当别人还忙于在经典的绝对运动框架内用形形色色的假说来修补“以太风”学说时，瑞士专利局的一个普通小职员——26岁的爱因斯坦接受了马赫的思想，开始勇敢抛弃绝对性概念和以太思想。

　　否定了以太就意味着否定了宇宙空间中（一般是真空）光的传播需要媒介（现在我们知道光波其实就是依靠交变电场和交变磁场相互激发来传播的），真空光速就完全取决于交变电磁场本身的性质，人们过去认为的“以太风”导致的光速变化将不再可能存在。而且否定了以太，实际上就否定了运动的普遍参照物，因此也否定了牛顿的绝对运动。试想，在宇宙空间里，当两个天体之间的距离减小时，我们怎能定论究竟是谁向谁靠近呢？我们和光源之间的匀速相对运动都可以等价为光源在匀速运动而我们保持静止。和实物运动不同，对于任意的波动而言，波速并不遵从相对运动的速度叠加原理，随波源的运动而变化。既不会受传播媒介运动影响，也不会因为波源的运动变快或变慢。这样，在一切相对匀速运动的观察者（惯性系）看来，真空光速都是相同的。或者说，在任意的惯性系中测量的真空光速都是一样的。这就是爱因斯坦赖以建立“狭义相对论”的第一个基本原理——光速不变原理。

　　1731年英国一位天文爱好者用望远镜在南方夜空的金牛星座上发现了一团“蟹状星云”。后来的观测表明，这只“螃蟹”在膨胀。根据观测到的膨胀速率，科学家们推断这团星</PGN0199B.TXT/PGN>云的膨胀开始于公元1060年左右，是由于一次超新星爆发导致的。令人惊喜的是，我国的史籍中记载了这一宇宙奇观。《宋会要》中这样写道：“嘉佑元年三月，司天监言，客星没，客去之兆也。初，至和元年五月晨出东方，守天关，芒角四出，色赤白，凡见二十三日。”这段话的大意为：负责观测天象的官员（司天监）说，超新星（客星）最初出现于公元 1054年（北宋至和元年），位置在金牛星座（天关）附近，白昼看起来赛过金星（太白），历时23天。往后慢慢暗下来，直到1056年（嘉佑元年）这位“客人”才隐没。当超新星爆发时，它的外围物质向四面八方飞散。如果光速遵从经典的速度合成律而会发生改变，那么有些向着我们运动的抛射物发出的光线就将更快地向我们传播，而那些横方向的抛射物发出的光线向我们靠近的速度就要慢一些。根据天文观测的数据，在这种情况下，人们在25年的时间里一直能看到超新星爆发的强光。但史书的记载却表明，“客星”从出现到隐没不过两年时间。这个矛盾只有运用光速不变的假设才能给予圆满解释，因此这一实例一直被做为光速不变原理的最好例证。

　　在这里避免提及加速运动或非惯性系，是因为加速度牵涉到力的作用，而力在爱因斯坦的广义相对论里往往反映了时空性质的改变，相应的形成光波的交变电磁场的性质也会改变，于是光速也会发生改变。

　　真空光速在惯性系里不变实际上意味着同一束光线的交变电磁场性质在不同的惯性系中具有相同的描述。伽利略曾利用封闭大船里的机械运动阐述了力学规律对于惯性系的不变性，实际上我们无论做怎样的物理实验，力学的、光学的还是电磁学的，都无法证明大船相对于陆地的匀速运动。爱因斯坦大胆地提出：在彼此相对做匀速运动的惯性系里，我们不可能通过物理实验来检验此参照系相对于彼参照系的匀速运动，或者说，所有的惯性系都是平等的，在它们当中一切物理规律都相同。这就是狭义相对论另一个基本原理——相对性原理。

　　在彻底抛弃以太学说和绝对性概念之后，年轻的爱因斯坦提出了两个貌不惊人的原理——光速不变原理和相对性原理，然而就是在这两个原理的基础上建立起来的狭义相对论却斗胆向经典的物理学提出了挑战，甚至动摇了整个传统物理学的时空观。