學(xué)過(guò)物理學(xué)的同學(xué)們，心中都有一種默認(rèn)的“真理”：那就是宇宙的速度極限是光速，沒(méi)有任何速度可以超光速！前有麥克斯韋的方程組暗示著光速不變，中間有邁克耳遜莫雷實(shí)驗(yàn)給予的實(shí)驗(yàn)支持，最后有愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論提供的理論驗(yàn)證?？梢哉f(shuō)，在現(xiàn)代人的心中光速不變是亙古規(guī)律，光速極限也是永恒概念！
筆者做了這么多年科普，自然明白光速極限在讀者心中難以撼動(dòng)的地位。但我深知，讀者對(duì)光速還有很多誤解。光速不變必須要加一個(gè)限定詞才能嚴(yán)格成立！
這就是：物質(zhì)的運(yùn)動(dòng)速度極限是真空中的光速。（下文中的光速就代表著真空中的光速）
這就暗示：
有靜止質(zhì)量的物體運(yùn)動(dòng)小于光速。
能量和信息的傳遞不可突破光速。
這很好理解，相對(duì)論中的光速只是限定了客觀物質(zhì)現(xiàn)象的速度極限，不包括非物質(zhì)自然現(xiàn)象的速度極限！
非物質(zhì)的自然現(xiàn)象也有速度的概念。比如量子糾纏，其雖遠(yuǎn)超光速，但不可以傳遞信息和能量，固不違背相對(duì)論！
宇宙前期的加速膨脹是空間膨脹，不牽扯物質(zhì)運(yùn)動(dòng)，顯然這種超光速不違背相對(duì)論！
電磁波的相速度也是超光速現(xiàn)象。光速就相當(dāng)于電鉆頭前進(jìn)的速度，而相速度相對(duì)于電鉆頭旋轉(zhuǎn)的速度。相速度超過(guò)光速只是一種非物質(zhì)的速度現(xiàn)象，固然不可傳遞信息。所以也不違背相對(duì)論！
還有一種速度是這樣的。如果我把一雙手套隨機(jī)放到兩個(gè)相同的盒子里。不打開(kāi)盒子，我是不知道左手套在其中哪一個(gè)盒子中。如果我把一個(gè)盒子放在地球上，另一個(gè)盒子帶到火星。當(dāng)我打開(kāi)地球上的盒子，發(fā)現(xiàn)為右手套。那我同時(shí)就知道遠(yuǎn)在火星上的盒子為左手套。其實(shí)這也是一種速度概念，顯然這個(gè)例子的中人對(duì)火星上盒子“內(nèi)部信息”的解讀速度是超光速的。但并不違背相對(duì)論。
我們知道，狹義相對(duì)論的時(shí)間膨脹，質(zhì)速關(guān)系，和長(zhǎng)度收縮公式是建立在洛倫茲變換的基礎(chǔ)上的。
這三大公式分別度量了物質(zhì)在不同慣性系之間的轉(zhuǎn)換。分別度量了最基本的三個(gè)物理量：時(shí)間，空間和質(zhì)量。
為什么我一定要說(shuō)信息和能量的傳遞不能超過(guò)光速？
首先你要仔細(xì)的想，什么是信息？什么是能量？
聲波可載信息，光波（電磁波）亦可載信息！聲波是物質(zhì)震動(dòng)的規(guī)律性傳導(dǎo)，所以必須有物質(zhì)充當(dāng)其介質(zhì)！光波之所以可以在真空中傳遞信息，是因?yàn)楣獠ㄖ芯陀泄庾舆@樣的傳播子。人類可以把信息刻錄在光子的運(yùn)動(dòng)頻率中。
而能量就是物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種轉(zhuǎn)換而已。比如太陽(yáng)每天射向地球無(wú)數(shù)個(gè)光子，這些光子和空氣分子撞擊，被吸收。導(dǎo)致空氣分子運(yùn)動(dòng)劇烈程度提高，進(jìn)而體現(xiàn)出溫度升高，這就是能量的傳遞！我們很容易得出：所有的信息和能量傳遞必須有物質(zhì)的參與！
而我們都知道，狹義相對(duì)論意味著：物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的越快，其質(zhì)量越大，其維持加速運(yùn)動(dòng)的能量就得越大，有靜止質(zhì)量的物體即便用上全宇宙的能量都不可能加速到299792458... m/s。靜止質(zhì)量為0的光子只能以光速運(yùn)動(dòng)，這是自然事實(shí)，不要問(wèn)為什么？大家這時(shí)候就要好好想一想，既然人家沒(méi)有靜止質(zhì)量的光子頂多才能以299792458... m/s的速度前進(jìn)。而有靜止質(zhì)量的其他物質(zhì)，其越加速質(zhì)量越大，達(dá)到光速前，肯定會(huì)大于光子的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，那么你再怎么加速都不可以超過(guò)光速了！
因?yàn)楣庾泳褪俏镔|(zhì)，它的速度就是光速，而只有物質(zhì)才可以傳遞信息和能量，所以信息和能量的傳遞不可以超過(guò)光速！
