時間，光，光速，這是物理學中最常見最基礎的概念，它們之間到底存在著什麼關係呢？首先來說時間與光的關係。從大爆炸宇宙誕生伊始，光便產生了，向各個方向以巨大的速度運動，同時時間也有了，以單箭頭的方式流逝著，從無限悠遠的洪荒歲月途經現在直至未來，兩者可以說是並列的關係，但無必然的聯。可是時間與光速之間的聯絡則完全不同，非常緊密，沒有時間，又哪來"光速"一說？眾所周知，速度是指物體在單位時間內運動快慢的程度，有兩個要素:第一是距離，其二是時間，兩者缺一不可，因此也可以說速度是距離與時間相結合所生之子，光速也同樣如此，只不過是光移動極大的距離而所需的時間極短而已。想當年，對時間與光速這類問題，愛因斯坦曾持續不斷思考了十年之久，從1905一一1915，思考得極其深入透徹，才終於有了相對論這一偉大的成果，如果是愛因斯坦來回答這個問題，自然是小菜一碟，不費吹灰之力，而作為普通草民百姓的我，只能如此簡略作答，貽笑大方。

時間實際上是和物體周圍的時空相關。當物體越接近光速，其質量越大，其周圍的時空“變形”越大，時間就越慢。光速只是其中的一箇中間變數罷了。

時間和其他物理量無因果聯動，只是人為選擇的運動參照“標尺”。運動是相對的，而時間卻是絕對恆定的。因此，時鐘無法恆定，但是，必須努力使時鐘恆定，其它物理量才能得到科學界定。

要回答這個問題、恐怕是世界上又一麻煩問題！因為時間的形成它本身離不開空間、而光速又是空間的量度。首先宣告我是民科、我更多的是從普通感知層面來掰扯。

歷史上曾有各種“家”都曾論述過宇宙中到底有沒有時間、最後沒有定論、但絕大多數認為宇宙有時間但沒意義、給時間賦於意義的是人、我非常同意這個觀點。物理世界尊從的時間只有物理的作用、物理的作用決定物體先來後到的關係、只要物理作用的真實性不變、大自然的時間也不會改變！空間的概念基本上也是一樣。最筒單的例子就是、擊發後的子彈、它要射到多遠、用多長時間完全是槍的相關條件和子彈形狀、炸藥以及出膛後的空氣等所有的物理事件所決定的。那麼人們就要問了、這棵子彈對時間的理解是怎麼樣的呢？答案是：子彈根本無所謂、它告訴人類：象我子彈這些物體是沒有目的、只能是那裡黑了那裡住、所有的物理事件只能遵守一條“鐵軌矩”、“見面再說”！可是對於正在戰場上作戰的戰土來說、槍的在前效能、及射程精度是至關重要的、所以說有目的人才是賦於時間和空間意義唯一來源！有了對它的抽象、時空才成了把握未來的先行官、在子彈還未出膛之前、人類早已透過主觀的能動性改變了有關它的物理事件、以把握在後子彈飛行時空要求。從以上可看出、時間和空間的意義其實就是人類有目的把握未來的一種抽象的工具。談起這些事真有點煩、為什麼煩呢？因為我們人類還不太瞭解我們又是透過怎樣的過程來把握住未來的呢？

一、抽象決定了人在時間上的主觀能動性、

經過多回射擊試驗、槍械師記下了所有有關槍響事件的所有細節、即是睡在床上、他還能夠再現當時試驗情形、並且重新組合出一套新的試槍方案來、並進行多次改進。最終的目的就是要搶在真實的戰場用槍之前、把握住有關槍械物理事件的時空自由度、這是人腦最偉大的地方、它是透過抽象資訊的重建和再現來提前把握末來時空的。

二、反應時間差決定人的行為自由度

地球上的生物千萬種、為什麼有些物種有生存優勢而有些確沒有呢、這裡我的揀最有說服力的人類為例、（關於抽象的其它功能、比如、語言、文字等功能與今天話題無關、暫不談）人類除了上面第一條說明抽象功能的強大外、他還有另一個方面也重要性：反應自由度：反應的快慢決定未來的自由度、地球動物類都具備一雙眼晴、但眼晴的進化絕對是所有動物獲得反應自由度的一款生存利器。為什麼呢？因為所有的眼晴都是以光感成像的、而帶著光感成像器官的動物或人類都是血肉之軀、它們的行動確是宏觀的、所以我們在生存過程中、總是以光速發現敵害、而以宏觀的速度逃離、這個反應差決定了我們動物界的時空自由度、獵捸食物時也是一樣。

話歸正題：為什麼時間、光、和光速有關係

在我們的所有經歷中、時間和空間其實是分不開的、最原始的時間都是參照某物的運動才能比較出快慢的、反過來空間的原始概念也是以某物參（不用尺度）照某物之間能夠運動的久暫來確定的。而人類今天廣泛的時空觀念其最本質的地方就是用抽像的能動作用提前把握自然的時空、改變其後的時空以達到目的需要、因為我需要、因此我關心、慾望若去除、時空永無益。

牛頓與愛因斯坦的矛盾：主觀抽象的資訊落在了客觀運動的後面。

牛頓世界自覺不覺的以光（眼晴）作為資訊源、用以確定它宏觀的參照系、（伽利略參照系的同時性）然後計算宏觀物體的運動速度、與實際的差距很小、這是因為在一般的距離上、用光作為資訊源它的速度比起被測量物體運動的速度之間的誤差比例微不足到。但是愛因斯坦偏偏盯上的則量的物是“光速“、距離直奔宇宙、這時候再用習慣了的眼光（或其它光）作為資訊源、這碼子可不是錯了一星半點。這就產生了愛因斯坦最暑名的光劍縮短典故、就此、愛因斯坦的偉大形象光照全世界。

好了！就說這麼多、鬧了半天我所講的時間、空間與光速的關係、其實是和人類抽象必須的資訊性有極大的關係、而抽象又與人類的目的性有直接關係、而目的性又是人類把握未來唯一的形式。地球人只所以偉大、就是因為坐在地球上我們還想知道宇宙當下所有發生的一切性況、無賴資訊速度不爭氣、造成了這麼多麻煩。這就是我所理解的人的時間和自然客體之間：及光資訊、和自然光速之間的一系列連帶關係。

黎明時分，當光線照進的洞穴時，遠古的祖先醒來體驗了一種似曾相識的感覺。有人靈光一現，意識到了自然界固有的週期性——太陽再次升起。幾千年前的這一天，人類對時間的永恆追求開始了。

如今我們知道黑夜和白天是地球自轉，春夏秋冬組成的一年和地球公轉有關，月份和月球有關。手機時間網路同步，網路時間和原子鐘同步。時間非常精確，地球上所有人的時間流速都是相等的，即使有錢你的時間也不會比任何人快上一分半秒。

隨著科技的日益發展，我們發現地球的公轉週期正在逐漸的改變，恐龍時代的地球自轉速度比今天要快，月球不停的利用潮汐力再幫地球自轉“踩剎車”。

如果地球自轉一圈不再是24小時，而是22小時，10小時會怎麼樣？顯然天體的運動週期不能再用作計時標準了。那麼時間到底是什麼？是一個固有的自然物理法則的實體，還是一個虛構的、人類創造的。

亞里士多德認為時間是運動的屬性，是變化的尺度。對他來說，時間不是自己存在的。他把時間稱為“連續運動的計數”或“前後變化的次數”。他認為，由於時間本質上是對變化的衡量。由此人們開始逐漸有了速度的概念，即物體運動變化快慢。

何為快，何為慢？你坐在小車高速行駛，小車認為你是靜止的。你說慢，馬路和路人覺得你和小車很快。因此就涉及到了觀察者，或者說參考系，速度是相對的，對於不同觀察者來說速度不同，即相對性。伽利略把相對性發揮到了極致與牛頓定律統稱為經典物理。那麼速度是相對的，時間是相對的嗎？

我們先假設一下，如果時間是絕對的，獨立的存在的，一往無前向前流逝的，均勻的。那麼就像牛頓在《原理》中寫到的：

絕對的、真實的、數學的時間，從它本身的性質來說，是平穩地流逝的，與任何外在的事物都沒有關係，因此與時間的任何變化或測量方式(如時、日、月、年)都沒有關係.

那麼時間就和空間的三維不存在關聯，是一個獨立的維度。在絕對時間觀中，宇宙空間中此時此刻發生的所有事情都是同時發生的。

那麼思考一個問題：1萬光年外的一個星球上，有人此刻打開了一瓶可樂，你在地球上也打開了一瓶可樂，你們互相透過遙遠的距離，或者說望遠鏡看著對方，你開啟的瞬間，他打開了嗎？

這個問題在如今很好解釋，如果在你倆中間，也就是5000光年距離中有一個人，同時看著你倆，你倆開啟汽水瓶的事情是同時發生的，因為光攜帶著你倆的資訊同時傳到了它的眼中。對於你來說，此刻你開啟汽水瓶和他開啟汽水瓶並不是同時發生的，你需要等待1萬年，光才能把他開打汽水瓶的資訊傳達到地球，而對於他來說也是如此。

如果按牛頓的理解，光需要具備一個條件：光速是沒有上限，你開啟汽水瓶，光可以秒傳到宇宙中所有的角落。這樣的事情顯然不可能，因為光速並非無限，因此它打破了同時性。不過，不僅僅是如此！

我們再說長短，身高，寬窄，我們用的是尺度進行度量，有的用英里、有的公里，不過我們能統一它們，或者說換算它們，因為我們定製了一個統一的標準。1釐米，1米的長度是定死的，甚至是質量等各種單位都一樣。我們可以說宇宙有一顆半徑10公里，重達100噸的隕石朝我們飛奔而來，在外星人看來，他們也會說10公里半徑、重100噸（星球間的單位換算之後意義是一樣的，就好像我們用人民幣、英華人用英鎊）的隕石飛向地球。但是如果問到速度，答案會完全不一樣。比如：他們的星球和隕石的速度一致，方向相同，那麼隕石對於他們來說就是靜止的，對於地球來說則是運動的。

如果我們要統一時間，我們也需要一個固有的、永恆不變的量。假設宇宙存在中心，中心上有一個相對於宇宙絕對靜止的小石頭，那麼宇宙中所有的速度都可以以它為參照物，那麼任何物體運動變化就會有一個絕對速度。

然而並沒有這個小石塊，宇宙引力錯綜複雜，暗物質、暗能量添磚加瓦，深入到微觀世界小石頭的分子、原子、原子中的電子、其他基本粒子都在運動。

1905年，愛因斯坦提出了一種作為參考標準的“小石頭”，即光的速度——光速C。一束光在宇宙中穿梭，如論是外星人、還是地球人看來它的速度都是一個定製，不會因為外星星球飛的快，光速就顯得快（慢）。即使開著小車以無限接近於光速追著一道光，光也會以C的速度離小車而去，而路邊的人看來光也是C，因此你們看到的光速都是一致的，這就是宇宙間速度的“標杆”，就像尺度的標準，即光速不變原理。

我們帶著光速不變原理，再來思考一下同時性：

一個觀察者坐在高速行駛的火車車廂的中間，而另一個觀察者站在軌道邊。火車車廂中央發出一道閃光，對於火車上的觀察者來說，火車車廂的前部和後部與光源的距離是相同的。無論火車跑得多快，因為光速不變原理，光線會同時到達火車車廂的前部和後部。

對於站在軌道邊的觀察者來說，火車車廂的後部正朝著發出閃光的地方移動(追趕)，而火車車廂的前部正遠離閃光。由於光的速度是有限的，而且因為光速不變原理，對所有觀察者來說在各個方向上速度都是相同的，所以光到達後部的距離要比到達前部的距離要短。因此，這些閃光會在不同的時間擊中火車車廂的末端和前端。對車廂內的觀察者來光前後同步達到，對外面的觀察者來說不是同步的事件。

對於以不同速度運動的觀察者來說，這種觀測時間上的差異被稱為時間膨脹，這一切都是由“光速不變原理”造成的，它就像宇宙中的一把時間的“標尺”，告訴了我們時間也是相對的，並且時間和空間不可分割，光速不變原理聯絡起了時間與空間，因為說到時間就要提到這把時間的“標尺”，光速是一種物理量，而光本身和時間並沒有什麼必然的聯絡，並且光會在引力場中彎曲。

很顯然，“光速”並不是由“光”衍化而來的，事實恰恰相反。宇宙中存在極限速度，這個極限速度是愛因斯坦提出的，我更喜歡稱之為“愛因斯坦速度”。根據愛因斯坦的理論，任何無質量粒子的移動速度都是極限速度。如果重力波是在19世紀被發現的，我們可能會稱這個速度為 “引力波速度”。如果科學家在愛因斯坦發明相對論之前就發現了中微子，我們則可能稱這個極限速度為“中微子速度”。

但目前人類已知的唯一沒有淨質量的物體是光，所以這個極限速度被稱為光速。光速是比光更基礎的概念，是相對論中的關鍵常數，只是這個常數恰恰也是光速而已。