，事实上，宇宙中速度的限制背后，隐含着更深的奥秘，这一所谓的常数（光速），更确切地说，它代表着因果关系的传递速度。

所有观测者都能达成共识的因果事件顺序，为何因果的传递设有最高速度限制？又为何这一速度的数值恰好与光速吻合？

在继续探讨之前，让我们先回顾物理史上的两项重要发现。回溯至1632年的伽利略时代，他在著作中不仅支持了哥白尼的日心说，还在书中阐述了他的“相对性原理”，尽管这一原理并非如爱因斯坦的相对论那般广为人知，却是相对论的前奏。

伽利略不仅宣称地球与宇宙中的任何其他地方一样并非特别，同样他也认为没有任何速度是特别的。也就是说，任何实验的结果不会因为实验者处在不同速度的参考系中而改变。伽利略的这一相对性原理，不仅是一项了不起的创见，不久后亦被牛顿纳入其运动定律之中。

再者，19世纪的一项实验揭示了电磁之谜。科学巨匠麦克斯韦用他编制的方程式，精妙地描绘了所有电磁现象。

至19世纪末，物理界已掌握了牛顿力学、麦克斯韦方程以及其他诸多辉煌的理论，似乎物理学的大厦已然完工。

然而，在后续的计算中，却出现了令人不安的异样，其中两点尤为突出。

第一点，它揭示了自然界奇异的量子特性，似乎麦克斯韦方程与伽利略的相对性原理并不相容。如今我们明了，牛顿力学实际上也隐含着光速无穷大的假设，这引起了大问题，因为这意味着时空甚至物质都不复存在。

试想一匹穿着溜冰鞋的小马，背上搭载着一只驾着滑板的猴子。假设这猴子带有电，那么在溜冰小马上的猴子与滑板自然会产生磁场。我们用麦克斯韦方程计算磁场强度时，会将观测者（此处指小马）的速度考虑在内。

但问题的关键在于，这个速度究竟是多少？伽利略和牛顿的理论认为，猴子速度应为小马溜冰速度与猴子滑板速度之和。但若小马本身也同样能进行上述计算，它会认为猴子移动的速度仅为滑板速度，由此得出的磁场强度自然与之前的计算大相径庭。

那么我们和小马，究竟谁是对的？

关键在于我们实际上在测量什么。我们并非直接测量磁场，而是它所引起的效应，亦即我们测量的是力。小马与我们所测得的力是一致的，电场与磁场之间存在一种与速度相关的转换，两者共同作用，确保不同坐标系中的电磁力——洛伦兹力保持一致。

电磁作用的线索引领我们探寻时空与速度的关系，我们如何解开这些连接？答案在于某种转换过程，这种过程能使麦克斯韦方程在不同坐标系之间无缝转换，这才是真实世界所应呈现的景象。这种转换过程宛如某种数学魔法，指向你的时空视角或物理法则，便能转换至另一个坐标系。

伽利略变换便是其中一例，其基本观点在于速度可以相加，而时间空间与速度无关，这一观点被牛顿力学采纳。同样，我们也用它来计算猴子的速度。但若麦克斯韦方程在伽利略变换下无法得出一致的结果，则表明变换并未保持不变。

在低速状态下，通过这种变换计算出的力基本正确，但在高速状态下则大相径庭。那么，是麦克斯韦错了吗？

并非如此，这意味着伽利略变换是错误的，支持牛顿力学的变换方法也不正确。可行的变换方法被称为洛伦兹变换（此处不作详解，读者可自行搜索了解），它比爱因斯坦的相对论更早提出，但爱因斯坦揭示了这种变换代表了时间与空间的联系，并预示了因果传递的速度极限。我们可以跟随爱因斯坦和洛伦兹的脚步，用光速恒定来推导这一变换。

首先，让我们假设我们不知道速度可以相加，不知道猴子速度是否等于小马溜冰速度加上猴子滑板速度。其次，没有哪一个坐标系更为优越，在我们的变换法则下，物理法则与坐标系的位置、方向、速度无关。无论小马位于何处，无论它如何快速移动，这都无关紧要。事实上，地球围绕太阳转，太阳又围绕银河系转，位置、方向、速度持续变化，但我们的实验并未受此影响。

接着，我们假设宇宙是一个合乎逻辑的地方，这意味着我们可以在不同的坐标系间自由转换。运用同一变换，我们应能自由穿梭于小马和猴子的坐标系之间，只需代入不同的速度即可。例如，我们可能先去小马的坐标系，然后转换至猴子的坐标系。我们所要求的，不过是基本的一致性。

最后，运用上述公理和一些代数运算，我们得到的结果便是洛伦兹变换，唯有它能满足上述要求，满足宇宙的相对性和对称性，也必定能描述真实宇宙。因此，宇宙的速度限制是必然存在的。

这个绝对速度限制（简称为C）是定义洛伦兹变换的唯一参数。通过这个参数，洛伦兹变换预言了宇宙速度限制的存在。而伽利略变换实际上是洛伦兹变换的一个特例，即C等于无限大的情况。

然而，考虑到我们之前提到的相对性和对称性，C的确有可能等于无限大，但基于一些与光无关的原因，我们知道它不可能是无限大！

洛伦兹变换允许麦克斯韦方程在变换后保持不变，用它便能得出一条普适的电磁学法则，适用于所有坐标系，这也进一步印证了洛伦兹变换是现实的准确描述。但要使C成为特定值才行，这个值必须由麦克斯韦方程中的基本常数组成。如果要让电磁理论成立，宇宙的速度限制就必须是一个有限值，哪怕不考虑光速也是如此。

然而，神奇的是，计算出的宇宙速度限制常数组合，恰好描述了电磁波传递的速度，也就是光速。C的确等于光速，但它最初是因果传递速度的代表，它代表了宇宙中两点间传递信息的速度上限，严格来说，是任何观测者观测到的两点间传递信息的速度上限，因此它也是任何无质量粒子的最高速度！

因此，光——光子、引力波、胶子——它们质量为零，故以最高速度运动。质量实际上是运动的阻碍，没有质量便无阻碍，因此无质量的粒子会以最高速度运动。而质量本身和时空的存在告诉我们，宇宙速度限制是一个有限值。

爱因斯坦对洛伦兹变换的解读，诞生了狭义相对论，它告诉我们时间膨胀、长度收缩，还有质能等价（E=MC平方）等现象。

若宇宙速度限制不存在，即C等于无限大会怎样？物质将不复存在，因为需要无限多的能量来创造质量，只有无质量粒子以无限速度运动，时间膨胀和长度收缩效应爆炸成无限大，时空本身不复存在，因果也不存在，因为所有地方都能及时互相沟通，整个宇宙只剩此地与此刻。

因此，这样的世界观本身充满矛盾，这个悖论也表明无限速度限制是不可能的。因果传递的有限速度是宇宙存在的基本条件。