光速在相對論中是無法超越的，有種速度卻能超越，愛因斯坦錯了嗎

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光速在相對論中是無法超越的，有種速度卻能超越，愛因斯坦錯了嗎

數碼直擊2016-11-22

汽車跑得快，飛機比汽車快，火箭更比飛機快，不論怎麼快，都 比不上光的速度；光的速度是每秒鐘30萬千米，從月亮上反射來的 光，只需要1秒多鍾就能到達地球。

30萬千米，只是一個近似數，精確的數據為每秒299 792. 458千 米，而且，這是在真空中的傳播速度。

光速還有一個特別的性質，叫做光速不變。這一點，與我們在學 校學的經典物理學不同，物理老師教給我們的速度是相對速度。一 輛紅色卧車和一輛白色卧車同時同向同速在高速公路上行駛，站在 公路邊的人看到兩部車的速度都非常快，並排飛速行駛。而坐在紅 車裡的人看到的白車，卻好像靜止不動；如果紅車忽然加速，紅車上 的人看到白車在倒退。同一件事，不同的人，看到的速度卻不相同。

愛因斯坦的相對論告訴我們，不論光是從靜止的燈塔里發出來， 還是從高速運動的火箭中發出來，速度都是每秒30萬千米。無論你 站在地面靜止測量，還是在宇宙飛船中測量，光速也是每秒30萬千 米。光速不受光源運動速度的影響，也不受觀測者運動速度的影響。

光速不變原理不僅是理論，而且被實驗所證實，成為相對論的 一個主要支柱。相對論還告訴我們：光速是最快的速度，任何物質的 運動速度都不能超過光速。

光速是極限，不存在比光速更快的速度。愛因斯坦列出一個公 式，說明物體的質量會隨著運動的速度而增加。在日常生活中，因為 運動的速度太小，質量增加也非常小，這是可以忽略不計的。發射通 向火星的探測器，速度可算是快了，達到每秒11千米，100千克質 量的物體也只增重0.35毫克。

可是，愛因斯坦的公式說，當物體的速度接近光速的時候，物體 的質量就會增加到無限大。質量無限大，就是說要多重就有多重。要使質量無限大的物體增大速度，就必須用無限大的力。上哪兒去找 這個無限大的力呢？『

宇宙中沒有一個力是無限大的，也就無法使質量無限大的物體 增大速度，怎麼還可能超過光速呢？繞了一個彎，最後回到了主題： 一切物體的運動速度都達不到光速，更不能超過光速。

如果有一種物體的運動速度超過了光速，相對論就不對了，就 有必要加以修正，也可能被推翻。

在日常生活中，人們找不到超光速的現象。那麼，在茫茫的宇宙 深處，在細微的基本粒子中間，會不會有超光速現象呢？

高能粒子運動的速度是非常快的，在加速器中，運動速度可以 達到每秒20萬、25萬千米。那麼，其中會不會有超光速的粒子呢？

1934年，前蘇聯科學家切倫科夫發現一個現象：光在水中傳播， 速度要比真空中慢，此時高能粒子在水中的速度，就會超過光的速度粒子就會拖著一條一條淡藍色的尾巴。切倫科夫觀察到了這種現 象，並且被其他科學家證實，由此也產生了用來觀測粒子速度的 儀器。

這一現象，使人們打開了眼界，認為自然界存在著超光速的粒 子，並把它叫做「快子」。有的科學家認為，自然界的粒子分為3 類：慢子、光子和快子。

慢子的速度超不過光速，光本身就是光子，速度是每秒30萬千 米，快子的速度超過光速。以光速為界線，存在兩個宇宙，一個是 「慢宇宙」，一個是「快宇宙」。在慢宇宙中，粒子超不過光速，而在 快宇宙中，粒子的運動都是超光速的。

那麼，自然界是不是存在著快子，又如何去觀測快子，就成為了 一個謎。

謎底暫時還不知道，如果存在快子，就應該與切倫科夫的觀測 相吻合。

說過微小的基本粒子，再來看遙遠的星空。在銀河系以外，科學 家發現了一種天體，用射電望遠鏡接收到了它們發出的無線電波， 製成相片，看上去有點像恆星，於是被叫做「類星體」。

對類星體進行觀測，科學家發現，類星體存在著超光速現象，先 是發現一個叫3C120的類星體在膨脹，膨脹的速度達到光速的4倍。 後來發現，有的類星體包括兩個射電的子源，兩個子源以很高的速 度分離。類星體3C345分離的速度是光速的7倍。這是通過長達7年 的觀測，才確定的分離速度。另一個類星體，兩個子源的分離速度竟 是光速的10倍。

面對觀測結果，科學家的認識發生了分歧。

有的人相信相對論，就說這種現象雖然存在，但是並不反映真 實運動，而是一種假象，應該稱作視超光速膨脹。也就是說，只是看 起來是超光速了，實際卻不是。

有人說，問題出在類星體離地球多遠。如果像原來估計的那樣，類星體離地球很遠很遠，那麼，類星體的分離速度的確是超光速了。 可是，如果距離地球不是那麼遠，比原先的估計要小得多，那就不存 在超光速，超光速的現象根本不會發生。

有許多證據說明，類星體的距離確實處在原先估計的距離上，肯定存在超光速現象。目前，已有好幾種理論來解釋超光速現象（或是視超光速現 象），都無法令人滿意。超光速之謎還沒有謎底呢！

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