为什么说人类无法超越光速?

超光速，是科学家们一直在研究的对象，然而，科学家们越深入了解，越发现物质速度很难达到光速的速度，更别说超越光速了。很多看过星际迷航电影的人都知道，主角乘坐的宇宙飞船，使用的是曲速装置来进行星际旅行的，速度可以达到100倍光速，甚至更快。。但这个科幻毕竟只是幻想，科学家解释如果要通过这个曲速来加速的话，所用到的能量估计要达到宇宙大爆炸那一刻的能量。。。（这个之前在小编的一篇文章有说过）所以基本是不可能实现的！然而我们真的无法超越光速吗？为什么呢？小编带你科普下。。

首先还是普及一个最基本的概念： 任何物质和信息传递的速度都不可能达到或超过光速。

知道这个大前提下才能继续说得下去。

如果是想问一个人能否在空间中的移动速度超过光速，那当然是绝对没有可能的。不要说一个人，一个原子都不可能。

以瑞士日内瓦下的LHC大型强子对撞机为例。这里加速的是质子，也就是氢原子核。施加了非常巨大的能量后，质子的速度会无限接近光速，从0.9c、到0.99c、到0.9999c。质子是永远不可能达到或接近光速。在接近光速的情况下继续给质子施加能量加速，只能使质子的等效质量增加。当然在粒子物理学里，说的就是能量不是质量了。这就是高能粒子对撞机的基本原理——尽可能给粒子加速、粒子越接近光速，其能量越大，对撞时产生的反应越接近宇宙创生时刻的初期，从而来研究微观粒子现象。

而光子这种没有质量的基本粒子，则是以光速也只能以光速（真空中）运动，你不可能让一个光子静止下来。没有质量的粒子无法与希格斯场发生相互作用，所以无法以低于光速运动。

如果想问人类可以掌握最快的传递信息的手段，那也就是光速——利用电磁波来传递信息。哪怕以后的黑科技多厉害，能用中微子（略微低于光速、具有非常微小质量的基本粒子）和引力波（传递速度等于光速）传递信息，那也就是正好是光速。

量子纠缠现象原则上是超距和瞬时的，但无法用来传递经典信息。所以本质上还是没有打破相对论的光速限制。

不过在空间中的传递速度没办法超过光速，不代表没有其它任何的超光速现象。

比如刚才所说的量子纠缠现象就是超光速的，但无法用于传递经典信息。

具体来说，爱因斯坦的狭义相对论是禁止局域速度大于光速的。所谓局域速度就是指物体相对于背景时空的运动速度，把时空看成静止。对于一切拥有静止质量的物体，它们的局域速度是不可能达到光速的，只能无限接近于光速，而超光速更是不可能。只有那些没有静止质量的物体，比如光子和胶子，它们的局域速度为光速，并且也只能为光速。这个推论来自狭义相对论的质速关系——对于拥有质量的物体，它们的速度越快，质量越大；并且它们无法达到光速，因为当速度趋于光速时，质量变为无穷大，所以不可能再进一步加速。质速关系是建立在光速不变原理的前提之上，而光速不变原理既是理论预言，又是实验观测到的事实。因此，根据现有的理论，物体的局域速度不能比光速更快。

另一方面，由于宇宙空间的膨胀，我们其实在某种意义上正在做超光速运动。由于空间的连续均匀膨胀，使得两个距离越远的天体，在单位时间内的退行距离越大，即退行速度越大。不过，这种效应只有在宇宙尺度下才会变得足够显著。按照当前的宇宙膨胀率，我们相对于326万光年之外的天体的退行速度约为70千米/秒；而相对于140亿光年之外的天体，退行速度已经比光速更快；如果是相对于可观测宇宙的最远距离——465亿光年之外的天体（那里应该不存在天体），退行速度达到了3.35倍光速。不过，这种超光速现象是由空间扩张引起的，与相对论不矛盾。

另外理论上来说，可能存在的虫洞也许能在该年上实现超光速传递物质信息，并且不违反相对论。相隔遥远的空间两端如果被冲动连接着，那么理论上可以瞬间从A点到B点。但虫洞是否存在和是否能稳定存在都没有定论，目前还只是理论和科幻的产物。跟快子Tachyon一样，都是未经证实的东西。

还有科幻小说中常见的曲速飞行，也只能是一种美好的幻想。首先曲速飞行要压缩空间来实现超光速。可是空间的本质是什么？如何压缩空间？质量巨大的恒星才能稍稍歪曲一点空间，用什么方法来压缩扭曲空间？一切都是空想而已。能否实现如何实现都是巨大的难题。就算能实现，有科学家估算过，要用所谓的曲速飞行让一艘飞船超光速飞行，至少需要用掉等同一个木星质量的燃料，就算真能实现这样的超光速飞行有经济意义吗？

其实从哲学上来说，空间的信息传递有上限是必然的。因为光速限制和很多物理常量挂钩，这都是通过复杂演算推导出来的结论。光速上限是一个必然的结果。

比如光速上限就和质能转换相关，如果光速提高一倍，核反应的能量就是4倍。恒星乃至整个星系的寿命、超星系爆炸的能量都会截然不同。

试想一个速度没有上限的宇宙，那么宇宙诞生时所有的能量都会瞬间作用于任何一个点上。你可以假设如果现在突然光速没有上限，那么宇宙中所有的粒子会瞬间射到你的身上，你就会立刻被无限的能量引爆了。就以引力为例，如果引力传递也没有上限，而宇宙很可能是无限或者至少是非常非常大的，比可见宇宙高几个数量级。那么如果引力传递没有上限，宇宙物质之间的引力就会瞬间作用于所有物质上，结果就是宇宙瞬间会被几乎无限大的引力压扁变成一个巨大的黑洞，一切都不会存在。比正因为速度有上限，能量和信息的传递才能有序的展开。星系才能形成，我们才能出现。

可以说宇宙存在的本身就是要禁止这类超光速现象的发生，不然宇宙本身就不会存在了。既然我们能生存在这个宇宙，感知这个宇宙，也说明我们本身是无法打破一定范围内的定律。试想一个能随意诞生智慧生命的宇宙，如果定律能随意让智慧生命打破，这个宇宙早就乱套了。