人类无法超越光速吗（人类能超越光速限制吗）

#如果一艘飞船以光速飞行,打开飞船的大灯,会发生什么事情?#

在地球上，摩托车、汽车跑得快，高铁比摩托车和汽车快，飞机更比高铁快，火箭和宇宙航天器速度要远超飞机。但是，不论怎么快，尽管可以超越音速，但是难以超越光速。光的速度是每秒钟30万千米，从 月亮上反射来的光，只需要1一秒多的时间就能到达地球。

我们常识中认识到的光速是30万千米/秒，这个数值只是一个近似数，精确的数据为每秒 299792.458千米，而且，这是在真空中的传播速度，在不同的传播介质中，光的传播速度是不一样的。

在狭义相对论中，对光速有个特别的“约定”，叫做光速不变。这个知识，与我们在学校学的经典物理学原理是不同的，物理老师告诉我们的速度是相对速度，经典力学体系中的速度是相对的。

试想，在高速公路上，一辆红色小汽车和一辆白色越野车，同时同向同速行驶，站在公路边的人看到两部车的速度都非常快，并排飞速行驶。而坐在红色汽车里的人观察白色越野车，却发现它好像静止不动一样； 如果红色小汽车忽然踩油门加速，红色汽车上的人们会发现看白色越野车在急速倒退。人的感觉系统很容易被物质世界欺骗，也就是哲学家们普遍认为的我们永远不能认识这个现实世界。

同一件事， 不同的人，看到的速度（或者叫“感知速度）是不一样的。 爱因斯坦在著作《相对论》提到，不论光是从静止的灯塔里发出来，还是从高速运动的火箭中发出来，速度都是不变的，即每秒30万千米。这个速度不随位置，观察者和观察者的速度等因素改变而改变，也就是说无论你站在地面静止测量，还是在宇宙飞船中测量，我们观察到的光速就是每秒30万千米，不会有不同的速度。

光速不变原理不仅是一种理论假设，而且也是被实验证实的，这个原理最终成为相对论的重要理论支柱。爱因斯坦在相对论中告诉我们一个重要的前提：光速是宇宙中最高的速度， 在我们认知范围内，任何物质的运动速度，都不能（也不会）超过光速。

不难思考，光速是宇宙物质的速度极限，不存在比光速更快的速度，至少在物质世界中是这样的。爱因斯坦在《相对论》中提出著名的公式，不仅说明了物质和能量之间能互相转换，也说明物体的质量会随着运动的速度而增加。

在日常生活中，所有的物质（包含人类制造的东西），运动的速度微乎其微，所以我们能感知的质量增加现象也非常微乎其微，几乎是忽略不计。例如，人类发射通向火星的探测器，速度对于人类来说，已经非常快了，是每秒11千米，但是100千克质量的物体也只增重0.35毫克。 所以这种因为速度增加而导致的质量变化，是目前难以测量和感知的。

可是，爱因斯坦的公式说，当物体的速度接近光速的时候，物体的质量就会增加到无限大。质量无限大，就是说要多重就有多重。要使质量无限大的物体增大速度，就必须施加无限大的力。，可是，上哪儿去找这个无限大的力呢？这个问题就是一个永恒的悖论。

在宇宙中，没有无限大的力，也就无法使质量无限大的物体出现加速度，怎么还可能超光速呢？绕了一个弯，最后回到了主题：在我们人类可以感知的世界范围内，一切物体的运动速度都达不到光速，更不能超过光速。因为这个宇宙的潜规则就已经决定了所有物质的原理，在突破规则的时候，就会导致悖论的产生。

我们用反证法思考这个问题。如果有一种物体的运动速度超过了光速，相对论就会出现逻辑问题，可能要加以修改，也可能被全部推翻。 在日常生活的宏观世界里，人们找不到超光速的物质和现象。那么，在宇宙深处的质量巨大的天体之间，在微观世界的粒子中间，会不会有超光速现象呢？ 高能粒子运动的速度是非常快的，在加速器中，运动速度可以达到每秒20万、25万千米。那么，其中会不会有超光速的粒子呢？

1934年，前苏联科学家切伦科夫发现一个现象：光在水中传播，速度要比真空中慢，可是高能粒子在水中的速度，就 会超过光的速度。这时，粒子就会拖着条发光的尾巴，一条淡蓝色的尾巴。

切伦科夫观察到了这种现象，并且被其他科学家实验证实，由此也产生了用来观测粒子速度的仪器。 这一现象，也打开了人们的认知边界。当时，很多科学家都认为自然界存在超光速的粒子，并且命名为“快子”。

有的科学家认为，微观自然界的粒子分为3类：慢子、光子和快子。慢子的速度超不过光速，光本身就是光子，速度是每秒 30万千米，快子的速度超过光速。如果以光速为两种不同物质世界的分界线，也就是说可能存在两个宇宙，一个是“慢宇宙”，一个是“快字宙”。在慢字审中， 粒子超不过光速，而在快宇宙中，粒子的运动都是超光速的。 那么，与微观世界不同，我们生活的自然界是不是存在着快子，又如何去观测快子，直到目前也是一个未解之谜。

天文学家发现，在银河系外，有一种奇怪的天体，射电望远镜可以收到它们发出的无线电波，从成像图片观察，看上去有点像恒星，但是又和恒星不同，科学家称之为“类星体”。

天文学家和宇宙学家对类星体进行持续观测，发现类星体竟然存在超光速现象。这个类星体编号为3C120，自从首次观测该类星体的时候就发现它在不断膨胀，而且经过精密计算，这颗类星体的膨胀速度竟然达到光速的4倍。

在遥远的银河系外，竟然有这么奇异的现象。 后来科学家们观测发现，有的类星体包括两个射电的源头，两个源头正在极高的速度分离。

科学家经过7年的观测，发现类星体3C345释放射线源头的分离速度大约是光速的7倍。另一个类星体， 两个射线源的分离速度是光速的10倍。

面对这些违背科学常识的观测结果，科学家的观点发生了分歧，产生了种种的看法。 有人觉得这个现象只是一种“视觉超光速”现象，并不能颠覆相对论。有人认为类星体分离的速度并不是超光速，而是我们的计算方法存在问题，并且类星体属于系外天体，距离我们太远，所以无法精确的计算这些参数。 还有人认为，类星体就是以超光速的速度在运动，所以才会出现这么强大的辐射，同时类星体的质量一定很大，对系外恒星等天体的研究，最终可能揭开“超光速”运动之谜。

可是，如果类星体距离地球不是那么远，比原先的估计要小得多，那就不存在超光速，超光速的现象根本不会发生。 可是，有许多证据说明，类星体的距离确实处在原先估计的距离上，肯定存在超光速现象。

目前，已有好几种理论来解释超光速现象（或是视超光速现象），都不是令人满意的说法。可能这个问题，会在几百年后才能得以诠释。您觉得呢？