单向光速不变原理

相对论从理论角度来说，“光速不变原理”指的就是单向光速不变，一束单向传输的光，不论在哪个惯性系里，速度都是c；或者另一种表述，从同一个光源发出的两束分别“单向”传输的光，无论其光源如何运动，在任意一个惯性中应该测得这两束光速度相同。这里的单向就是是按照字面意思始终向同一个方向传输的光，或者更确切的说，就是指没有受到折射、反射，“自由传播”的光，你可以类比一下牛顿力学中的“匀速直线运动的粒子”。相对论从来不会说“平均光速不变原理”。

而至于为什么会有这个概念，可以从迈克耳逊-莫雷实验说起。在这个实验中将一束光利用分光镜分成两束（使它们相对地球公转/自转有不同的方向），使得两束光分别被反射后回到原位，形成干涉条纹。如果这两束光的光速有所不同，可以预计干涉条纹会发生一定程度的偏移。而由于实验没有观察到这个偏移，一般认为这就验证了这两束相对于地球运动传播方向不同的光具有同样的速度。
但是这个实验由于利用了反射，因此光路中存在入射光和反射光，根据现有的实验结果，如果假设这两束光在传播过程中，是入射和反射平均之后的光速相等，也可以解释实验结果。同样其它的类似实验，由于总要使光束传播的路径发生改变（因为我们实验只能利用干涉，而干涉要求光源的相干性，这样用来做实验的两束光一定从同一处来，又要发生干涉，因此一定汇聚到同一处去，这样就不可能用两束单向传输的光，必然要在过程中使它们传播方向发生改变），因此，有些人就会争辩说，这些实验只能证明平均来说光速不变，所以提出所谓的“平均光速不变”之类云云。
但是，这和相对论是否正确是无关的。举个例子，现在没有任何实验能够证明“牛顿第一定律”（你到哪去找一个完全不受力的物体去？），但是低速下牛顿力学我们照样用。我们的确没有实验“证明”“单向”光速不变，但是我们有足够多的实验支持由其为假设得出的相对论的推论，同时并没有实验证伪单向光速不变。

光是有方向性的这个你一定知道。
光是有光粒子组成的，这个粒子的运动，是有方向的。所谓平均光速应该是从光粒子运动的侧面观察时得到的。单向光速是在光粒子运动方向的正面，或者后面观察测量的。两者撤出的结果指定是不同的。

说实话，我都没看明白楼主到底想问的是什么。。。。哎、