根据爱因斯坦的相对论，光速是宇宙中最快的速度，被称为“宇宙的速度极限”。光从某种意义上来说，代表因果关系的传播。比如看见足球入网、彩虹出现、飞机起飞等事件，代表了一连串的因果关系，只有当球员将球踢向球门，我们才能看见进球的精彩瞬间。如果速度超过光速，将违反因果关系原理，我们将可以任意改变历史和未来。好比扣动扳机之前，我们超越光速，赶在子弹击中目标这一因果关系发生之前，在未来制造一场大风，现实中准备射击的射手，受到本该不会刮来的大风影响，不得不接受子弹未能命中目标的结果。再比如，我们追上100年前的光，来到祖父辈生活的年代，我们开枪击杀了先祖，这显然违背了事件发生的因果关系，没有祖辈的存在，怎么会有我们呢？光速的秘密在探究光速之前，我们必须知道光速到底是什么，它意味着什么，走出关于“速度极限”的思维误区。光的传播速度因介质不同而有所区别，光在真空中的速度(或光子的速度)正好是每秒30万千米（实际为299792.458km/s，一般取300000km/s），这也是光的最快速度。光子之所以能以这个速度运动，是因为它们没有质量，或者没有“重量”。宇宙中的每一个粒子(包括光子)都在所谓的“希格斯场”中移动或“游泳”。由于和“希格斯场”的相互作用，粒子获得了质量。不同的粒子以不同的强度与“希格斯场”相互作用，这就是为什么有些粒子比其他粒子更重(质量更大)的原因。但光子是一个特例，光子穿过希格斯场，但与“希格斯场”完全没有相互作用。这是什么意思？由于光子不与希格斯场相互作用，这意味着它们没有质量，因而光子可以自由地以尽可能快的速度移动，这就是我们测量到的光速。为什么光速没有慢于或快于每秒30万千米？这是因为在宇宙大爆炸发生之后，光的速度作为宇宙常数被确定了下来，就像圆周率永远等于π一样，不可能变为其他的常数。光速不变的原理（即不管以什么参照系作比，光的速度都是恒定值），就像引力不会颠覆一样。如果我们的宇宙只有两个空间维度而不是3个(如果包含时间的话是4个)，那会是什么样子。当宇宙在大爆炸的那一刻，万物被创造出来的时候，这些常数包括光速就已经被设定好了。速度极限有质量的粒子需要能量来加速，一个粒子的速度越接近光速，需要的能量就越多。这是因为粒子自身的质量与速度的增加成正比。简而言之，你跑得越快，就越重。如果把一个电子加速到“光速”，则需要无限的能量，因为电子将会变得无限重。就算耗尽整个宇宙的能量，也不能推动一个电子达到光速。光子视角爱因斯坦阐明狭义相对论的方法之一，是从光子的角度想象宇宙的样子。一个以光子形态存在的生命是非常奇异的。当空间分量运动速度达到光速，时间分量则变为0，对于以光速飞行的光子来说，没有时间这个概念，一切似乎都在瞬间发生。对于光子所处的世界来说，时空结构完全崩塌，不存在时间，v×t恒等于0，也没有距离，以我们的理解来看，光子生活在一个点状空间中。想象一下，你是一个光子，由一个40亿光年外星系中的恒星产生。从我站在地球的角度看，你花了整整40亿年才从那颗恒星到达我眼睛的视网膜。从你的角度来看，前一刻你被创造出来，下一刻，你就被我的眼球吸收了，你没有经历时间的流逝，也没有跨越万水千山，你的出生和死亡是瞬间发生的。当你接近光速时，时间会减慢，达到光速时，时间会完全停止。这也是为什么没有东西能比光更快的另一个原因。就像时钟停止转动后，我们找不出比完全为零时间更小的时间单位。应该把光速看作是“无限的速度”，而不是将光速与任何其他有限的速度类比，限定在每秒30万千米。仅仅从外部观察者的角度来看，光速是有限的，但从光子的角度来看，它是无限的。如果你以光速移动，你可以在零秒内到达任何地方，无论多远。切伦科夫辐射在现实世界中，有一个超光速(比光速还快)旅行的例子，这就是切伦科夫辐射。光子在真空中的传播速度达到最快，但光子的速度会因传播介质的不同而发生改变。光在水中传播时，光子被减慢到正常光速的四分之三。在核反应堆中，带电粒子通过水中的放射性棒来提升速度，粒子获得加速后，其在水中的传播速度超过光速，由于这些粒子含有电荷，它们会释放出一种叫做切伦科夫辐射的能量，从而使水发出怪异、神秘的蓝光，这种现象又可称作“光爆”。切伦科夫效应就像超音速飞机超越音速时，在飞机头部形成空气波，强压空气激波传递到耳膜中时，我们就会感受到“音爆”效果。当然这不是真正意义上的超光速，超光速是指超越真空中光子的传播速度。引力速度这是一个有趣的问题，很多人可能想不到，引力也有速度吗？如果有，那是什么？引力实际上是有速度的。从理论上讲，引力的速度和光速是一样的。引力以引力波的形式向外辐射传播，维持时空弯曲的基本性质。引力波的传播速度和光速一样，在创世开端就已经被设定好了，引力波比电磁波更具穿透性，能够透过星体到达我们的探测器。如果太阳在这一刻消失，由于已经产生的引力波仍在路上，地球将继续按原来轨道运行8分钟(这是太阳光到达地球所需的时间)。8分钟后，再无引力波维持地球轨道结构，而使得地球沿轨道切面向外飞出。尾声总之，没有什么能比光速更快，光速可以称作为无限的速度。然而，漏洞确实存在，这个漏洞需要对时空本身的结构进行控制或扭曲，就是我们通常所说的曲率引擎加速。欢迎在评论区留下你宝贵的想法}

本文参加百家号 #科学了不起# 系列征文赛。首先我想说的是，光的速度可以被超越！不要惊讶，这是真的，但我们需要在耍赖、作弊的情况下才能超越光的速度，这个我们后面在说。首先我们在非相对论的基础上解释下，为什么我们不能超光速？人类的极限速度目前人类所创造的速度极限实在粒子对撞机中实现的，粒子加速器是利用电场加速粒子，并且使用磁场将带电粒子控制在加速环中加速，这就是说磁场、加速环越大，粒子获得的能量越高，大型强子对撞机中质子获得的能量是6.5 TeV，速度已经达到了0.9999999896c，299,792,455 m / s。这个数字一看这和光速基本没有区别，但确实没有达到光速。但质子还不是最快的人造速度。还记得电子吗？一个电子比质子轻了1836倍！在LEP电子对撞机中获得的能量为104.5GeV，是人类有史以来最快的加速粒子，达到了0.999999999988c，299,792,457.9964m/s，仅仅比真空中的光慢3.6毫米/秒！这时你可能会想，就差了3.6毫米每秒，这么难么？是能量不够吗？有没有更高能量的粒子？有！人类目前造不出来，但宇宙可以，大家还记得黑洞旋转的吸积盘的，磁场比人类创造的磁场强10亿倍，喷射出来的宇宙射线（质子流）能量可以一路飙升到10^19 ev以上！宇宙的极限速度，为什么不能被超越？这么高的能量为什么还是没有超光速，下面就说说到宇宙的速度限制或者说能量限制了。当一个粒子的所携带的能量在5×10^19eV以上时，宇宙就开始干预粒子，不让其超过这个阈值。就是我们所说的GZK极限值！GZK极限是以提出者Greisen、Zatsepin、Kuzmin三人姓氏之首字母为名的理论上限，描述源自远处的宇宙射线应有的理论上限值。当粒子能量高于这个极限值，在空间中就会和微波背景发射中的光子发生相互作用，并且产生一个中性π介子，一个中性π介子就会消耗135Mev的能量！知道粒子能量降低到允许的极限值。这个极限值意味着黑洞能量再怎么高，创造出来的质子速度为299792457.99999999999999999999918米/每秒。还是不能达到光速或超光速！这时有人就想，那宇宙微波辐射有一天会不会随着宇宙的膨胀没有了？速度就可以超光速了？不是的，空间的膨胀只会让光子的能量更低，甚至膨胀到无限低，或者波长被拉到无线电波的不断，但永远不会让光子消失。这就是解释宇宙极限速度的一种方式，如果你想听相对论版本的，下面就是！但首先你要相信相对论是正确的。相对论是怎么解释光速不能被超越的宇宙的速度极限，我们通常称之为光速，是宇宙运行的基本原理。相对论说，当你走得越快，你在前进方向上的空间维度就缩小得越多，当你被外部观察者看到时，你的生物钟也会运行得越慢。换句话说，空间和时间并不是一个固定的背景，在这个背景上，所有的事情都以相同的方式发生。相反，时空可以被弯曲或扭曲。如果你看爱因斯坦相对论的核心方程式，你会发现当你接近光速时，你前进方向的空间维度会缩小到零，而你的时钟会慢到停止。一个宽度为零，时间没有变化的参考系实际上是一个不存在的参考系。因此，这就告诉我们，没有任何东西可以比光速更快，原因很简单，间和时间实际上并不存在于这个点之外。因为“速度”的概念需要测量在一定时间内在空间中走过的距离，所以速度的概念甚至在物理上并不存在于光速度之外。事实上，“比光还快”这个短语在物理上是没有意义的。这就像是说“比黑还黑”。你可能会说爱因斯坦的相对论是错的。但现在有如此多的证据都在支持相对论，如果它是错的，以光速不变原理构筑起来的相对论大厦早就垮了。为什么说光速又可以被超越前文开头我为什么又说可以超光速呢？其实关于关于“光速极限”这一原理，更准确的说法应该是：“在本地空间内，没有任何东西的速度能超过光速。”这意味着如果我们使用非局部尺度，我们确实可以获得比光速更快的有效速度。例如，如果虫洞存在，你可以有一个从地球到北极星的捷径。与从地球到北极星而没有穿过虫洞的光相比，你的速度会更快。换句话说，你会先到达北极星。这样的超光速是允许的，因为你从来没有在局部空间超过光速。如果有一束光从地球发射到北极星，并和你一起穿过虫洞，你就不可能跑得过光。再举一个例子，宇宙中有一些遥远的恒星，它们之间的碰撞速度比光速还快。这也是允许的，因为星系并不是本地速度。这些星系会人为自己相对于周围的空间根本就没有动，谈何超光速。还有一个例子，我们经常会看到核反应堆发出幽幽的蓝光，这时切伦科夫辐射，光子在水中的速度受到了限制，而电子这时就超过了光速！}