爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论已经发表100多年了，经历过世纪风风雨雨的洗礼，这个理论被打磨得越来越光彩夺目，成为人类现代科学文明的基石。

光速极限、光速恒定是爱因斯坦狭义相对论的基础。

光速极限、光速恒定是关于光速的两个基本性质。

一是光速极限，就是光速是这个世界最快的速度，光速在真空中以每秒299792458米的速度直线传播，没有什么物质能够达到这个速度，更没有什么物质能够超过这个速度。

凡有静质量的物质，随着速度的加快，其动质量就会越来越大，在趋近于光速时，物质的质能趋近于无穷大。

什么是无穷大，就是宇宙也是有限非无穷的。所以就是动用宇宙全部能量都无法驱动有静质量的物质达到光速，一个质子或者一个电子也不行。这就是所谓的光速限制，或者称为光速藩篱。

这个原理可以用如下公式表述：

M=m/√[1-（v/c）^2]

其中M为物质的运动质量，m为物质的静质量，v为运动速度，c为光速。

这里需要强调的是，光速极限只是在真空中实现，如果在其他介质中就不适用了。

比如光速在水中的速度是22.5万千米/秒；在冰中23万千米/秒；在玻璃中20万千米/秒。

研究认为，中微子的传播速度接近光速，而且几乎不与任何其他物质相互作用，因此即便穿越地球，也拉不住它的脚步。因此在上述介质中，中微子的速度肯定大于光速。

二是光速恒定，在任何参照系看到的光速都是一样的。

这个结论早在迈克尔逊和莫雷两位物理学家的实验中就已经证实了。他们企图通过实验来测定沿着不同方向的两束光具有的速度差，他们让一束光与地球公转方向一致，另一束光垂直于该方向，结果没有测出两束光的速度差，而是两束光具有完全等同的速度，这表明了光速的大小与参照系的选择无关。

要知道地球公转速度每秒约30千米，如果光速在不同参照系会呈现不同速度，那么与地球公转方向一致的那束光，就应该每秒比光速快30千米。

光速恒定的公式为：V=(V1+V2)/(1+V1xV2/C^2)

其中V为物体叠加速度，V1、V2为两个运动源速度，C为光速。

这个公式解决了很多朋友对光速叠加的迷惑。有人提出在光速飞船上扔出一个苹果，那个苹就超光速了；在飞机上射出的灯光就超光速了等等，你用这个公式试试看，能不能超过？

其实在更早之前，麦克斯韦就从电磁方程组中推导出了一个只有常数的光速公式，表述为C=1/√μ0ε0。

其中C为光速，μ0为真空磁导率，ε0为真空电容率。

爱因斯坦的所有理论，都是在这个假设基础上建立起来的。如果光速可以超越，或者光速不是恒定的，光速自己可以超越自己，爱因斯坦的理论就要土崩瓦解。

基石一垮，大厦将倾。也就是说建立在爱因斯坦相对论基础上的现代科学理论全部都需要改写，人类将回到黑暗重来。

幸运的是，100年来，爱因斯坦的狭义相对论和广义相对论已经被无数观测发现和实验数据所证实，基于这些理论的各种预言也一个个被证实，而建立这些理论的基础，光速极限和光速恒定这个铜墙铁壁巍然不动。

今天我们来分析一下现在科学界承认可能有的几种超光速现象。这些所谓的超光速现象能够撼动光速极限和光速恒定这个铜墙铁壁吗？

目前科学界认知这个世界可能存在的超光速现象有四种，一是宇宙膨胀速度，二是虫洞穿越，三是时空折叠，四是量子纠缠。

注意，这里使用的是四种超光速“现象”，所谓现象就不一定是实质。

首先说宇宙膨胀。

宇宙时空膨胀的发现，是人类对宇宙认识的一次大飞跃，它直接冲击了统治人类千百年的静态宇宙无边无际无始无终的宇宙观，开启了宇宙大爆炸理论新时代。

科学界发现宇宙原来是有始有终，起源于138亿年前，而且迄今一直膨胀着的。

根据普朗克卫星以及利用引力透镜测得的哈勃常数，也就是宇宙膨胀的速率，约为70千米/秒/百万秒差距。

意思是距离我们百万秒差距，也就是约326万光年远的地方，星系离开我们的速度约每秒70公里。

这就是目前观测到宇宙膨胀的速率。这种速率是各向同性，与距离成正比的。

也就是说四面八方看起来性质是一样的，距离越远离开的速度越快，距离越近离开的速度越慢。

这样距离我们最远的可观测宇宙，也就是465亿光年远的星系，离开我们的速度叠加起来就有三倍多光速，这就是宇宙膨胀速率超过光速的由来。

但在我们附近星系，分开的速度很小很小，甚至都无法感觉出来。理论上距离我们1光年的地方，宇宙膨胀速度为70千米的326万分之一，即约为2.15厘米/秒。

实际上，宇宙膨胀只是大趋势，左右近距离星系之间运动起决定作用的还是引力。

研究发现，距离我们254万光年的仙女座星系不但没有离我们而去，而是以每秒数百千米的速度向我们奔来，在30~40亿年后的某一天，会与我们银河系相撞，最终两个星系融合成一个更大的椭圆星系。

宇宙膨胀是时空本身的膨胀，物质附着其上，跟着运动，随着膨胀相互分离。这种运动与物质本身运动无关，因此谈不上物质的超光速或不超光速。

其次再说说虫洞穿越。

虫洞是爱因斯坦广义相对论预言的一种天体现象，是引力场论的一个解。

爱因斯坦引力场论认为，大质量天体导致的时空扭曲在极端状态下，会出现强大的时空漩涡，这种漩涡中间会有一个洞，俗称虫洞，学名实际上叫爱因斯坦~罗森桥，又叫时空隧道。

这几个名词已经说明了这个天文现象的性质，也就是“洞”、“桥”、“隧道”。

理论认为，这种虫洞可以连接两个远距离时空，就像在本来弯曲的山路中间开凿一个隧道，使距离大大缩短。

如果能够从这个虫洞中穿越过去，就能在很短的时间，到达很远的地方，比如若干光年外的地方，这样似乎速度远远大于光速。

这个预言目前还依然只是一个预言，人类还没有发现真实虫洞存在的证据。

但爱因斯坦的所有引力场预言现在都基本得到了发现证据，如引力波、黑洞、引力透镜、时空弯曲等等，虫洞预言的证据出现或许也是迟早问题。

但即便真的发现了虫洞，也与超光速没有啥关系。因为光速极限说的是物质在真空中的运动速度，而不是抄近道。

比如在我们之间有一堵牢不可破的墙隔断，虽然我们近在咫尺，但却无法突破这道墙，只能绕地球一圈才能够到对面。你开着汽车坐着飞机跑呀跑，要许久才能到达。

但我发现了一把钥匙，可以开启这堵墙上的一扇门，因此一打开我就穿越到墙那边，用时还不要几秒钟。

而你还在围绕着地球疯狂转圈，你的速度极快，但还是需要很久才能够到达。而我由于打开了这扇时空之门，比你快很多到达了目的地。

这就可以说，我行进的速度比你快很多倍吗？不，其实我只是以极慢的速度迈着方步过去的，投了点机取了点巧而已。

所以虫洞的所谓超光速，只不过是抄了近道，时间是节省了，但速度该怎么还是怎么的，与超光速半根毛关系也没有。

再来说说时空折叠，这种方式的跨越实际上与虫洞穿越的道理差不多。

理论依据依然是爱因斯坦的引力场论。这个理论认为，在强大的重力场作用下，时空会极度扭曲，形成时空折叠，就像把一张纸对折或者折成若干皱褶，这样折叠起来的时空就拉近了许多。

平坦的时空像一张大纸，一只蚂蚁从这头爬到那头要很长时间；而折叠起来的时空，蚂蚁只要沿着折叠的顶端跨越，很短时间就可以从这头跨到那头。

如果说虫洞穿越等于在这张纸上钻了一个孔，蚂蚁可以从孔中直接穿越到纸的另一面，时空折叠就是把时空皱在一起，像一把折扇，蚂蚁仍然可以很快从这头爬到那头，甚至反面。

人类企图实现时空折叠走向深空地方式就是制造出曲速引擎，理想的曲速引擎是能够在飞船周围制造一个曲率泡，通过扭曲飞船前面的时空，在后面释放，实现飞船在曲率泡中前行。

这种方法所需要的能量就不会太大。原来的理论认为，以整个木星作为能源，也难以在飞船周围形成时空折叠，人类根本没法子获得这么巨大的能量需求。

迄今为止，虽然NASA等一些科学家团队已经提出了一些曲速引擎的方案，但总体上来说，这项研究还依然处于科幻状态，在可预见的未来还没有确切的答案。

即便曲速引擎真的发明出来了，人类能够以时空折叠的方式前行了，能够实现比光速还快到达目的地，这种跨越式航行也与超光速无关。

因为曲速引擎实现的时空折叠方式跨越，有点像古代传说的缩地功，把遥远的距离折叠缩在一起，一步跨越，真实前进的速度并没有超越光速，只是捡了缩地之巧而已。

最后说说量子纠缠，这个问题属于量子力学范畴。

量子纠缠是物质在极微观状态的一种性质，就是当几个粒子彼此相互作用后，这些本来属于单个的粒子会发生一种变化，就是各自拥有的特性会成为整体性质，再也无法单独描述某个粒子的性质。

把处于纠缠态的一对粒子人为分开，距离再远，它们的纠缠性质也依然存在。根据量子测不准定理，如果观测了这边这个粒子，会发生波函数坍塌，这个粒子会发生了某些改变，那边那个粒子则会即时做出相应的变化。

量子纠缠理论上距离可以无限远，而且速率没有封顶。也就是说一对纠缠着的粒子，距离再远，纠缠也是瞬时完成。

中国科学家团队利用量子科学实验卫星墨子号，将两个量子纠缠光子分发到相距1200公里的距离，验证了它们继续保持着这种量子纠缠性质。

很可能在不久的将来，人们能够验证从地球到冥王星之间的量子纠缠状态。地球到冥王星光速传输需要20000秒，如果量子纠缠也是即时实现，那是不是量子纠缠速度达到光速的20000倍以上呢？

是的，量子纠缠的速度或许可以说是光速的几万倍甚至无数倍，但不能说是物质传输速度达到了光速。

量子纠缠没有物质的传输，至少迄今为止只是彰显了量子世界的某种特性。这种曾经被爱因斯坦及其支持者质疑过“鬼魅般的超距作用”，至今还没有弄清楚它的作用机理，甚至一些争议还在继续。

即便这种速度真的超过光速若干倍，人类目前也没有能力把一对纠缠着的粒子拆分开来送一个到光年之外。

要知道，人类现在飞行最远的探测器旅行者1号每秒飞行速度才17千米，飞1光年距离需要17000多年。

综上所述，目前人类发现的超光速现象并没有触及光速极限的底线，以光速理论为基础建立起来的科学大厦还是稳稳地立在基石上。

我们人类迄今发现的一切，都是以光速为前提的。

我们看到的一切，从肉眼看不到的微观世界，到亿万光年远的宇宙星空，都是通过光来实现的。

如果光速不是最快极限，光速不是恒定的，我们看到的一切都是会坍塌，世界变得完全不确定性，这个世界还有什么可以认识和理解的呢？

因此，以光速为基础的理论体系是不可动摇的。