光速在真空中不变

 光速在真空中不变是物理学中最基础、最核心的原理之一，也是爱因斯坦狭义相对论的两大基本假设之一，其核心内涵是：真空中的光速大小始终恒定，与光源的运动状态、观测者的运动状态无关，始终保持一个固定的数值。
从科学定义来看，真空中的光速（通常用符号c表示）经过精确测量，确定其数值约为3.0×10⁸米/秒（即每秒30万公里），这一数值是一个物理常量，不随任何外部条件改变而变化。不同于我们日常生活中常见的运动速度——比如行驶的汽车、飞行的飞机，它们的速度会随着动力变化、观测角度不同而改变，但真空中的光速却打破了这一常规。
具体来说，这种“不变性”体现在两个关键方面。一方面，无论光源是否运动，其发出的光在真空中的传播速度始终是c。例如，一艘以每秒10万公里速度飞行的飞船，向前发射一束光，这束光相对于真空的速度依然是3.0×10⁸米/秒，而不是飞船速度与光速的叠加（4.0×10⁸米/秒）；同样，飞船向后发射的光，其速度也不会因飞船的运动而减小，依然是恒定的光速。
另一方面，无论观测者处于何种运动状态，观测到的真空中的光速也始终是c。假设观测者以每秒20万公里的速度朝着光源运动，或者背离光源运动，他测量到的这束光的速度，依然是3.0×10⁸米/秒，不会出现“靠近时光速变大、远离时光速变小”的情况。这种特性与我们日常的运动认知相悖，却被无数实验（如迈克尔逊-莫雷实验）反复验证，是经过科学检验的真理。
光速在真空中不变的原理，彻底改变了人类对时空的认知。它揭示了时间和空间的相对性——当物体的运动速度接近光速时，时间会变慢、空间会收缩，这也为狭义相对论的建立奠定了基础，对现代物理学、天文学、航天技术等领域的发展产生了深远的影响。
需要注意的是，这一原理的前提是“真空环境”。光在介质（如空气、水、玻璃）中传播时，速度会因介质的折射率不同而减小，例如光在水中的速度约为真空中的3/4，在玻璃中的速度约为真空中的2/3，但这并不影响“真空中光速不变”这一核心结论，介质中的光速变化，本质是光与介质粒子相互作用的结果，与光速本身的常量特性无关。