本文目录索引

• 1，什么是超光速？
• 2，当速度超过光速会怎样
• 3，超光速是什么 概念？
• 4，“超光速”到底是什么概念？
• 5，一个物体需要具备什么条件才可以达到光速呢？
• 6，超过光速的物体会发生什么变化？
• 7，如果有人可以发现超光速，那意味着什么？
• 8，速度如果超过光速会发生什么？可以回到过去吗？
• 9，光速是宇宙中最快的速度，能不能超越光速？

1，什么是超光速？

笼统的说就是运行速度比光速快。 中微子的速度可能超光速 一些欧洲科学家在实验中发现，中微子速度超过光速，快60纳秒.如果实验结果经检验得以确认，阿尔伯特·爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。 光速约每秒30万公里，爱因斯坦的相对论认为没有任何物体的速度能够超过光速，这成为现代物理学的重要基础。如果真的证实这种超光速现象，其意义十分重大，整个物理学理论体系或许会因之重建。 　 “快子”目前看来是一种假设的亚原子粒子，他的速度超过光速。科学家认为用连续的加速度无法达到光速，但也许会有一种其他的手段产生出来能够超过光速的物质。 如果真的证实这种超光速现象，其意义十分重大，整个物理学理论体系或许会因之重建。

2，当速度超过光速会怎样

1、从质量上来说：当物体的速度等于光速时，它的动质量等于于无穷大，那么当人的速度超过光速的是时候，他的动质量大于无穷大，那么他的惯性也大于无穷大。当他撞上一个星球的话，可以轻松把这个星球轰炸掉后继续冲向远方，当他经过黑洞时，他的路线也不受黑洞影响。
2、从时空上来说：人如果超过光速向前运动，那么他在运动的过程中回头看，是一片黑暗，因为光没他的速度快，照不到他的眼睛，而正面的星光会更亮，因为同一时间内进入他眼睛的光更多。理论上，他以超光速离开地球，在离地球很远的地方停下来，用超级望远镜看地球，可以看到他离开地球以前发生的事情。

3，超光速是什么 概念？

超光速(faster-than-light, FTL或称superluminality)会成为一个讨论题目，源自于相对论中对于局域物体不可超过真空中光速c的推论限制，光速成为许多场合下速率的上限值。在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。而在相对论中，运动速度和物体的其它性质，如质量甚至它所在参考系的时间流逝等，密切相关，速度低于（真空中）光速的物体如果要加速达到光速，其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量，而且它所感受到的时间流逝甚至会停止（如果超过光速则会出现“时间倒流”），所以理论上来说达到或超过光速是不可能的（至于光子，那是因为它们永远处于光速，而不是从低于光速增加到光速）。但也因此使得物理学家（以及普通大众）对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。

2000年7月，由于英国《自然》（Nature,2000,406:277）杂志发表了一篇关于“超光速”实验的论文，引起了人们对超光速倒底是否存在的讨论。其实对在介质中使光脉冲的群速度超过真空中光速c， 科学家们早有研究，而Nature中报道的这个实验就是实现了这种想法。但是这并非是人们想象的那种所谓违反因果律（或者相对论）的超光速，为了说明这个问题，让我们看一看由华人科学家王力军所做的这个实验。

光脉冲是由不同频率、振幅、相位的光波组成的波包，光脉冲的每个成分的速度称为相速度，波包峰的速度称为群速度。在真空中二者是相同的，但是在介质中如我们所知道的存在如下的群速度与介质。

折射率的关系：
vg = c / ng ， ng = n + ω(dn/dω)
显然在一定的情况下（如反常色散很强的介质）可以出现负的群速度，此时，光脉冲在介质中传播比真空中花的时间短，其差ΔT = (L/v) - (L/c)达到绝对值足够大时就可以观察到“超光速”现象，即“光脉冲峰值进入介质以前，在另一边已经有脉冲峰出射了”（由王力军原文译）。

那么这种超光速是不是违背因果率呢？我们仔细考查王的实验就会发现，出射光脉冲虽然是在入射脉冲峰值进入介质之前出现的，但在这之前入射脉冲的前沿早已进入介质了（如图），因此出射脉冲可以看作是由入射脉冲前沿与介质相互作用产生 的。其实王的实验重要意义正在于实现了可观测的负群速度的这一现象，而不是像媒体炒作的那样发现了什么“超光速”，负的群速度在这里就不能理解为光的速度了，它也不是能量传输的速度。当然，这一实验本身就说明我们人类对光的认识又前进了一步。对这个实验的解释只凭折射率与群速度的关系这个公式是远远不够的，这其中包含了量子干涉的效应，涉及到对光的本质的认识，揭开蒙在“超光速实验”头上的面纱，仍然是科学家们奋斗的目标。

很多人在了解了这个实验后就会想到能否用这种“超光速”效应来传递信息，在王的实验中，“超光速”的脉冲不能携带有用的信息，因此也就无从谈起信息的超光速传递，同样能量的超光速传输也是不行的。

与超光速实验具有相同轰动效应的是另一种“超光速”现象
quantum teleportation即量子超空间传输（或量子隐形传态），这个奇妙的现象因其与量子信息传递及量子计算机的实现有密切联系而引起人们的关注。所谓超空间，就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行，因此就不会受光速极限的制约，瞬时地使量子态从甲地传输到乙地（实际上是甲地粒子的量子态信息被提取瞬时地在乙地粒子上再现），这种量子信息的传递是不需要时间的，是真正意义的超光速（也可理解为超距作用）。在量子超空间传输的过程中，遵循量子不可克隆定律，通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联，量子态的确定通过量子测量来进行，因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各自的本征态，这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传递是“超光速”的。

但是，如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么，这是不可能的，因为此时粒子乙仍处于量子叠加态，对它的测量不能得到完全的信息，我们必须知道对甲粒子采取了什么测量，所以不得不通过现实的信息传送方式（如电话，网络等）告诉乙地的测量者甲粒子此时的状态。最终，我们获得信息的速度还是不能超过光速！量子超空间传输的实验已在1997年实现了（见Nature,390,575.1997）。

以上两个超光速的方案目前还只处于理论探讨和实验阶段，离实用还有很远的距离，而且这两个问题都涉及到物理学的本质，实验现象及其解释都在争论之中。

所谓“时光倒流”就是光的多普勒效应。 并不是“时间”倒流，而是世界的感觉“倒流”。 与声音可以类比，都是波粒二象性。 多普勒效应根本上是由于波的传播速度是绝对的，只与介质有关，与声源和接受物体运动状况无关。 换句话说，波的传播应以介质作为参考系。 突破光速屏障时会有“光障”（类似“声障”） 现象可与超音速飞行类比，并不是不可能。

光速不变的条件是这样的：介质稳定。因为在任何稳定的介质中，任何波的速度都不变，与参照系无关。当声波的介质相对于测量者静止时，无论声源速度如何变化，声速不变(只改变音频)，这是著名的多普勒实验，其它所有机械波都有类似现象。

举例来说，运动的火车头发出的声音，相对地面还是声速(声速不变)，不是火车速度加声速，而相对火车速度是声速减火车速度(加利略变换)；而在超音速飞机内部从机尾向机头发出声音，相对飞机，还是声速(声速不变)，而相对地面，是飞机速度加声速(伽利略变换)。因此速度是相对的，相对论变换与伽利略变换并存，而不是排斥。

如果一个钟，以0.5倍声速从原点远去，我们会听到什么现象呢？

一秒钟时，它距离原点0.5声秒距离报1秒，但这个事件我们在原点听见，需要再过0.5秒，于是我们发现，在本地钟1.5秒时，远处的钟报1秒，本地钟3秒时，远离的钟报2秒，也就是我们在忽略测量时间时，误以为远去的钟慢了。而且速度越快，钟慢得越厉害。

假设有一把尺长1声秒，而我们的测量地面上有一无限长尺子固定不动，运动尺头尾各有一个探测装置，在探测到与地面某一尺刻度重合时，用声音报出该刻度，我们在地面尺原点接收声音。尺匀速运动逐渐远离，当尺尾报0声秒时，尺头已经距离我们1声秒，而这个距离，要1秒后我们才能收到；当尺尾到1声秒距离时，尺头到2声秒，还是要在我们收到尺尾报1声秒后1秒，我们才能收到尺头报2声秒，于是我们会直观的认为，尺尾先到刻度，尺头后到达它本应立刻到达的刻度，感觉好象远离的尺，缩短了。而且运动速度越快，感觉短的越厉害。

如果超过声速，我们将追上以前发出的声音，声波将倒序进如我们的耳朵，就好象时间在倒退。我们先听到2点的钟声，后听到1点的钟声。这个现象是感觉或计算“时光倒流”的本质原因。光也有类似现象。

钟慢、尺缩、超光速时间倒流现象，都可以用声音试验做出结果，这只能证明爱因斯坦的结论有问题，他忽略了测量速度的问题，把现象当成了物理本质。照本文方法解释相对论，双生子悖论、子回到未生时杀父悖论都不存在。

4，“超光速”到底是什么概念？

时间永远不会倒流，无限接近光速只是这个运动物体感觉时间变慢了而已。

举个例子 一个离地球1光年的一个星球，一个光速运行的飞船和一个快速度运行的飞船一起飞向这个星球，那么以光速运行的飞船1年就达到了这个星球，而另一个飞船需要100年或者是更长的时间到达，相对于第二个飞船来说，光速飞船的时间相当于变慢了。1年等于100年。

我们这个世界是一个已光速为极限传媒的世界，我们看到一切事物都是已光速传播来的，假设可以超过光速运行相当于你再别人看到这个东西之前看到了这个东西，应该是可以预知未来（当然因为我们是光速为传媒看东西，超过光速你什么也看不到）

举个例子 比如还是那个1光年的星球，我们看到的是这个星球1年前的样子，如果你超光速了，那相当于你比别人看到了提前的这个星球，假设这个星球毁灭了，那么你再半年之后看到星球的毁灭，而别人需要在1年后才能看到这个星球的毁灭，相对于别人，你预测了未来。

还有一个例子就是如果你已超光速去追赶1年前从地球发出的光，理论上在你追上这个光的时候你能看到1年前地球的样子，仅仅是看到，当你返回地球的时候，又是地球时间了。
个人理解相对论……

5，一个物体需要具备什么条件才可以达到光速呢？

在之前的文章中，我们详细讲解了狭义相对论的各种效应，其中有一个不经常提到的效应就是“质量变大效应”，具体内涵就是，当一个运动的物体速度增加，则该物体质量也会增加。质量增加多少能否定量计算呢？我们之前也给出了质速关系式： 其中m0是本征质量，也就是物体处于静止状态下测得的质量，m是运动质量，也就是动质量。有了这个关系式，我们就可以得出一个结论，任何物体无法超光速，因为当v=c时（c是光速），根号下面会变得无穷小，使得m变得无穷大。也就是速度越接近光速，质量就会趋向于无穷大。而惯性衡量的一个标准就是质量，质量越大，惯性越大。 什么是惯性？就是改变物体运动状态的难度（请注意：不是维持物体速度的难度，维持物体速度根本是没难度，只需不给这个物体受力即可），惯性越大的物体，其运动状态越难改变。那什么又是运动状态改变呢？其实就是速度改变了，比如一个物体以0.999c光速前进，如果他速度保持不变，那么他的运动状态没变，如果他的速度变为0.998c，或者速度变为0.9995c，那么这个物体运动状态就改变了（这里要注意：速度是一个矢量，也就是有方向的，就算速度值没变，方向变了，也算运动状态改变）。 根据牛顿第一定律：一个物体如果不受力，则永远保持静止或匀速直接运动。所以当速度接近光速时，惯性变得无穷大，改变物体状态的难度也变得无穷大，自然也就无法继续给物体加速来改变物体的运动状态，也就无法超光速（这里注意：给物体加速和减速，都叫改变物体的运动状态）。 上面的理论如果您理解了，我们就可以谈谈光速，光到底是什么？目前主流观点是光具有波粒二象性，也就是既可以是波，也可以是粒子。当然量子力学我们后期会谈，前期我们只谈相对论。由于光子的静止质量为0，所以当光子速度等于c时，其运动质量就不会变得无穷大，这也就是为什么光子可以等于光速，其他静止质量不为0的物体，都无法达到光速，更不用谈超光速了。 但是光子的静止质量为0，这如何理解？有人说，静止质量为0的物体，就是不存在的物体。其实不对，没有静止质量，但是却有运动质量。根据爱因斯坦质能方程E=m*c*c，可以看出，质量和能量其实是等效的，是一个事物的两个方面的体现。所以你要说一个物体不存在，必须证明这个物体静止质量为0，同时还需要证明这个物体没有能量。

6，超过光速的物体会发生什么变化？

超光速与相对论推广 在物理学的研究中，人们提出过很多佯谬。提出佯谬的目的，是使所研究的问题尖锐化，以便于进一步把理论的基本概念搞清，或弄清逻辑论证中有什么错误，或隐含着什么样的假定，或者忽略了其它什么重要因素，等等。关于狭义相对论就曾提出过两个佯谬，即“双生子佯谬”和“爷孙佯谬”（即超光速运动所导致的时间倒流或因果颠倒问题）。“双生子佯谬”在狭义相对论推广到广义相对论后得到解决，“爷孙佯谬”将在本文所讨论的狭义相对论的进一步推广中得到解决 一、双生子佯谬

设想有两个孪生兄弟甲和乙，甲乘飞船作太空旅行，乙留在地面等待甲。甲所乘坐的飞船在极短的时间内加速到速度v（速度v接近光速c）。然后飞船以速度v作匀速直线飞行，飞船飞行很长一段时间后，迅速调头并继续以速度v作匀速直线飞行。回到地面时紧急减速、降落，并与一直在地面上的乙会合。甲只在启动、调头、减速降落的三段时间内有加速度，其余的绝大部分时间都在作匀速直线飞行，处于狭义相对论适用的惯性系。



因甲启动、调头、减速降落的时间很短，如果略去这三段时间，
甲作高速太空旅行，返回时发现乙比甲变老了。

如果飞船速度非常接近光速c，相对论效应就会非常明显，如若v = 0.9999c ，则T=70.71τ。即如在这一对孪生兄弟20岁时，甲乘飞船作太空飞行，甲认为飞行时间只有一年，在其返回地面时，甲只有21岁，但他却发现乙却成了90多岁的老人了，亦即乙比甲年老了许多。 1966年，人们在实验中测得μ子绕圆形轨道高速运动时，其平均寿命比在地面上静止的μ子的平均寿命长。1971年，人们又观察到了放在卫星上绕地球旋转的原子钟比地面上的原子钟走的慢的现象。这些实验证明了广义相对论的正确性，同时也证明了爱因斯坦关于“双生子佯谬”问题论证的正确性 二、爷孙佯谬

人们在研究狭义相对论的坐标变换，并考虑运动速度v超过光速c的情形时，又提出了“爷孙佯谬”。

由上一节我们知道，两事件的时间间隔与它们的空间位置和考察这两事件的惯性系间的运动状态有关。虽然如此，两事件的先后次序仍应是绝对的，不能因为它们的空间位置和考察这两事件的惯性系间的运动状态不同而改变，即相对论仍然遵循逻辑关系的因果律，亦即要先有因再有果，如去太空旅行须先启程，然后再返回；种田须先播种
考虑这两事件的因果关系在两惯性系不变，即它们的先后次

即不破坏因果关系的要求是u≤c，亦即所有信号的传播速度，包括相互作用的传递速度、物体的运动速度都不能超过光速c。否则，如果u>c，则总存在这样的一些惯性系，使t2-t1和t2/-t1/的符号相反，这就意味着将出现时间倒流、因果颠倒的情形。有人据此提出如下命题：如果u>c，即存在超光速而出现时间倒流，那么设想某人进入超光速世界的时间足够长，他的时间不仅倒流到他出生以前，而且倒流到了他父亲出生以前，这时他将他的爷爷杀掉，然后又回到我们的低光速世界，这时他和他父亲是否存在，如果存在，他父亲又怎么出生。人们将这一命题称为“爷孙佯谬”，又称为“祖父悖论”。

这样，在甲乙会面时，甲比乙变老了。即如乙作匀速直线飞行的速度为v = 0.9999c ，在乙飞离甲一年后与甲会面时，乙只有21岁，但他却发现甲却成了90多岁的老人了，亦即甲比乙年老了许多。 三、超光速运动（快子）研究现状 既然没有任何东西能超过光速，人们所假定的那种运动得比光快的快子又是什么玩艺儿呢？

爱因斯坦的狭义相对论有一个要求：我们宇宙中所存在的一切物体，都无法以超过真空中的光速的相对速度运动。单是为了迫使物体达到光速，就得花费无限多的能量，而把它推动到超过光速，就需要花费比无限多还要多的能量，这简直是无法思议的了。

不过，让我们暂时假定有一个物体正在以超过光速的速度运动。

光的速度是每秒约300，000公里，那么，要是有某个质量为1公斤、长度为1厘米的物体以每秒约424，000公里的速度运动，会发生什么情况呢？如果我们应用爱因斯坦的方程，它就会告诉我们说，这时物体质量将等于（负的负1的平方根）公斤，它的长度将变成（负1的平方根）厘米。

换句话说，任何一个运动得比光还快的物体，都会具有必须用数学上所谓“虚数”来表示的质量和长度。我们没有任何办法把用虚数表示的质量和长度具体化，所以，大家就很容易认为，这样的东西既然是无法想象的，它们就不会存在了。

但是，1967年，美国哥伦比亚大学的杰拉尔德·范伯格却认为很有希望把那样的质量和长度具体化（范伯格并不是最先提出快子的人，这种粒子是比拉纽克和苏达珊最先假定的，但是，范伯格推广了这种概念）。也许，由“虚数”表示的质量和长度只不过是一种描述具有（让我们说是）负重力的物体的办法—这种物体同我们这个宇宙中的物质并不是靠万有引力互相吸引，而是互相排斥。范伯格把这种比光还要快的、具有虚质量和虚长度的粒子称为“快子" 要是我们假定这种快子能够存在，那么，它是不是能够按另一种方式来遵循爱因斯坦方程的要求呢？

显然，快子是会这样的。我们可以描绘出比光跑得还要快，但却遵循相对论要求的快子所构成的整个宇宙。不过，为了使快子能够做到这一点，在涉及能量和速度的时候，情况就会同我们通常所习惯的情况相反。

在我们这个“慢宇宙”中，不运动的物体的能量等于零，但是，当它获得能量时，它就运动得越来越快，如果它得到的能量无限大，它就会被加速而达到光的速度。在“快宇宙”中，能量等于零的快子以无限大的速度进行运动，它所得到的能量越大，它的运动就越慢，到能量为无限大时，它的速度就降低到光速。

在我们这个**慢宇宙**中，一个物体在任何条件下都不能运动得比光快。而在快宇宙中，一个快子在任何条件下都不能运动得比光慢。光速是这两个宇宙之间的界线，它是不能超越的。

但是，快子是不是真的存在呢？我们可以断言说，有可能存在着一个并不违反爱因斯坦理论的快宇宙，不过，有可能存在并不一定就等于存在。
探测快宇宙的一种可能的途径，就是要考虑到如果有一个快子超光速通过真空而运动，那么，在它飞过时就必定会留下一道有可能探测到的光尾迹。当然，大多数快子都飞得非常快—比光还要快几百万倍（正像大多数普通物体都运动得非常慢，只达到光速的几百万分之一那样）。

一般的快子和它们的闪光在我们能够发现它们之前，早就一瞬即逝了。只有那种非常罕有的高能快子，才会以慢到接近光速的速度从我们眼前飞过。既使在这种场合下，它们飞过一公里也只需要三十万分之一秒左右的时间，所以，要发现它们也是一桩极伤脑筋的任务！

人们已经为探索快子进行了初步的实验，但是至今还没有探测到，不过，或许将来有一天会发现它们。

看来，超光速粒子不容易与通常的物质发生相互作用，这是它的一个缺点。如果不是这样，我们现在就可能已经发现它们了
相对论明确指出，任何物体（粒子）的速度总是小于c，最多等于c 。这个理论上的结果已被大量实验所证实。然而，在某些问题中，也会出现超光速的情况。这一看来矛盾的情况，只要我们将速度概念再进一步分析一下，就可以将它们统一起来。

这是因为，狭义相对论只对物质运动速度，或者说信号传播速度和作用传递的速度给出了极限，它并没有限制任何速度都不能超光速，因此，并不能排除自然界本来就存在超光速粒子的可能性。我们把小于光速的粒子叫做“慢子”，超光速的粒子叫做“快子”。自然界的粒子分成慢子、光子和快子三类。近年来，有人按静止质量的大小把它们分成三个类别：慢子m02 >0 ， 光子m02 =0 ，而快子m02 <0 。目前关于超光速的实验观测是非常令人关注的，其主要领域多集中在天文现象方面，但目前尚无具体结果。那么，自然界究竟是否存在超光速粒子呢？这还是个谜
四: 时空转化—-----两个世界论

爱因斯坦提出了四维时空概念，他发现当速度接近光速时，不但运动物体的体积（空间尺寸）略有缩小，而且运动物体自身的时间长短，也略有伸长。 一旦物体超光速，那它的体积将成为虚数值，而它的时间概念不但成为虚数值，而且逆向。显然，这时的运动物体已经进入到另外一个世界。在这个新世界里，它不再占有实的空间位置（因此没有引力约束），它的时间不但是可伸缩的而且是逆向流逝的。


超光速系的时间比低光速系的时间流逝的慢，或者说低光速系的时间比超光速系的时间流逝的快，及超光速运动的物体空间尺度膨胀、低光速运动的物体空间尺度收缩具有绝对意义。超光速系不再像狭义相对论那样空间、时间的变化只具有相对意义，***并且超光速不会导致时间倒流***。由此我们可以初步认识到为什么低光速运动的物体不能通过加速而达到超光速，因为加速不能实现空间尺度由收缩向膨胀的转变.


所以,要是有一个物体的运动速度超过光速,不能看到和听到以前的东西.


载自:超 光 速 运 动 与 神 秘 现 象

7，如果有人可以发现超光速，那意味着什么？

如果有一天在人们的科研领域发现了可以超越光速的物体，那就意味着人类现在所建立的大部分的物理学框架都将被打破推翻重建，因为爱斯坦的相对论里面曾经说过，有质量的物体只能无限趋近于光速而不能超越光速，也就是意味着光速是整个宇宙运行速度的上限。 如果发现一个物体，它的运动速度比光速还要快，那就意味着我们现在的这些理论都将要推翻，因为光速是宇宙运行的一个最高速度，可以把宇宙比作电脑电脑的CPU，它的最高的性能就是那样的，不可能更快了，但如果你发现了更快的，那就意味着你所测出的这个东西，它可能并不是宇宙这个大的系统最高等的东西，它最上面还有最本源的东西，只不过我们科技还没有发展到那样程度，我们没有发现。 如果人能够达到光速，那就意味着你所处的时间空间都会发生变化，因为相对论之中也有这样的理论，就是你的运动速度越快，你的受到的时间的束缚就越少，也就是理论上来说你跑得越快，你的时间就比其他人要慢，当然并不是你本身的生命得到了延长，因为你跑得再快，你身体内细胞的分裂消亡的速度仍然没有任何的改变。如果在其他人看来你比他们的生命要长了，因为你所处的空间时间的变化速度和其他人所处的不一样。 现在就想什么能够超越光速，其实还没有太大的意义，因为我们现在还没有到那个阶段，我们现在宇宙飞船的飞行速度还并不快，因为想要挣脱太阳的束缚，你要达到第三宇宙速度这个速度，我们现在凭发动机还达到不了，只能是借助特殊的天体环境，所以与其想这个，还不如想想什么时候人类能够凭借自己的动力系统挣脱太阳的祝福，飞到太阳系之外。

8，速度如果超过光速会发生什么？可以回到过去吗？

光速不可超越似乎是我们这个宇宙的初始设定时的一项重要参数，因为到现在为止关于速度的一切发现，光速都是天花板，宏观物体我们没有能力加速到光速，但对于微观粒子，可以加速到99.999999%的光速，但始终距离光速有一步之遥！ 大家印象最深的星战中的超光速，但其实超光速不是这样 光速不可超越，不仅无法超越，甚至连达到都不能，而接近都那么困难！ 为什么光速不可超越？ 我们现在知道光速大约30万千米/秒，这速度实在是太快了，这导致了测量技术与手段缺乏的古代，认为光速是无穷大的，因为从现实中观察到的光速都不要时间！ 第一个测量光速的科学家是伽利略，很可惜他用两个灯笼打开的方式很明显无法测量出光速，第一个用科学方法测量光速的是丹麦天文学家罗默，1676年木星卫星食的延迟原因的推测上他认为是光速有限速度所致，并且测量出光速大约是22万千米/秒。 准确测量光速的大神是傅科，他用齿轮法准确的测出了光速，而且一直到现在，这个光速的精度仍然是很高。1950年路易斯·艾森用谐振腔所得出的光速值为299792.5±1 km/s，1972年美国科罗拉多州波德的国家标准技术研究所利用激光干涉法测定光速，得出c = 299792456.2±1.1 m/s 傅科测量光速原理图 1983年的第17届国际计量大会将1⁄299792458秒内光在真空中所运行的距离定义为1米，因此光速已经被固定，而更精确的米才是要测量对象。 从麦克斯韦到爱因斯坦 麦克斯韦方程组中可以推导出光速是一个恒定值，所以光速也是可以被算出来的，而在以太漂移实验中的零结果，洛仑兹解释为运动方向上长度减少所致，但仍然坚持以太，结果十几年后爱因斯坦直接抛弃了以太概念拿出了狭义相对论，洛仑兹肠子都悔青了！紧接着质能方程也推导出来！ 迈克尔逊-莫雷测试装置示意图 其中参考了洛仑兹的长度缩短和时间增加等洛仑兹变换的概念，但抛弃了以太，爱因斯坦也说如果他没有推出狭义相对论，那么其他人（十有八九是洛仑兹）也会在5-10年内搞定狭相！ 光速无法达到，这是狭义相对论中推导出来的结果，而所有实验指向都同样如此，一个质增效应就会让所有在速度上的努力付诸东流，这就欧洲粒子中心无论怎么加速，都不可能让质子束达到光速，而只能无限接近光速的原因，至于有多接近，那么就看人类的加速器规模了！ 刘慈欣的《朝闻道》中有一个有趣的设定，即人类制造了换赤道的加速器，却被超级文明没收了，被告知是加速器能量超过了宇宙大爆炸的能量级别，会导致宇宙进入不可逆的真空衰变，挺有意思，各位可以了解下！ 宇宙中的超越光速的现象 尽管说光速不可超越，但事实上宇宙中存在很多超光速现象，比如德布罗意波就是超光速的，还有你打着激光笔，迅速划过天际，那个轨迹也同样超光速了，那么是否表示宇宙中光速可以超越，爱因斯坦的相对论错了吗？ 红点以相速度运动，绿点以群速度运动。红点从左向右运动的过程中两次跨过绿点，相速约略为群速度2倍 信息传递不可超过光速，所以德布罗意波的相波超光速并不违反这个设定，所以下面来看看那些超越光速甚至还能被观测到的现象，到底有哪些！ 切伦科夫辐射 这是介质中的粒子超越光速所辐射的电磁辐射，这是1934年，苏联物理学家切连科夫发现的。1937年，另两名苏联物理学家弗兰克和塔姆成功地解释了切连科夫辐射的成因。1958年，三人因此共同获得了诺贝尔物理学奖。 因为光在水中的速度只有真空中的75%，所以我们所说的光速不变必须要加一个前提，也就是真空中光速不变，那些核反应堆中的带电粒子超过水中的光速时，散发出的类似于超音速飞行时音爆，当然只能做个比喻！ 宇宙膨胀超过光速 这是从弗里德曼和勒梅特爱因斯坦广相中推导出来，后被哈勃观测证实的宇宙膨胀，经过现代多种手段测定后当前采用的膨胀速度是67.15千米/秒·百万秒差距，按这个速度推算，宇宙大约在145亿光年外膨胀超过光速。 但其实这并不是天体运行的速度，而是临近空间的膨胀所累积，它们相对于邻近天体的速度仍然遵守膨胀的速度比，也就是67.15千米/秒·百万秒差距，只是在我们看来似乎已经超光速了，不过超越了光速的区域我们永远都看不到，因为光用不可达。

9，光速是宇宙中最快的速度，能不能超越光速？

光速确实是人类已知的宇宙中最快的速度，宇宙中有静止质量的物体的运动速度都不能达到或者超越光速。光子没有静止质量，从诞生起就以光速运动。就算用上全宇宙的能量也不可能把静止质量非零的物体加速到等于光速。 从各种理论及实验观测，再到高能粒子加速器，所有的研究结果都表明，光速确实是宇宙中最快的速度。科学家一直都试图打破光速限制，不过最终的努力都失败了，目前还没有发现宇宙中有物体的运动速度超越光速。 有些人可能有疑问，比如量子纠缠的速度不就是超光速现象吗？还有宇宙早期膨胀速度也被认为是超光速的？确实。但这些都是非物质的运动，并不涉及质量和能量。 为什么光速是宇宙中最快的速度？ 因为任何有静止质量的物体的速度都不能达到光速，自然也就没有超光速了。在现有物理理论框架中讨论超光速现象是无意义的。 根据相对论中的质速关系，物体的运动速度越快，质量也就越大，推动物体所需要的能量也就越大。质速关系又称为质增效应，是相对论性效应之一。 从下列公式中就可以看出，当物体的运动速度v接近光速c时，式中的分母就变成了无穷小，物体运动时的质量就变成了无穷大；物体的运动速度等于光速时分母为0，就毫无意义。（式中m0为物体的静止质量，m为物体的相对论质量） 光速限制是怎么求证出来的？ 上面提到的质速关系就是从光速不变原理中推导出来的其中一个结论。光速不变原理则是求解麦克斯韦方程组得到的,并由迈克尔逊—莫雷实验所证实。光速不变原理是爱因斯坦创立狭义相对论的基本出发点之一。 光速不变原理：真空中的光速对任何观察者来说都是相同的，光在真空中的传播速度都是一个常数，不随光源和观察者所在参考系的相对运动而改变。这个数值大约是30万千米每秒。 量子纠缠现象为什么能够超光速？ 最为人熟知的超光速现象就是量子纠缠了，这一点毫无疑问！潘建伟教授已经用实验告诉我们：量子纠缠最低的速度也不亚于光速的一万倍。 不过，量子纠缠的速度并不是物质运动的速度，自然也就不能让信息以超光速传输。量子通信只是用量子纠缠现象来加密通信，至于信息的载体还是得依靠传统的电磁波。量子纠缠过程中并不涉及能量及信息的传递。 宇宙大爆炸初期的膨胀速度为什么能够超光速？ 众所周知，科学界的主流观点认为宇宙诞生于一次大爆炸。据科学家推测，在宇宙的暴涨阶段，宇宙的膨胀速度是以超光速行进的。但这并不是物质的运动现象，而只是整个宇宙空间在以超光速膨胀，物质的运动速度并没有超越光速。 我们的宇宙可以简单的理解为一个巨大的气球，而宇宙间的物质就是气球上分布的蚂蚁，蚂蚁在气球上缓慢的爬行，而宇宙空间也就是气球本身却在以超光速膨胀。蚂蚁与蚂蚁确实在以超光速相互远离，但蚂蚁的运动速度却并没有超越光速。超光速膨胀的只是空间本身。