光速不变原理
话说在1905年，爱因斯坦提出了四篇具有开创性的论文，分别是光电效应、布朗运动、狭义相对论，质能等价（就是有质能方程E=mc^2的理论，也是狭义相对论的一部分）。
在狭义相对论当中，爱因斯坦统一了时间和空间，他认为时间和空间不应该被分开来看，而应该统一起来看，并称为时空。除此之外，在质能等价当中，爱因斯坦还统一了物质和能量，提出了质能方程E=mc^2。
到了1915年，爱因斯坦在狭义相对论的基础之上提出了广义相对论。狭义相对论适用于惯性参考系，也就是平直的时空。
而广义相对论则适用于非惯性参考系，也就是弯曲的时空。
爱因斯坦发现，引力的本质其实就是时空的弯曲。万物的运转都是沿着四维时空的“测地线”方向在运动，也就是满足牛顿第一定律。
以上就是极为“简化版本”的相对论一些结论，那这么一个浩大的理论体系，爱因斯坦是如何构建的呢？
其实他通过的就是两条基本假设：光速不变原理和相对性原理。然后继续做数学证明题一样，把以上的结论一个个证明出来。
其中，光速不变原理可以通过一步步推导，得到物质、信息、能量传播的速度极限是光速。
那宇宙最快的速度就是光速了么？
事实上，就像我们上文所说的那样，光速只是物质、信息、能量传递的极限速度，但并不是说，宇宙中的速度极限就是光速。实际上，宇宙是一个很大的集合，这当中当然包括物质、信息和能量，但不仅限于此，还有时间，空间等等。而恰恰宇宙空间的膨胀速度就是可以超光速的。那具体是咋回事呢？
按照如今的观测和理论，我们的宇宙起源于一次大爆炸，于是，宇宙的空间就开始随着时间的流逝而膨胀。
在爆炸之后的第一秒内，宇宙的空间发生了剧烈的膨胀，翻倍了100次，尺度变成了原来10^30倍。相当于那个时候的宇宙看成是一个苹果那么大，然后膨胀到可观测宇宙那么大，再把可观测宇宙看成苹果，再变成可观测宇宙那么大，可观测宇宙的直径是930亿光年。因此，在这一秒内的宇宙膨胀速度是远远超过光速的，光速在这个速度面前几乎是可以被忽略不计的存在。
当然，这样的情况并不止是发生在宇宙大爆炸的初期，实际上，如今的宇宙膨胀，如果我们地球上来看，宇宙有很多地方的膨胀速度都应该是超光速的。那具体咋回事呢？
这就要从宇宙膨胀说起。很多人理解的膨胀其实就是边界在发生膨胀。但事实并非如此。宇宙膨胀更像是整体性的膨胀。
意思是说，每一细微的空间都有膨胀的趋势，都在膨胀，是一个等比例放大的过程。因此，如果以我们为中心来看，其实四周的天体都在离我们远去。因此，离我们越远的天体，实际上远离我们的速度就会越快，我们可以用哈勃定律来描述。
不仅如此，科学家还发现如今的宇宙正在加速膨胀，所以，膨胀的速度还会愈演愈烈，不会有减缓。
当距离足够远时，那个位置上的天体的退行速度，或者我们说宇宙膨胀的速度就超过光速。因此，实际上宇宙中绝大多数的空间都是相对于地球在加速膨胀的，这些空间的天体，我们永远都无法看到了。如今，我们理论上所能看到的范围被称为可观测宇宙，它仅仅是宇宙很小的一部分而已。
