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光速真的不能被超越？ 這是一個世紀前的話題！ 不能超光速是相對論的一個推論。但是，這只是推論而已，不是相對論的根本原理（構成相對論的兩個假設沒有不能超光速這條）。 也就是說，世界上如果有超光速的現象發生，也不影響相對論的其他結論。 我覺的這是個很重要的問題。如果相對論是正確的，光速就不能被超。因為愛因斯坦的質能方程E=mc^2.如果速度增大則能量增大，隨之質量增大，等到接近光速時質量會趨向無窮大。質量越大就越難加速，質量無窮意味著沒法再加速。所以光速不能被超。可以說光速最大是相對論很核心的一個假設，如果光速被超，相對論必然有問題。 當然如果相對論被另一個新的理論取代，那就不得而知了，畢竟截至目前還沒有新理論的跡象。 這個問題希望能在相對論出現1個世紀后的今天，21世紀末被解開！ 在2011年的歐洲核子對撞物理實驗中，在做關于中微子振蕩的實驗時，物理學家得到了一個震驚的發現：在粒子加速器里，中微子在與光子運動的等同距離內比光子快了60納秒，約合在等同時間內比光子多走了7公里。這一事件后被發布在雜志上，引起世界物理學轟動。然而，就在物理界對此議論紛紛的時候，該實驗負責人不久后卻又聲稱“實驗中光纜出現了問題導致這一事件”，從而直接否定了這次超光速的可能性。
粒子對撞實驗
雖然此事至今已有一年，但是，這個問題依然是爭論不休：光速究竟能不能被超過？要解決這個問題，我們首先要來看一看光速為何在物理學中被定義為物質運動速度的極限。關于這個理論，首次提出的自然是大名鼎鼎的物理學家阿爾伯特·愛因斯坦。1905年，他提出了狹義相對論的時候明確對光速進行了探究。在狹義相對論的兩條基本基礎原理中，光速c有著崇高的地位，其中一條便是光速不變原理，即光速在同一慣性系中保持不變。其次，是被譽為歷史上最著名的方程：
m是運動質量，mo是靜止質量，v是物體運動速度，C是光速。即物體的總能量與質量成比例，比值為光速的平方。倘若考慮這個方程，任何一個物體在加速運動中其質量便會增大，在速度趨至于光速時，質量會增加到無窮大，這是不可能的，因此，在經典物理學中，物質無法超光速。
在狹義相對論中還有另一個無法超越光速的論證，即是我們所知的洛倫茲變換。這是一組方程，其推論最簡單的我們可以舉例質速關系：物體在靜止時和運動時的質量是不相同的，我們將其不同的質量分別稱為靜止質量和運動質量，兩者之間相差一個洛倫茲因子。在換算的過程中，如果物體的運動速度大于了光速，分母就會成為虛數。
量子糾纏
這兩個推論無疑是光速不可超的重要依據。并且，在托卡馬克裝置中也從未發現超光速的粒子。自然而然，超光速在物理上是禁區，雖然有人曾經提出過相關猜測，例如照射到月球上的影子在晃動時超了光速，量子糾纏態等等，然而遺憾的是，很多看似可行的超光速現象是無法傳遞信息的，在物理學上這些猜測后來都被一一否決了。
但是在天文觀測上，有些實驗卻大大出乎我們的意料。1987年，科學家在天文觀測中無意中發現，SN1987A超新星爆發時，同時射出大量光子和中微子。在觀測中，科學家檢測到發射過來的中微子比光子早到了3個多小時，這件事在當時并沒有引起多大關注，然而后來被人提及后逐漸地被陸續引證。
還有一個例子是大約自1972年開始，天文學家陸續觀測到某些類星體如3c120、3c273、3c345等類星體，其自身膨脹速度竟然超過了光速！以3c120為例，它在2年的時間里角直徑大了0.001，可以推算出這個類星體的膨脹速度是光速的4倍！后來，研究人員陸陸續續又發現了許多類型現象的類星體，光是3c273的膨脹速度就是一年9.04光年，這是光速的9倍！
那么超過光速，真的可能嗎？
在理論物理中，有一種被稱作光錐的東西。正如一顆石頭投入水中逐漸散開波紋，我們可以考慮一束自然光，其光波在散開時其波陣面的變化排列在一起時，我們在圖中可以畫出一個錐子樣的圖案，它代表某段時間中的事件集合。在光錐中的點(事件)可以相互聯系，它們是低于光速的。然而，倘若要和光錐外的事件產生聯系，在相對論中這是不可能的，因為這意味著物質比光的散開還要快，即超光速。
巨大光錐中的我們示意圖
那么，宇宙中可能存在超光速粒子嗎？有科學家猜測引力子是一種超光速粒子，然而實際上引力的傳遞速度是光速。
實際在物理學上，曾經有人猜測存在一種超光速粒子，它所具有虛數的質量。在洛倫茲變換中，假設給予一個粒子超光速的情況，其質量將會出現虛數，逆著思路想過來，科學家猜測倘若就存在一種粒子它本身就具有虛數質量，那么這種粒子將會本身以超光速行駛。在標準模型中，這種粒子被稱作快子，它被假設成為一種亞原子粒子，即比原子略微小一些的粒子，其能量在消耗的時候快子的速度反而會無限增加。有科學家懷疑，物理學中的中微子或許就是這樣一種快子，因為它所有的很多效應和快子很相似，并且有多次與超光速的試驗與其有關。
快子倘若存在，理論上它也會符合物理規律，但是至今實驗中沒有發現過這種粒子。并且，質量為虛數的粒子要給予一個物理解釋，也并非易事。那么，究竟有什么方法才能使粒子達到超光速的現象？我們可以考慮一個名叫做十維空間的理論，它出自超弦理論，描述的是一個由能量弦構成的宇宙。在弦理論中，任何粒子都是由一種能量弦(簡稱弦)構成，類似小提琴上的弦，它也會產生波動或振蕩，其波動時就產生了各種各樣的粒子。弦有一維長度，具有開閉兩種狀態。而倘若考慮這個理論，宇宙將不再是四維的，而是復雜的十維空間。
給定一個假設，在一個球上面，存在一個二維人。倘若球上有兩個點，二維人要走到這兩個點，需要走過一段弧度才能到達;然而如果考慮三維進去，就只要一條三維空間的直線方可到達，在其中縮短了許多路程。同理，假使存在一個額外維度，例如上面我們所說的十維空間，那么就應該會出現這種“距離縮短”的現象，從而，粒子在運動過程中穿越額外維度時可能會產生“超光速”現象。然而，如果我們人要到達這種程度，現在在理論上不可能實現，因為額外維度在弦論中是被卷曲在幾億萬分之一立方英尺的小空間中，我們只能考慮一些微小的粒子進出其中。所以至今為止，關于超光速，我們還沒有能力在實驗和理論中辦到，但是，這并不意味著人類對超光速的探索會停止。
光速是不能被超越的：
光速是不可能被超越的 這是大多數世界人民包括權威科學家都深信不移的真理 光速能超越嗎？ 學過物理的人，都知道光的傳播速度約為每秒300000公里。如果要說得精確，光速每秒為299792.458公里，這是光在真空中的傳播速度，這個速度相當于每秒繞地球七圈半。 光速的測定，無論是在地球上靜止測量，還是在宇宙中運動測量，數值都是不變的。也就是說，光速不受光源的影響，也不受觀察者運動速度的影響。它是絕對值，這就是光速不變理論。愛因斯坦的相對論告訴我們，光速是最大的速度，任何運動的速度都不可能超過光速。對此，人們也是深信不疑。 如果在世界上有比光速運動快的物體，愛因斯坦的相對論就不成立了。事實也證明，在地球上，在我們日常生活中，的確找不到有比光速更快的運動物體。問題是，地球上沒有，不等于說在茫茫宇宙中也不存在。在基本粒子世界里，會不會有超光速的現象呢？ 物理知識告訴我們，告訴粒子運動的速度是極快的，再高速加速器中，運動速度可以達到每秒20萬公里，甚至是25萬公里，那么其中會不會出現超光速的粒子呢？ 就在人們對此產生懷疑時，有一個現象被前蘇聯科學家切倫科夫發現。光在水中傳播速度比在真空中慢，而高速粒子在水中的速度卻超過光速。切倫科夫發現的這一現象后來被其他科學家所證實。因此，這一現象的發現無疑打開了人類的視野，認為在自然中存在超光速的粒子，取名為“快子”。這樣，有的物理學家據此把基本粒子分為三類：慢子，光子和快子。慢子，其速度不超過光速，比光速慢的意思。而光子就是光傳播的速度。快子，比光速快的粒子。不過這樣的劃分，還是一種設想，關鍵是要找到“快子”。如何去發現，又成了一個謎。 以上是人類在微觀世界中的猜想，何不把目光轉向茫茫宇宙呢？ 天文學家在20世紀有一個重大發現，即類星體。這是一種很特別的天體，用天文望遠鏡接收的這類天體的無線電波，制成相片，看上去有點像恒星，但又不是恒星，所以命名為類星體。對星體進行觀察，發現存在超光速現象。開始發現3C120的類星體，它在膨脹，而且速度是光速的4倍。科學家驚奇不已，在遙遠的宇宙深處，竟有這種奇異現象。后來還發現有的類星體包括兩個射電的子源。兩個子源以及高的速度分離。類星體3C345的分離速度是光速的7倍。經過7年的觀測，才最后確定一個事實，另一類星體的兩個子源分離速度達到光速的10倍。物理學家和天文學家議論紛紛，提出了許多不同見解，有人減息乃因斯坦的相對論是絕對正確的，世界上沒有超光速現象，類星體不過是一種假象，稱作視超光速膨脹。意思是看起來超光速，實際上不是。而另一種觀點認為類星體的分離速度的確是超光速的。 不論哪種解釋，都有不完善之處，希望這一問題能在21世紀得到解決。
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