突破光速（能够超越光速吗？）

突破光速(能否超越光速？)

天文学家

艾伯特。爱因斯坦

速度是人类探索地球和宇宙的重要辅助手段。在古代，由于缺乏快速的交通工具和速度的优势，人们对世界的了解非常有限。

随着科技时代的到来，在科技的帮助下，人类发明了先进的交通工具，有了探索地球的希望。凭借速度的优势，地球从原来的广袤变成了有限的地球村，实现了古人的梦想。

环游地球对现代人类来说根本不是问题。只要你愿意，你可以乘飞机在短时间内走遍地球的每一个角落。进入科技时代的人类不再局限于小小的地球，而是放眼宇宙。

在宇宙面前，地球渺小如尘埃，探索浩瀚宇宙成为人类新的目标。探索宇宙的本质，需要速度的优势。我们在地球上引以为豪的速度，在宇宙面前连龟速都算不上。

当然，宇宙中航行的物体基本不受阻力的影响，因为宇宙中的物质密度非常小，半径为465亿光年的哈勃体积中有多达10个50吨的物质。但换算成密度，只有9.9× 10-27 kg/m3，也就是说1 m3的空细胞只有5.9个质子。也就是说too 空几乎是真空状态。

穿梭在一个基本接近真空态的宇宙中，运动中的物体阻力基本为零。正是因为宇宙中的阻力基本为零，地球才能绕着太阳转46亿年。如果有明显的阻力，那么地球早就能量耗尽，陷入Tai 空。宇宙中的天体能始终保持稳定的运动状态，与宇宙基本真实空的环境密切相关。

既然宇宙是真空态，那么根据牛顿定律，只要给物体一个加速度，那么理论上就可以一直加速下去。于是有个朋友有了这样的疑问:如果火箭能在宇宙中一直加速，是否能超越光速？

在爱因斯坦的相对论提出之前，根据牛顿第一定律，人们自然会认为火箭在真实空环境下可以一直加速。只要它继续，就有可能达到或超过光速。

但是随着狭义相对论的引入，关于速度的问题已经有了一个初步的结论，就是速度不可能无限加速，它有一个极限，就是光速。有质量的物体速度只能无限接近光速，无法达到也无法超越。为什么物体的速度不能超过光速？

牛顿第二运动定律表明，只要火箭有动力，加速度始终大于0，火箭就能继续加速。从这个角度来看，火箭加速到超光速只是时间问题。但狭义相对论也表明，物体的运动与其质量成正比，其质量会随着运动速度的增加而增加。

当速度加速到无限大的接近速度时，物体的运动质量也会增加到无穷大，也就是说物体的动物也会变成无穷大，所需的能量也是无穷大。宇宙中没有无限的能量可以让物体的速度达到光速，更不用说超过光速了。所以一个静止质量的物体连光速都达不到。

那么相对论中关于物体速度无法达到光速的描述是否正确？科学家通过大量的实验验证了这一点，结果证明一个物体的速度确实达不到光速。科学家用粒子加速器来验证这一点，实验结果是通过加速电子得到的。

知道一个电子的质量只有9.1× 10-28克，根据经典物理学，将一个电子加速到光速所需的能量只有4× 10-14焦耳，这是一个非常小的能量，可以很容易地做到。然而在现实中，科学家们已经通过世界上最强大的强子对撞机对电子进行了加速，但无论如何努力，电子的速度也只能达到99.99999%，无限接近光速。

通过实验可以看出，物体的速度真的达不到光速，更不用说超过了。所以无论火箭如何在Tai 空加速，其速度都永远达不到光速。看到这里的结果，相信很多朋友会感到沮丧，要知道浩瀚的宇宙大到我们无法想象，光是人类可观测的宇宙就达到了930亿光年。

如果一个物体的速度不能超过光速，那就意味着人类将永远被困在有限的恒星空范围内，更不要说探索整个恒星空，这是一个小小的星系，我们出不去。没有速度的优势，人类如何探索宇宙，实现梦想？

所以速度不能超过光速？当然不是。物体的速度甚至达不到光速。然而，在神秘的宇宙中，存在着许多超光速现象，其中最引人注目的是宇宙的膨胀，其速度远远超过光速。

于是爱因斯坦提出了伟大的广义相对论。在广义相对论中，速度不受光速的限制。只要能满足条件，速度可以无限提高。那么广义相对论中的速度和狭义相对论中的速度是否相反呢？其实两者并不冲突。在狭义相对论中，速度是指物体的运动速度。

广义相对论中的速度是指空之间的扭曲程度。根据广义相对论，我们的宇宙不是一个又硬又平的空。我们可以把宇宙想象成一个柔软的气球，一个有质量的物体会把宇宙空弯曲，这样空中的两点就会

当一个物体落入这样一个弯曲的空空间时，它可以快速地从一个空空间到达另一个空空间，从而实现超光速飞行。这种飞行模式被科学家称为曲率导航，也可以称为空跳跃，是一种实现超光速飞行的方法。

曲速飞船可以让前室空收缩，后室空膨胀，所以曲速飞船可以在这样的曲速气泡中高速移动，甚至超过光速。这个超光速并不违反狭义相对论，因为飞船本身的速度并没有达到光速，超光速就是飞船周围的空室。

还有一种方法可以实现超光速粒子飞行，那就是通过虫洞。虫洞是根据相对论提出的一种猜想理论。是宇宙空扭曲到极致后形成的通道。通过虫洞，我们可以快速到达宇宙的彼岸，是未来人类实现宇宙探索的最重要方式。

当然，虫洞目前只是一个理论上的猜想，现实中是否存在还需要科学家不断的努力去探索。如果能在宇宙中找到虫洞的存在，那么把宇宙变成宇宙村的梦想就实现了。

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