一個(gè)物體的速度能否超過光速？

快與慢是相對(duì)的，人們判別快慢往往需要一個(gè)參照物，要么與人走動(dòng)的快慢相比，要么同靜止的大地對(duì)照。兩列火車相向行駛，一輛火車?yán)锏某丝涂吹搅硪惠v火車飛弛而過，速度很快；若是兩列火車同向行駛，一輛火車?yán)锏某丝蜁?huì)看到另一輛火車的速度不快甚至靜止、倒退，這是由于乘客自身的運(yùn)動(dòng)速度不同，他觀察到的另一列火車的速度也就不同；換一種說法，即物體運(yùn)動(dòng)的速度對(duì)于不同的參照系是可以不同的。但是，我們能不能就此得出結(jié)論：所有物體相對(duì)于“以不同速度運(yùn)動(dòng)著的參照系”的速度都是不同的呢？否！光速就是其一。實(shí)驗(yàn)和計(jì)算均證實(shí)，真空或空氣中光速的大小與參照系的運(yùn)動(dòng)無關(guān)，在靜止的火箭或是飛馳的火箭上去測(cè)光速總不變，它總是常數(shù)C，并且

如果有一個(gè)物體的速度可以超過光速，會(huì)發(fā)生什么？

愛因斯坦以光速不變?cè)頌榛A(chǔ)之一創(chuàng)立了狹義相對(duì)論，由此推導(dǎo)出真空中的光速是宇宙中最快的速度，任何物體或者信息的傳播速度都不會(huì)超光速。那么，如果速度超過光速會(huì)發(fā)生什么？為什么光速是宇宙速度上限？

雖然光速理論上不可超越，但在現(xiàn)實(shí)中確實(shí)有各種“超光速”現(xiàn)象，切倫科夫輻射就是一個(gè)例子。

切倫科夫輻射

光的傳播速度與介質(zhì)有關(guān)，在真空中最快，而在其他介質(zhì)中會(huì)變慢。例如，光在水中的傳播速度會(huì)下降25%，為真空光速的75%。在這種情況下，就有可能出現(xiàn)超光速的情況。

當(dāng)核電站啟動(dòng)時(shí)，會(huì)在水中釋放出速度超過水中光速的帶電粒子。這些帶電粒子的超光速運(yùn)動(dòng)會(huì)輻射出一系列短波電磁輻射，其中還有少部分藍(lán)色可見光可以被我們觀測(cè)到，這就是切倫科夫輻射。

宇宙空間膨脹

除了切倫科夫輻射之外，超光速的現(xiàn)象還包括宇宙膨脹引發(fā)星系超光速運(yùn)動(dòng)。宇宙膨脹導(dǎo)致空間中的星系被互相分離開來，每相隔1億光年的距離，星系之間互相遠(yuǎn)離的速度就會(huì)增加2150公里/秒。

因此，距離我們10億光年的星系會(huì)以21500公里/秒的速度在遠(yuǎn)離銀河系。而距離我們140億光年的星系遠(yuǎn)離銀河系的速度達(dá)到30萬公里/秒，速度已超光速（真空光速精確值不到30萬公里/秒）。如果星系的距離達(dá)到465億光年，其退行速度可以達(dá)到3.3倍光速。

量子糾纏效應(yīng)

愛因斯坦曾經(jīng)對(duì)于量子力學(xué)的哥本哈根詮釋很不滿，其中一個(gè)理由是量子糾纏效應(yīng)遠(yuǎn)超光速。

根據(jù)量子糾纏效應(yīng)，兩個(gè)互相糾纏的粒子無論被分隔到多遠(yuǎn)的地方，哪怕是100億光年外的地方，只要測(cè)量其中一個(gè)粒子的物理性質(zhì)，另一個(gè)粒子的物理性質(zhì)就會(huì)瞬間隨之發(fā)生相應(yīng)變化，例如，一個(gè)粒子經(jīng)過測(cè)量之后，其自旋狀態(tài)坍縮為上旋，那么，另一個(gè)糾纏粒子必然會(huì)坍縮成下旋。愛因斯坦將這種效應(yīng)稱之為鬼魅般的超距作用，其作用速度遠(yuǎn)超光速，可以說是無限快。

盡管上述三種情況都有出現(xiàn)超光速現(xiàn)象，但這與狹義相對(duì)論并不矛盾。光子在介質(zhì)中的傳播速度變慢，并非是光速真的下降了，而是因?yàn)楣庾优c介質(zhì)中的帶電粒子相互作用，這會(huì)讓光子的傳播出現(xiàn)延遲，從而導(dǎo)致光的相速度降低，使得帶電粒子可以出現(xiàn)超光速現(xiàn)象。

星系的超光速退行是由于空間超光速膨脹所致，空間不是任何物體或者信息，其膨脹速度不會(huì)受限于狹義相對(duì)論。同樣地，量子糾纏效應(yīng)也沒有打破狹義相對(duì)論，因?yàn)檫@種超光速現(xiàn)象并沒有傳遞任何信息。

根據(jù)狹義相對(duì)論，亞光速運(yùn)動(dòng)會(huì)帶來時(shí)間膨脹效應(yīng)，速度越接近光速，時(shí)間流逝速率越趨于零。有些人據(jù)此猜測(cè)，一旦物體的速度超過光速，時(shí)間將會(huì)逆向流逝，出現(xiàn)時(shí)間倒流的現(xiàn)象。

但事實(shí)上，狹義相對(duì)論禁止任何有質(zhì)量的物體以超光速運(yùn)動(dòng)。因?yàn)殪o質(zhì)量不為零的物體加速到光速需要無窮多的能量，它們甚至都無法達(dá)到光速。因此，我們無從推斷出真正意義上的超光速現(xiàn)象。

速度超過光速以后？

當(dāng)我們以光速運(yùn)行的時(shí)候,會(huì)產(chǎn)生紅移的現(xiàn)象,雖然我們運(yùn)行時(shí)會(huì)遇到障礙物,但這是非常短暫的現(xiàn)象,之后我們看到的物體又是靜止的,這并不取決于光從什么角度傳過來,因?yàn)闊o論從什么角度傳過來都追不上我們.至于第二個(gè)問提介紹你看本書,<比光速還快,愛因斯坦錯(cuò)了>,里面說到我們的宇宙是平坦宇宙,所以產(chǎn)生生命;開放宇宙會(huì)不斷擴(kuò)大,稀釋,不可能產(chǎn)生生命;封閉宇宙擴(kuò)大之后會(huì)再縮小,沒有足夠的時(shí)間產(chǎn)生生命,當(dāng)光走到宇宙盡頭,里面說那時(shí)的光速可能不是我們現(xiàn)在的光速,比我們現(xiàn)在的光速要快

當(dāng)一個(gè)物體達(dá)到比光速更快時(shí)會(huì)怎么樣？

超光速運(yùn)動(dòng)物質(zhì)是客觀存在的。 例一:烏魯木齊市有一腎外傷病人,已經(jīng)出現(xiàn)尿中毒癥狀,急需透析或換腎,否則最多再活12小時(shí),經(jīng)上網(wǎng)查詢,坐火車從烏魯木齊到上海最快也要47小時(shí),他乘火車肯定會(huì)死在半路上,請(qǐng)求空軍部隊(duì)支援后,他的病得到及時(shí)救治。對(duì)于他來說,可以說空軍部隊(duì)把烏魯木齊與上海的距離拉近了;也可以說,空軍部隊(duì)延長(zhǎng)了他的壽命。但要人們都說飛機(jī)比火車快。 例二:離地表20公里的高空產(chǎn)生的μ介子,固有壽命僅2。2微秒,即使它依光速運(yùn)動(dòng),最多也只能走660米,事實(shí)上它能跑到地面上,狹義相對(duì)論解釋說,它把自己的壽命延長(zhǎng)了,或者說它把這段距離縮短了,人們?yōu)槭裁床荒苷f它的速度比光速快? 對(duì)于病人，至于搶救

當(dāng)一個(gè)物體加速到達(dá)光速時(shí)會(huì)變成怎樣?

跟據(jù)相對(duì)論的基本假設(shè),不管觀察者以任何速度作自由運(yùn)動(dòng)，相對(duì)于他們而言，科學(xué)定律都應(yīng)該是一樣的。這對(duì)牛頓的運(yùn)動(dòng)定律當(dāng)然是對(duì)的，但是現(xiàn)在這個(gè)觀念被擴(kuò)展到包括馬克斯韋理論和光速：不管觀察者運(yùn)動(dòng)多快，他們應(yīng)測(cè)量到一樣的光速。這簡(jiǎn)單的觀念有一些非凡的結(jié)論?？赡茏钪吣^于質(zhì)量和能量的等價(jià)，這可用愛因斯坦著名的方程E＝mc＾2來表達(dá)（這兒E是能量，m是質(zhì)量，c是光速），以及沒有任何東西能運(yùn)動(dòng)得比光還快的定律。由于能量和質(zhì)量的等價(jià)，物體由于它的運(yùn)動(dòng)所具的能量應(yīng)該加到它的質(zhì)量上面去。換言之，要加速它將變得更為困難。這個(gè)效應(yīng)只有當(dāng)物體以接近于光速的速度運(yùn)動(dòng)時(shí)才有實(shí)際的意義。例如，以10％光速運(yùn)動(dòng)的物體的質(zhì)量只