光速究竟有多快？顛覆你所知道的宇宙！

人類對於光速的認識經歷了漫長的一段過程，在17世紀之前人們認為光速無限大，後來天文學家通過天文觀測證實光速是有限的，再後來物理學家通過實驗測出光速大約為30萬千米/秒。

光速蘊含著宇宙的秘密。到了1905年，阿爾伯特·愛因斯坦（Albert Einstein）提出了狹義相對論，人類對於光速才有了根本的認識。愛因斯坦認為，空間和時間是相對的，光速是連接這兩者的常數。

現在我們都知道，光的速度是恆定的，沒有什麼東西能比光速更快。不過，這樣的表述不完全準確。其真正涵義是，任何攜帶信息和能量的物質都不可能超越真空中的光速。真空中的光速為299,792,458米/秒，事實上這個數值是人為定義的，沒有任何的誤差。

光在通過介質時，其運動速度會減慢。例如，當光通過玻璃時，其速度降至真空的三分之二。即使是在空氣中，光的速度也會輕微減慢。這種現象與光的本質有關，因為它是一種電磁波。

當光通過介質時，其電磁場會擾動與之接觸的帶電粒子。然後這些擾動使介質中的帶電粒子以相同的頻率輻射出光，但這個電磁波與之前的相比存在一個相移。由這些擾動產生的電磁波與原先的入射電磁波相疊加，使波長變短，但頻率不變，從而速度減慢。簡而言之，光波與介質中的帶電粒子發生作用,導致光速放慢。

有趣的是，物質的運動速度可以超過介質中的光速。事實上，當來自深空的帶電粒子（宇宙射線）穿過地球大氣時，它們的行進速度比空氣中的光速還快，此時會產生髮出淡藍光的切倫科夫輻射。

儘管擁有靜止質量的物質無法超越真空中的光速，但時空本身是一個例外。通過觀測，天文學家發現距離越遠的星系遠離我們的速度越快。由於宇宙的年齡為138億年，我們只能看到138億光年之內的星系。而在138億光年之外的星系，是以超光速在遠離我們而去，我們永遠也看不到它們。這裡之所以會出現超光速的情況，是因為時空本身在不斷膨脹，因此與狹義相對論並不矛盾。事實上，可觀測宇宙的跨度達到了930億光年。

另外，我們可以用光來表示從一個地方到另一個地方需要多長時間：

從地球到月球：1.255秒；

從地球到太陽：8.3分鐘；

我們的太陽到距離最近的恆星（半人馬座α星）：4.24年；

跨越我們的銀河系：10萬年；

從我們的銀河繫到距離最近的螺旋星系（仙女星系）：250萬年；

從地球到光的盡頭：138億年。

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