Vì sao tốc độ chuyển động của bất kì vật thể nào cũng không thể đạt tới và vượt quá tốc độ ánh sáng?

Theo kinh nghiệm sống hằng ngày của con người, có vẻ như chớp sáng phát ra từ một nơi nào đó có thể lập tức được người quan sát ở ngoài một khoảng cách nhất định trông thấy. Nói theo thuật ngữ của truyền thông thì, phát ra chớp sáng là phát tín hiệu đi, còn trông thấy chớp sáng là thu nhận tín hiệu. Việc phát tín hiệu và thu tín hiệu có phải là cùng một thời điểm không nhỉ? Nếu là cùng một thời điểm thì tốc độ ánh sáng phải là lớn vô hạn: nếu không cùng một thời điểm, thì tốc độ ánh sáng là có giới hạn. 300 năm trước, nhà thiên văn Đan Mạch, Olaus Roemer thông qua quan sát chu kì bị che khuất của vệ tinh của sao Mộc, rút ra kết luận tốc độ ánh sáng là có giới hạn. Trị số tốc độ ánh sáng mà ông đo được là C = 2,77 x 1010 cm/s. Năm 1849, James Brley người nước Anh, lợi dụng phương pháp bánh xe răng lại một lần nữa đo đạc thành công tốc độ ánh sáng. Về sau, qua nhiều lần cải tiến, người ta đã xác định tốc độ ánh sáng trong chân không C = 2,997925 x 1010 cm/s, tức là trong một giây, ánh sáng có thể vòng quanh Trái Đất 7,5 vòng! ánh sáng chuyển động với tốc độ cao như vậy, trong khoảng cách quan sát hàng ngày, thời gian ánh sáng đi qua thực sự là quá nhỏ bé, đến nỗi con người hay tưởng lầm rằng ánh sáng phát tín hiệu và thu tín hiệu là cùng một thời điểm.

Hiện nay trong vạn vật, vạn sự tồn tại trên thế giới, tốc độ chuyển động nhanh nhất là tốc độ ánh sáng trong chân không, không có tốc độ chuyển động của vật thể nào khác có thể đạt đến và vượt quá nó. Vì sao vậy nhỉ?

Hoá ra là, thảo luận vấn đề tốc độ ánh sáng không đơn thuần chỉ là một vấn đề tốc độ lớn nhỏ, mà là một vấn đề có liên quan đến con người phải dùng quan niệm thời gian, không gian nào để nhận thức sự tiến hoá của thiên nhiên và của cả Vũ Trụ. Chính là trên điểm này có sự khác biệt căn bản giữa vật lí học kinh điển do Newton sáng lập và thuyết tương đối do Einstein xây dựng nên.

Newton cho rằng, thời gian là tuyệt đối, từ quá khứ ngàn xưa đến tương lai vô hạn, thời gian bao giờ cũng trôi qua với phương thức như nhau. Không gian cũng là tuyệt đối, tức là đo độ dài lớn nhỏ của không gian, bao giờ cũng cố định, bất kể là đo thời gian hay không gian đều không thể bị ảnh hưởng của trạng thái chuyển động của vật thể. Ngoài ra, Newton còn cho rằng, khối lượng của vật thể cũng là đại lượng vật lí không đổi. Cho dù ở trạng thái chuyển động nào, khối lượng đều không thể thay đổi.