只要是一束光，那么不管它相对于什么惯性参考系，它的传播速度都是一样的。在爱因斯坦的相关理论中，“光速不变”可以说是我们最难接受的一个概念了，但就这个与常识相悖的理论，却偏偏成为了现代物理学的公理。
那么这条公理到底是怎么来的呢？这事要从大名鼎鼎的英国物理学家麦克斯韦（JamesClerkMaxwell）的电磁学基础方程组讲起，这组方程不光统一了电磁领域，而且还计算出了电磁波在真空中的传播速度与光速一致，从而预言了光也是电磁波，这个预言随后被实验物理学家所证实。
于是一个问题就摆在科学家们的面前，那就是所谓的速度都是相对某个参考系的，那光在真空中的速度又是以什么为参考系呢？对于这个问题，当时的主流理论认为宇宙中存在着一个无处不在的、绝对静止的参考系-“以太”。
在当时的科学界，对“地球围绕太阳公转”这个说法早已认同。显而易见的，地球相对于“以太”是有一个速度的，如果真空中的光速是相对于“以太”这个参考系的，那么根据速度叠加原理，从地球上发射出去的不同方向的光，它们的速度必定不会是相同的。
为了验证这个理论，美国物理学家阿尔伯特.迈克尔逊（AlbertAbrahanMichelson）和爱德华.莫雷（EdwardMorley）于1887年利用迈克尔逊干涉仪做了一个著名的实验，即迈克尔逊-莫雷实验。这次实验的结果是，光速在不同惯性参考系以及不同的方向都是不变的。
这个实验结果在当时可谓是石破天惊，因为它似乎撼动了当时整个物理学的根基，于是科学家纷纷进行了相似的实验，实验的精度也大幅的提升，然而这众多实验的结果都是惊人的一致！顺便提一下，阿尔伯特.迈克尔逊也因此成为了美国历史上第一个获得诺贝尔物理学奖的人。
科学家们不得不面对这一事实，即经典运动学是对的，麦克斯韦方程组也是对的，但为什么把它们放在一起就不对了呢？于是他们提出了各种理论来试图解释这个现象，但这些理论都不能做到完美的程度。
这个时候爱因斯坦大胆地指出，既然事实就是这样的，那么在宇宙中“以太”就不应该存在，而“光速不变”就应该做为一条物理学中的定律。
在此基础上，爱因斯坦提出了著名的“狭义相对论”，假设光速对于任何惯性参考系都是不变的。为了支持“光速不变”，时间和空间就不应该是绝对的了，这就是“钟慢尺缩效应”。
当一个物体在低速运动的情况下，因为时间和空间的变化程度极其细微，所以经典运动学可以给出近似的解释，而当这个物体的速度越接近光速，时间和空间就改变得越明显，这个时候就只能用相对论来解释了。
爱因斯坦就这样把这个问题解决了，我们也可以看出，“光速不变”这条定律，是爱因斯坦基于观测到的自然现象提出的一个合理的假设，简单的讲，就是猜的……如果有一天，你发现了真空中的光速其实是可变的，那么整个世界将因你而改变！
