#如果一艘飛船以光速飛行,打開飛船的大燈,會發生什麼事情?#

在地球上，摩托車、汽車跑得快，高鐵比摩托車和汽車快，飛機更比高鐵快，火箭和宇宙航天器速度要遠超飛機。但是，不論怎麼快，盡管可以超越音速，但是難以超越光速。光的速度是每秒鐘30萬千米，從 月亮上反射來的光，隻需要1一秒多的時間就能到達地球。

我們常識中認識到的光速是30萬千米/秒，這個數值隻是一個近似數，精确的數據為每秒 299792.458千米，而且，這是在真空中的傳播速度，在不同的傳播介質中，光的傳播速度是不一樣的。

在狹義相對論中，對光速有個特别的“約定”，叫做光速不變。這個知識，與我們在學校學的經典物理學原理是不同的，物理老師告訴我們的速度是相對速度，經典力學體系中的速度是相對的。

試想，在高速公路上，一輛紅色小汽車和一輛白色越野車，同時同向同速行駛，站在公路邊的人看到兩部車的速度都非常快，并排飛速行駛。而坐在紅色汽車裡的人觀察白色越野車，卻發現它好像靜止不動一樣； 如果紅色小汽車忽然踩油門加速，紅色汽車上的人們會發現看白色越野車在急速倒退。人的感覺系統很容易被物質世界欺騙，也就是哲學家們普遍認為的我們永遠不能認識這個現實世界。

同一件事， 不同的人，看到的速度（或者叫“感知速度）是不一樣的。 愛因斯坦在著作《相對論》提到，不論光是從靜止的燈塔裡發出來，還是從高速運動的火箭中發出來，速度都是不變的，即每秒30萬千米。這個速度不随位置，觀察者和觀察者的速度等因素改變而改變，也就是說無論你站在地面靜止測量，還是在宇宙飛船中測量，我們觀察到的光速就是每秒30萬千米，不會有不同的速度。

光速不變原理不僅是一種理論假設，而且也是被實驗證實的，這個原理最終成為相對論的重要理論支柱。愛因斯坦在相對論中告訴我們一個重要的前提：光速是宇宙中最高的速度， 在我們認知範圍内，任何物質的運動速度，都不能（也不會）超過光速。

不難思考，光速是宇宙物質的速度極限，不存在比光速更快的速度，至少在物質世界中是這樣的。愛因斯坦在《相對論》中提出著名的公式，不僅說明了物質和能量之間能互相轉換，也說明物體的質量會随着運動的速度而增加。

在日常生活中，所有的物質（包含人類制造的東西），運動的速度微乎其微，所以我們能感知的質量增加現象也非常微乎其微，幾乎是忽略不計。例如，人類發射通向火星的探測器，速度對于人類來說，已經非常快了，是每秒11千米，但是100千克質量的物體也隻增重0.35毫克。 所以這種因為速度增加而導緻的質量變化，是目前難以測量和感知的。

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，就必須施加無限大的力。，可是，上哪兒去找這個無限大的力呢？這個問題就是一個永恒的悖論。

在宇宙中，沒有無限大的力，也就無法使質量無限大的物體出現加速度，怎麼還可能超光速呢？繞了一個彎，最後回到了主題：在我們人類可以感知的世界範圍内，一切物體的運動速度都達不到光速，更不能超過光速。因為這個宇宙的潛規則就已經決定了所有物質的原理，在突破規則的時候，就會導緻悖論的産生。

我們用反證法思考這個問題。如果有一種物體的運動速度超過了光速，相對論就會出現邏輯問題，可能要加以修改，也可能被全部推翻。 在日常生活的宏觀世界裡，人們找不到超光速的物質和現象。那麼，在宇宙深處的質量巨大的天體之間，在微觀世界的粒子中間，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，可是高能粒子在水中的速度，就 會超過光的速度。這時，粒子就會拖着條發光的尾巴，一條淡藍色的尾巴。

切倫科夫觀察到了這種現象，并且被其他科學家實驗證實，由此也産生了用來觀測粒子速度的儀器。 這一現象，也打開了人們的認知邊界。當時，很多科學家都認為自然界存在超光速的粒子，并且命名為“快子”。

有的科學家認為，微觀自然界的粒子分為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。如果以光速為兩種不同物質世界的分界線，也就是說可能存在兩個宇宙，一個是“慢宇宙”，一個是“快字宙”。在慢字審中， 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，與微觀世界不同，我們生活的自然界是不是存在着快子，又如何去觀測快子，直到目前也是一個未解之謎。

天文學家發現，在銀河系外，有一種奇怪的天體，射電望遠鏡可以收到它們發出的無線電波，從成像圖片觀察，看上去有點像恒星，但是又和恒星不同，科學家稱之為“類星體”。

天文學家和宇宙學家對類星體進行持續觀測，發現類星體竟然存在超光速現象。這個類星體編号為3C120，自從首次觀測該類星體的時候就發現它在不斷膨脹，而且經過精密計算，這顆類星體的膨脹速度竟然達到光速的4倍。

在遙遠的銀河系外，竟然有這麼奇異的現象。 後來科學家們觀測發現，有的類星體包括兩個射電的源頭，兩個源頭正在極高的速度分離。

科學家經過7年的觀測，發現類星體3C345釋放射線源頭的分離速度大約是光速的7倍。另一個類星體， 兩個射線源的分離速度是光速的10倍。

面對這些違背科學常識的觀測結果，科學家的觀點發生了分歧，産生了種種的看法。 有人覺得這個現象隻是一種“視覺超光速”現象，并不能颠覆相對論。有人認為類星體分離的速度并不是超光速，而是我們的計算方法存在問題，并且類星體屬于系外天體，距離我們太遠，所以無法精确的計算這些參數。 還有人認為，類星體就是以超光速的速度在運動，所以才會出現這麼強大的輻射，同時類星體的質量一定很大，對系外恒星等天體的研究，最終可能揭開“超光速”運動之謎。

可是，如果類星體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。 可是，有許多證據說明，類星體的距離确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），都不是令人滿意的說法。可能這個問題，會在幾百年後才能得以诠釋。您覺得呢？

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