光速每秒30万公里，是宇宙的极限速度吗？可超光速就实现不了吗？

发布者：大夏真兴 2023-8-24 16:06

在爱因斯坦的相对论中光速被认为是宇宙的极限速度，然而，放眼宇宙930亿光年的直径下，光速实在是太慢了。于是在众多的科幻题材中超光速是常规操作，曲率引擎、虫洞、超时空、超光速引擎等等方法以超越光速达到目的地。那么接下来咱们来讨论一下，光速的特性，以及光速为什么不可被超越的原因，以及那些在文学作品中出现的超光速方法，真的可行吗？

光速的概念最早是由荷兰科学家、物理学家和天文学家克里斯蒂安·惠更斯在17世纪提出的。在1653年，惠更斯出版了他的重要著作《光原理》，其中他详细阐述了光的波动理论和关于光传播的一些基本原理。在这本书中，他首次使用了光速这个术语，并提出了光在空气和其他媒介中传播速度的近似值。不过光速的测量要复杂多了，从17世纪到20世纪，中间有无数位科学家都参与到了其中，最终在20世纪60年代在精确测量设备对加持下，人们测出光速在真空中的准确值299,792,458米/秒。

然而把光速玩出花来的还得说是爱因斯坦。他在1905年提出的狭义相对论，将光速视为宇宙速度的极限，没有任何有静止质量的物体能够达到或超过光速。

在相对论中一旦物体接近光速，物体需要的能量就将无限大，而且其质量也会变得无限大。然而，宇宙的质量和能量具有一定的限度，因此有静止质量的物体无法达到光速。如果光速能够被超越，整个宇宙的规律都将被打破。因此，光速不可被超越被视为宇宙的基本规定，类似于数学中的不可动摇的等式。

所以，从理论上来说光速就是宇宙的极限，正常情况下是无法达到，就更别提超越了。但并不是说就无法超光速旅行了，可以通过某种方式以绕过光速限制。

第一种就是曲率引擎。

在广义相对论认为宇宙的时空具有弹性，可以被大质量天体扭曲，这种扭曲的结果是引力。在曲率引擎的概念中，宇宙被认为是一个四维时空的结构。引擎的想法是通过在时空中创造一种曲率或缩短距离的现象，使得航行物体在这个曲曲折折的时空中移动，从而达到超光速的效果。实际上，宇宙航船并不是真正地以超光速运动，而是利用时空的特殊结构来缩短两点之间的距离，从而使得航行距离看似超光速。

也就是说三维无法实现的事情，放到四维空间就简单很多了。就像在二维空间中，一只蚂蚁从一个点走到五米外对另外一个点需要8分钟左右，但在三维空间里，只需要将两个点折叠，蚂蚁就可以从这个点到另外一个点，整个过程只需要几秒。

不过，目前曲率引擎仅仅是科幻作品中的概念，还没有被实际证明或者构建。在现实中，我们对时空结构和曲率引擎的技术实现还知之甚少。尚未有任何实验或观测证据能展示曲率引擎。

第二种就是虫洞

虫洞的概念最早是由德国数学家、理论物理学家路德维希·弗拉基米洛维奇·季米特里耶维奇在1916年提出的。在20世纪中叶和后期，虫洞成为科幻作品和理论物理学的一个重要话题，被广泛讨论和研究。

在虫洞的概念中，物体通过这个时空通道移动，看起来好像是以超光速运动，因为它可以在宇宙中的不同地点之间瞬间移动。虫洞的构想是在时空中创造一种缩短距离的现象，使得物体可以通过这个通道实现迅速的跨越。

然而，虫洞是否真正存在、是否能够稳定存在以及是否能够被利用实现超光速航行，目前仍然是科学界的一个未解之谜。虽然一些物理学理论支持虫洞的存在，但目前尚未有任何实验或观测证据来证实虫洞的存在或可行性。

总之，光速就是速度的极限，目前在现实世界中还没有发现或实现超光速的技术。根据相对论的理论，光速在真空中是一个绝对极限，任何物体、信息或能量都不能以超过光速的速度传播。因此，超光速仍然属于科幻领域的概念，不属于现实世界的科学技术。不过，人可以通过在空间方面绕过去，通过在时空中创造一种曲率或缩短距离的现象，从而达到超光速的效果。

光速超光速

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