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在我们看来，因果律是大自然一个固若金汤的基本法则，通俗来讲就是原因必须发生在结果之前。

如果我们承认因果律（当然目前来看没有不承认的理由），那么我们就必须承认光速限制，宇宙中任何有质量的物体都无法达到光速，任何信息的传递速度都无法超过光速。

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

这也是为什么我们常说宇宙的极限速度是光速，每秒大约30万公里，我们生活中看到的任何有质量的物体，只能尽可能接近光速，不可能达到甚至超越光速。

而光速限制也是爱因斯坦相对论的一个核心思想，在质增方程中也表现得淋漓尽致。当物体的速度越来越接近光速，质量就会变得越来越大，最终达到无穷大，显然这是大自然不允许的。

通过大型粒子对撞机的不断加速，科学家们可以把质量非常小的微观粒子不断加速，但不管怎么加速，都不可能达到光速。科学家们已经做到了让粒子的速度无限接近光速，只比真空中的光速慢了0.000001%！

你可能会想，距离光速就差了那么一丢丢，是不是努力程度不够啊？稍微再加把劲是不是就能达到甚至超过光速了？

只能说，看起来如此微小的差距，实则是永远无法逾越的鸿沟！

但是对那些没有质量（静质量）的物体来讲，比如说光子，胶子还有引力子（目前还是假想概念），必须以光速飞行，不想光速飞行都不行，而且一出生就是光速，没有任何加速过程。

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那么，为什么大自然一定要阻止超光速粒子的出现呢？

其实原因刚开始就说了：因果律。如果粒子的速度超过光速了，宇宙就全乱套了，全部分崩离析。

很简单的例子，比如说子弹的速度超光速了，意味着在我扣动扳机之前，就可以把你杀死。结果竟然发生在了原因之前，这不就全部乱套了吗？

更通俗的例子是，你的脸先感觉到疼，然后我再打你一耳光！

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

自然界的万事万物，都是由靠四种基本作用力结合在一起的，分别是强力，弱力，电磁力和引力，而这四种作用力是靠四种基本粒子传递的，分别是胶子，玻色子，光子和引力子。

假设物体的速度超过了光速，意味着传递四种力的基本粒子很可能追不上物质，又怎么可能将物质结合在一起呢？

这就是为什么大自然会限制物体的速度超光速。但其实宇宙中又确实存在超光速的现象，关键是并不违背因果律，也是被大自然允许的，都有哪些现象呢？

第一，宇宙刚诞生时的暴涨速度。

宇宙大爆炸理论表明，138亿年前体积无穷小的奇点突然膨胀，诞生了宇宙。

但是暴涨理论告诉我们，时间并不是从零开始的，而是从普朗克时间开始的，也就是大约10的负41次方秒开始，那时的宇宙已经存在了。当时的宇宙没有任何粒子，只有纯能量，这种能量导致宇宙以指数级膨胀，在大约10的负36次方秒，暴涨结束。

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

这个过程膨胀速度有多快呢？很难具体计算。但是就在宇宙诞生一秒过后，宇宙大小就有一光年了。大约一年之后就有银河系那么大了。看到了吧，这样的速度是不是远超光速。在宇宙暴涨速度面前，光速简直慢如蜗牛。

第二，宇宙的膨胀速度。

宇宙诞生至今，就一直在膨胀，膨胀的速度约为20公里/秒/百万光年，什么意思呢？

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

就是说每增加一百万光年的距离，空间膨胀速度就会增加20公里每秒。千万不要以为每秒20公里这个速度很慢，何时才能超过光速啊？

不要忘了宇宙太大了，当空间距离足够大时，很轻松就能超过光速，而且是远超光速。其实宇宙膨胀的过程就像是吹气球一样，气球上的点就是星系，随着气球不断膨胀，气球上的点远离彼此的速度会越来越大。

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也就是说，距离银河系足够远的星系，其实都在以超光速的速度远离我们。当然这并不违反爱因斯坦相对论的光速限制，因为星系的远离速度看起来超光速了，但星系本身并没有相对空间运动，只是星系之间的空间膨胀了而已。

第三，量子纠缠的速度。

关于这一点，其实之前的科普中我说了很多。量子纠缠，是量子世界里面的诡异现象之一，至今都无法解释量子纠缠的本质，但我们知道量子纠缠现象的确存在，只是我们不能用宏观世界的物理法则衡量量子纠缠。

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

科学家们早就发现，量子纠缠的速度远超光速，甚至可以超过光速一万倍，但这也不违反爱因斯坦的相对论，因为量子纠缠过程，并不会传递任何信息。当我们试图测量粒子想获取任何信息的时候，粒子就会发生波函数坍缩，成为确定的状态，而这个过程是随机发生的。

第四，介质中物质的速度可以超光速。

实际上这就是着名的切伦科夫辐射，具体来讲就是，由于光在介质里的速度会小于在真空中的速度，因此介质中物体的速度就可能会超过介质中光的速度。

宇宙中光速是最快的？别闹，在这几个速度面前光是慢如蜗牛！© 由 众播生活 提供

比如说，光在水中的速度大约只有真空中速度的四分之三，也就是大约每秒22.5万公里，理论上我们可以让水分子的速度达到每秒25万公里，这不就是超光速了吗？

比水中光子的速度跑得还要快，而当这种情况发生时，相当于水分子突破了光障，就会产生切伦科夫辐射，是一种光学“冲击波”！

总结

大自然所谓的“光速限制”并不是绝对的，是有前提的，这个前提就是：任何传递信息的速度都不能超过真空中的光速，并不代表光速绝对不能超越。

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也就是说，只要任何速度不涉及信息的传递，当然可以随意超越光速，不是说时空的移动速度和时空的可折叠性，就可以让我们实现间接“超光速”，而这就是人类梦寐以求的科技，时空折叠，具体来讲就是曲速引擎或者虫洞科技。

完。

2024-07-06 23:55:10