光速不可超越似乎是我們這個宇宙的初始設(shè)定時的一項重要參數(shù)，因為到現(xiàn)在為止關(guān)于速度的一切發(fā)現(xiàn)，光速都是天花板，宏觀物體我們沒有能力加速到光速，但對于微觀粒子，可以加速到99.999999%的光速，但始終距離光速有一步之遙！

大家印象最深的星戰(zhàn)中的超光速，但其實超光速不是這樣

光速不可超越，不僅無法超越，甚至連達(dá)到都不能，而接近都那么困難！

為什么光速不可超越？

我們現(xiàn)在知道光速大約30萬千米/秒，這速度實在是太快了，這導(dǎo)致了測量技術(shù)與手段缺乏的古代，認(rèn)為光速是無窮大的，因為從現(xiàn)實中觀察到的光速都不要時間！

第一個測量光速的科學(xué)家是伽利略，很可惜他用兩個燈籠打開的方式很明顯無法測量出光速，第一個用科學(xué)方法測量光速的是丹麥天文學(xué)家羅默，1676年木星衛(wèi)星食的延遲原因的推測上他認(rèn)為是光速有限速度所致，并且測量出光速大約是22萬千米/秒。

準(zhǔn)確測量光速的大神是傅科，他用齒輪法準(zhǔn)確的測出了光速，而且一直到現(xiàn)在，這個光速的精度仍然是很高。1950年路易斯·艾森用諧振腔所得出的光速值為299792.5±1 km/s，1972年美國科羅拉多州波德的國家標(biāo)準(zhǔn)技術(shù)研究所利用激光干涉法測定光速，得出c = 299792456.2±1.1 m/s

傅科測量光速原理圖

1983年的第17屆國際計量大會將1?299792458秒內(nèi)光在真空中所運行的距離定義為1米，因此光速已經(jīng)被固定，而更精確的米才是要測量對象。

從麥克斯韋到愛因斯坦

麥克斯韋方程組中可以推導(dǎo)出光速是一個恒定值，所以光速也是可以被算出來的，而在以太漂移實驗中的零結(jié)果，洛侖茲解釋為運動方向上長度減少所致，但仍然堅持以太，結(jié)果十幾年后愛因斯坦直接拋棄了以太概念拿出了狹義相對論，洛侖茲腸子都悔青了！緊接著質(zhì)能方程也推導(dǎo)出來！

邁克爾遜-莫雷測試裝置示意圖

其中參考了洛侖茲的長度縮短和時間增加等洛侖茲變換的概念，但拋棄了以太，愛因斯坦也說如果他沒有推出狹義相對論，那么其他人（十有八九是洛侖茲）也會在5-10年內(nèi)搞定狹相！

光速無法達(dá)到，這是狹義相對論中推導(dǎo)出來的結(jié)果，而所有實驗指向都同樣如此，一個質(zhì)增效應(yīng)就會讓所有在速度上的努力付諸東流，這就歐洲粒子中心無論怎么加速，都不可能讓質(zhì)子束達(dá)到光速，而只能無限接近光速的原因，至于有多接近，那么就看人類的加速器規(guī)模了！

劉慈欣的《朝聞道》中有一個有趣的設(shè)定，即人類制造了換赤道的加速器，卻被超級文明沒收了，被告知是加速器能量超過了宇宙大爆炸的能量級別，會導(dǎo)致宇宙進(jìn)入不可逆的真空衰變，挺有意思，各位可以了解下！

宇宙中的超越光速的現(xiàn)象

盡管說光速不可超越，但事實上宇宙中存在很多超光速現(xiàn)象，比如德布羅意波就是超光速的，還有你打著激光筆，迅速劃過天際，那個軌跡也同樣超光速了，那么是否表示宇宙中光速可以超越，愛因斯坦的相對論錯了嗎？

紅點以相速度運動，綠點以群速度運動。紅點從左向右運動的過程中兩次跨過綠點，相速約略為群速度2倍

信息傳遞不可超過光速，所以德布羅意波的相波超光速并不違反這個設(shè)定，所以下面來看看那些超越光速甚至還能被觀測到的現(xiàn)象，到底有哪些！

切倫科夫輻射

這是介質(zhì)中的粒子超越光速所輻射的電磁輻射，這是1934年，蘇聯(lián)物理學(xué)家切連科夫發(fā)現(xiàn)的。1937年，另兩名蘇聯(lián)物理學(xué)家弗蘭克和塔姆成功地解釋了切連科夫輻射的成因。1958年，三人因此共同獲得了諾貝爾物理學(xué)獎。

因為光在水中的速度只有真空中的75%，所以我們所說的光速不變必須要加一個前提，也就是真空中光速不變，那些核反應(yīng)堆中的帶電粒子超過水中的光速時，散發(fā)出的類似于超音速飛行時音爆，當(dāng)然只能做個比喻！

宇宙膨脹超過光速

這是從弗里德曼和勒梅特愛因斯坦廣相中推導(dǎo)出來，后被哈勃觀測證實的宇宙膨脹，經(jīng)過現(xiàn)代多種手段測定后當(dāng)前采用的膨脹速度是67.15千米/秒·百萬秒差距，按這個速度推算，宇宙大約在145億光年外膨脹超過光速。

但其實這并不是天體運行的速度，而是臨近空間的膨脹所累積，它們相對于鄰近天體的速度仍然遵守膨脹的速度比，也就是67.15千米/秒·百萬秒差距，只是在我們看來似乎已經(jīng)超光速了，不過超越了光速的區(qū)域我們永遠(yuǎn)都看不到，因為光用不可達(dá)。

除了這兩個外還有量子糾纏效應(yīng)，這個是愛因斯坦提出的EPR佯謬中延伸出來的實驗，現(xiàn)在被用來作為量子密鑰分發(fā)，但對于兩個糾纏的量子來說無論處在何時何地，在觀測之前都是疊加態(tài)，所以距離根本就不是什么問題。

還有一種是假設(shè)中的快子，其實狹義相對論并非不允許以光速以上的速度運行，只是不允許降低到光速以下，這是是一種理論上預(yù)測的超光速亞原子粒子。這種由相對論衍生出的假想粒子，總是以超過光速的速度在運動，所以它即使存在，我們可能也無法檢測到！

所以，這就T-M-D是一句廢話，這個假設(shè)科學(xué)家賺了，他們終于設(shè)定了一個無法證偽的假設(shè)，但卻無法反駁他，算他們贏吧，所以這就是一個問題，你是相信快子有還是沒有呢？留言投票吧！