宇宙中的光速是每秒30萬(wàn)公里，那么光速是不變的嗎？答案是肯定的。

愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論中，最重要的一個(gè)理論就是，光速不變理論，即真空中光速在任何參考系下是恒定不變的，而且任何物體的速度都不會(huì)大于光速。

接近光速會(huì)怎樣？

根據(jù)著名物理學(xué)家愛(ài)因斯坦的質(zhì)數(shù)公式（如下圖）：

m?表示物體的靜止質(zhì)量，m為物體運(yùn)動(dòng)以后獲得的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量，v代表物體的運(yùn)動(dòng)速度，c表示光速，v越大，那么分母越小（當(dāng)v=0的時(shí)候，靜止質(zhì)量就是運(yùn)動(dòng)質(zhì)量），在靜止質(zhì)量不變的情況下，物體的運(yùn)動(dòng)質(zhì)量越大。

所以當(dāng)v接近c(diǎn)時(shí)，運(yùn)動(dòng)質(zhì)量變得無(wú)窮大，而當(dāng)一個(gè)物體的相對(duì)質(zhì)量無(wú)窮大的時(shí)候，反過(guò)來(lái)，根據(jù)牛頓F=ma的力學(xué)方程來(lái)推測(cè)，需要無(wú)窮大的力，才能給物體提供加速度，使之運(yùn)動(dòng)。

這個(gè)無(wú)窮大的力，在現(xiàn)實(shí)生活中暫時(shí)無(wú)法找到，讓物體無(wú)限地接近光速，只能存在理論上接近，實(shí)際上無(wú)法無(wú)限接近，更不能超過(guò)光速。

從理論上來(lái)講，當(dāng)物體以接近光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，物體的長(zhǎng)度會(huì)被壓縮，時(shí)間會(huì)減慢，質(zhì)量會(huì)無(wú)限增加。

舉個(gè)例子，假設(shè)當(dāng)宇宙飛船接近光速飛行時(shí)，飛船外的人會(huì)看到飛船的長(zhǎng)度變短，甚至趨近為0，同時(shí)飛船包括宇航員的質(zhì)量都倍增，而時(shí)間會(huì)變得非常慢。

實(shí)際生活中，從狹義相對(duì)論的角度分析，在地球上的人去看太空中宇航員的時(shí)間就放慢了。

通常宇航員會(huì)在離地球400公里的高度飛行，地球人就會(huì)有機(jī)會(huì)看到宇航員以7.7公里/秒的速度做運(yùn)動(dòng)。用地球上原子鐘計(jì)算，太空上宇航員的時(shí)間每秒會(huì)比地球上慢0.327納秒，一天會(huì)慢28微秒，一年下來(lái)會(huì)慢10毫秒。

所以，從地球人的角度來(lái)看，宇航員在太空中過(guò)的時(shí)間會(huì)慢一些，但時(shí)間差別實(shí)在太小，幾乎沒(méi)有差別，因?yàn)樗俣冗h(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速。

那么如果人類(lèi)超光速飛行會(huì)怎么樣？這就要聊下著名的外祖父悖論。

超越光速的結(jié)果

就像我們?cè)谠S多電影里看到的一樣，如果一個(gè)人用超光速飛行，那么就會(huì)導(dǎo)致時(shí)光倒流，這個(gè)人可以回到外祖父和外祖母結(jié)婚的那一天，殺死了外祖父，這樣就不會(huì)有他的媽媽?zhuān)透粫?huì)有他的存在。

問(wèn)題來(lái)了，如果這個(gè)人回到過(guò)去把自己殺了，死了的他，怎么還會(huì)出生，然后再進(jìn)行時(shí)空穿越呢？如果真有這樣的事情，因果循環(huán)將不復(fù)存在，但并不是沒(méi)有可能。

因?yàn)槌^(guò)光速的物體是存在的，比如宇宙，宇宙的膨脹速度是超過(guò)光速的，這又是怎么回事呢？

宇宙直徑大約是900多億光年，關(guān)于900多億光年外是否還有外宇宙空間，暫時(shí)未知，但宇宙自大爆炸只有138億年的歷史，宇宙直徑產(chǎn)生比宇宙誕生的時(shí)間高出6倍多，很明顯，宇宙膨脹的速度比光速快。
有人可能會(huì)感到疑問(wèn)，愛(ài)因斯坦關(guān)于光速不變的理論是否有問(wèn)題，其實(shí)沒(méi)有問(wèn)題。

愛(ài)因斯坦相對(duì)論面向的是宇宙中的實(shí)體物質(zhì)，只要是有靜態(tài)質(zhì)量包括人類(lèi)，其速度是不可能達(dá)到光速的。

而宇宙不是，目前為止，科學(xué)家還沒(méi)有辦法完全推導(dǎo)出宇宙大爆炸的起因和過(guò)程，所以無(wú)法解釋為什么宇宙膨脹的速度比光速還快。

通過(guò)哈勃望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們?cè)l(fā)現(xiàn)銀河系之外的星系都在不斷地遠(yuǎn)離銀河系，說(shuō)明宇宙還在膨脹中，有一種推論是，宇宙膨脹的原因來(lái)自于我們看不見(jiàn)的物質(zhì)，這種物質(zhì)被稱(chēng)為是暗物質(zhì)。

1884年，威廉湯姆森估算出了銀河系的質(zhì)量，但是預(yù)算結(jié)果遠(yuǎn)比實(shí)際觀測(cè)到的恒星大，他判斷銀河系中還有些看不見(jiàn)的星星。

1936年，天文學(xué)家辛克萊爾發(fā)現(xiàn)，距離室女星系中心較遠(yuǎn)的星體運(yùn)動(dòng)速度和距離星系中心較近的星體速度差不多。

而根據(jù)萬(wàn)有引力定律和天體力學(xué)，星系中心的天體移動(dòng)速度要比距離星系較遠(yuǎn)的天體移動(dòng)速度更快才對(duì)，辛克萊爾和威廉湯姆森一樣，也覺(jué)得宇宙也有些看不見(jiàn)的星星，這種星星就是“暗物質(zhì)”。

如今的科學(xué)手段還無(wú)法觀測(cè)到暗物質(zhì)的實(shí)際結(jié)構(gòu)，但科學(xué)家相信，宇宙中一定存在暗物質(zhì)，而且暗物質(zhì)的能量肯定十分巨大，宇宙中的物質(zhì)能夠穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)，就是因?yàn)橛邪滴镔|(zhì)的存在，也是宇宙膨脹速度比光速還快的原因。

設(shè)想一下，人類(lèi)如果能早日揭開(kāi)暗物質(zhì)的神秘面紗，充分利用暗物質(zhì)的特性，說(shuō)不行就能真的超越光速飛行，而不是停留在理論上。

除了宇宙的膨脹速度可以“超光速”，量子糾纏的速度也超越了光速,甚至比光速快10000倍。那么量子糾纏究竟是什么，為什么速度會(huì)這么快呢？

量子糾纏是兩個(gè)或者兩個(gè)以上粒子相互影響時(shí)產(chǎn)生的現(xiàn)象，即使這些粒子在空間中是相互分開(kāi)的，它們也可以相互影響。

量子糾纏最神奇的地方在，假如一個(gè)量子在太陽(yáng)，另一個(gè)量子在火星，任意改變一個(gè)量子的狀態(tài)，另外一個(gè)量子的狀態(tài)也會(huì)發(fā)生變化。不過(guò)量子糾纏并不傳遞信息，也沒(méi)有讓物體進(jìn)行移動(dòng)，因此不違背光速不變?cè)怼?/span>

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類(lèi)對(duì)宇宙和天體物理的認(rèn)知也是一直在不斷的革新，不斷地學(xué)習(xí)當(dāng)中，沒(méi)有什么是絕對(duì)正確的理論，只是在某種特定的條件下，暫時(shí)沒(méi)有被推翻而已。哪怕是愛(ài)因斯坦關(guān)于光速不變的理論，也只是假設(shè)。

只能說(shuō)，光速是否真的有限制，這個(gè)答案以現(xiàn)今的科學(xué)發(fā)展和人類(lèi)認(rèn)知來(lái)說(shuō)，暫時(shí)是有的。

就像1966年是牛頓奇跡年，1905是愛(ài)因斯坦奇跡年，也許不久的將來(lái)物理學(xué)還有新的奇跡年，告訴我們光速?zèng)]有限制，那么人類(lèi)以接近光速飛行甚至是超越光速飛行或許也不是件難事，電影里時(shí)空穿越的劇情也能成為現(xiàn)實(shí)。