超光速實際上是可以的，宇宙中存在著許多超光速的現象。那為什麼還會有個光速限定，又有什麼是超光速的呢？

今天，我們就來聊一聊這個話題。

實際上，光速針對資訊、能量、物質傳遞而言的。這是上個世紀初才建立起來的觀念。在在此之前，科學家並不這麼認為。

這些其實需要從高中物理中的“參考系”說起。在高中物理學課上，老師會告訴你要研究運動時，需要先選定一個參考系。比如，我們以地面為參考系，地面上有個小車，小車上面有個人，這個時候車的速度是20m/s，而車上的人沿著車的運動方向運動，速度是5m/s。如果地面上有個觀測者，那在他眼裡，人的速度就是20+5=25m/s。

這其實很符合我們的觀念，這其實也是牛頓理論下的一個很具體的展現。

這一切看起來都特別合理。但是後來，科學家開始著手研究電和磁的現象。最後由麥克斯韋提出的麥克斯韋方程統一了電和磁，並且麥克斯韋還預言了電磁波的存在，可見光就是電磁波中的一種。

這之後，赫茲透過實驗證明了麥克斯韋的理論是正確的。

麥克斯韋理論是可以推匯出電磁波，或者說是光的速度，這個速度表達是c=1/ε0μ0。其中ε0μ0都是常數，因此光速c就是個常數。

這意味著光速是不需要參考系的，在任何慣性參考下都是一個速度。那就和牛頓理論是相互矛盾的了。

這兩位物理學界大神的理論都無比正確，都做出了非常傑出的預言。科學家直接判定誰對誰錯都會遭來強烈的反對。於是，許多科學家就想尋找“光的參考系”，這個參考系被他們命名為以太。一群實驗物理學透過各種方式去尋找以太。結果呢？

他們發現這個東西壓根就不可能存在。所以，實際上科學家的這種“委屈求全”是有問題的。

後來，愛因斯坦直接甩掉了“以太”這個包袱，直接以光速不變原理為基礎，加上相對性原理，推匯出了相對論。

透過這兩條基本假設，我們就可以推匯出物體隨著運動速度的變化，質量也會發生變化，可以用下面的方程來描述。

根據這個方程，我們就發現，隨著速度的增加，物體的質量也增加。而當速度無限逼近光速時，質量變得十分巨大。同時，我們可以根據動能定律來推導，如果給物體加速所需要的能量。

根據這個方程，我們就會知道，想要讓物體達到光速，就需要無限多的能量，而此時的質量也是無限大的。但是上哪弄到這麼多的能量？畢竟傾盡宇宙中所有的能量都無法做到。因此，我們說，對於物質、資訊、能量的傳遞而言，速度的極限就是光速。

我們要知道是，宇宙中不僅僅只有物質、資訊和能量。實際上，還存在著許許多多的其他東西，比如：時間，空間等等。那有沒有超光速現象呢？

答案是：有。宇宙空間的膨脹就是超光速的。

如果以我們地球為參考系，距離我們足夠遠的天體遠離我們的速度是超光速的，但實際上並不是它們在運動，而是宇宙的空間在膨脹。

不僅是如今的宇宙是這樣，在宇宙的早期，發生過一次暴脹。這一次宇宙的空間劇烈膨脹，如果我們當時的宇宙看成只有一粒沙子那麼大，那這個宇宙相當於從“沙子”瞬間膨脹到“可觀測宇宙”那麼大，再把它再看成是一粒“沙子”再膨脹到“可觀測宇宙”那麼大，要知道可觀測宇宙可是930億光年的。宇宙就是在那一瞬間變大到原來的10^30倍。這個膨脹的速度是遠遠超過光速的。

除了宇宙膨脹，還有一個超光速事件就是量子糾纏。很多人都認為它違背了相對論，實際上並沒有。我們還說回到相對論的限定物件就是物質、資訊和能量。量子糾纏實際上是沒有辦法傳遞資訊的，而是用來加密的。

為什麼這麼說呢？

量子糾纏是指兩個粒子的狀態會相互影響。但是這裡我們要知道的一件事，實際上這粒子應該是處於疊加態的。當一個粒子坍縮之後，另外一個也就定下來。但是我們再去操作已經坍縮的粒子，另外一個粒子是不會發生任何改變的。因此，我們沒辦法用量子糾纏來實現資訊的傳遞。所以，量子糾纏其實並不違反相對論。

實現超光速並不難！

方案一：在真空中，朝光源運動的測量裝置就會測量到超過真空中的光速！

方案二：在大氣層內，以超過每秒85千米的速度朝光源運動的測量裝置也會測量到超過真空中的光速！

按本人的《基線法實測光速實驗方案》即可測量到超光速現象！

能，而且是一定能。

首先你要了解光是我們現在已知的最快速度，不能說是韓浩宇宙中最快速度。只是目前的科學技術仍不能突破罷了，就像幾百年前也沒想到車速能到300公里，飛機還能超音速一樣。

在無引力場的平直空間中，光線以光速直線傳播，但嚴格的說這種情況在宇宙中是不存在的，因為我們的宇宙有質量，引力無處不在，不說天體的區域性引力，可視宇宙的集合引力使我們的宇宙空間彎曲，特別是在大尺度的空間範圍，這種彎曲更加明顯，由於空間引力使空間的彎曲（亦或壓縮）作用使光速成為速度的極限，從愛因斯坦的狹義相對論到廣義相對論其實說的是一件事情，就是我們的宇宙空間彎曲（壓縮）和時間的縮短都是在引力的作用下的表現，而這種彎曲的最大限度就是圓弧，而在這圓弧上，時間和空間距離為零，速度無意義，而在這之前的極限速度是光速，所以萬物的速度極限是光速。有關進一步的論證請看下文。

理論上沒有東西比光速快，不可能達到超光速。

根據狹義相對論，一個靜止質量為m、速度為v的物體含有能量γmc2，其中γ為上文定義的洛倫茲因子。當v為零的時候，γ等於1，這就得出廣為人知的質能等價公式E = mc2。當v接近c時，γ因子趨向無限大，所以需要無限大的能量才能把該物體加速到光速。

光速也就是具有質量的物體的速度上限。

光速，指光在真空中的速率，是一個物理常數，一般記作c，精確值為299792458m/s這一數值之所以是精確值，是因為米的定義本身就是基於光速和國際時間標準的，任何對光速更精確的測定，都不會改變光速的精確值，相反地，將會使得人們對一米和一秒的定義更為精確。

根據狹義相對論，光速是宇宙中所有的物質運動、資訊傳播的速度上限，也是所有無質量粒子及對應的場波動在真空中執行的速度。

這一速度獨立於射源運動以及觀測者所身處的慣性參考系。

大約137億年前宇宙誕生時，宇宙以令人發狂的“無限”速度擴張，這意味著在早期宇宙中，光的傳播速度比引力快，這將推翻物理學的基本原理。 目前對光速的理解來自愛因斯坦和他的狹義相對論。根據這一百年的觀察，最快的速度就是是光速，這是“空間和時間的幾何學”。 光及其速度比以前認為的更加靈活。事實上，在適當的條件下，一些已經被充分證明，比光更快或更慢是可能的。 除非你在宇宙的開端，否則光速作為宇宙的最大值是不變的。但是沒有什麼能說光不能慢於速度極限。

俄羅斯物理學家帕維爾·切倫科夫在1934年第一次發現超光速，當時他觀察到水瓶發出的藍光受到輻射轟擊，這一發現為他贏得了1958年的諾貝爾獎。此後，這種效應被命名為契倫科夫輻射。這就是核反應堆核心發出怪異藍光的原因:水減慢了光的速度，所以像電子這樣的帶電粒子比光傳播得更快，出現了“超光速”，類似於噴氣式飛機突破音障時發生的現象。當宇宙射線與地球大氣層碰撞時，也會發生同樣的事情:有一股粒子噴流，其中一些粒子超光速。

科學家已經利用這一點作為超高速粒子的指紋識別。透過觀察創造的超光速粒子的大小和形狀，你可以推斷出許多關於粒子本身的資訊。這正是日本的超級神岡代和其他高速粒子探測器用來研究中微子的，他們觀察中微子產生的超光速爆炸，就像法警透過評估子彈和彈道來判斷槍戰中發生了什麼。 宇宙中沒有任何東西可以比光速更快，但是宇宙本身可以。

宇宙幾乎肯定在膨脹，也許是無限膨脹，這就是為什麼“沒有什麼比光速更快”需要被限定的原因:這個想法適用於空間內的物體，但不適用於空間本身。離我們很遠很遠的星系的移動速度可能超過光速，這是我們所不知道的。 如果某樣東西以比光速更快的速度從你身邊消失，那麼它發出的光也會被同樣的膨脹帶走，它試圖以光速到達你身邊，但是整個空間的移動速度比光速還要快，這是一個尖銳的星系間真理:“人們所說的可觀察宇宙是指比光速慢的東西。”如果宇宙在變得非常大之前非常小的觀點——是正確的，那麼我們將再也看不到很多以前的存在。

超自己的光速就甭想了，超相對其它物體的光速，只要距離有足夠遠就可以了，總之，光速不是速度，是空間相對性質。

從理論上來說，光速是宇宙中的極限速度，任何物質都不可能超過光速；從現實來說，迄今為止人類也從未發現過任何超光速現象的存在。

換言之，就目前而言，無論理論還是現實觀測都表明光速是無法被超越的。

按照洛倫茲變換式的計算，物體的運動速度越快，相對於其他慣性系而言，它運動方向的尺寸就會越短，時間流速也會變得越慢。

這便是我們常常聽說的“尺縮效應”和“鐘慢效應”，這兩大效應在低速狀況下可以忽略不計，但是越接近光速就會越為明顯。

事實上，洛倫茲變換式的計算結果表明：當物體達到100%光速時，它的相對尺寸將縮短為零，時間對於它而言也不再流逝；超過光速後，它的相對尺寸將成為負數，時間對於它而言會逆流。

根據這樣兩個計算結果，愛因斯坦認為光速便是宇宙中的極限速度，不可再被超越，因為負尺寸或者時間逆流在公式中雖然能表示為負數，可是在現實中卻不可能成立。

當然，我們也不能說《相對論》就一定是正確無疑的真理，它並不是沒有出錯的可能性，可是在沒有切實證據表明它出錯之前，它就依然是正確的。

只要《相對論》還是正確的，那麼從理論上來說，任何物質就都無法超越光速。

具有有型粒子型態的物質體及其組合結構體，其運動速度永恆不能超越光速。為什麼不能超越光速？因為光是構成自然界的空間主體，也就是說自然界的空間就是由以光為主體的能量運動態構成，例如在地球大氣層外或地球表皮以上，在人類稱謂的空間任取一點進行觀測，此點的能量動態形為都有無窮多，空間就是由不同動態規模的能量運動過程態構成。人類認知的有型物態體其本質都是由電子構成，每粒電子又是由能量動態在對立動態封閉環境下而以光速耦合創生，以電子為初始型態構成的任何有型物質體都是動態結構體，都是慣性幾何造型運動過程態體，這些動態體以電子為造型基礎單元，以原子分孑構成的大千世界，表現出的一切物理性質都是在動態空間的大環境下演化，不同動態型態體時刻與存在空間中的空間動態進行全方位的轉移傳遞，任何動態體都受控於更大規模的動態平衡控制。

人類稱謂的光本質是物質中的電子產生了型態改變，由於電子是光速動態慣性體，電子的任何型態改變都將與電子的環境產生同步空間壓強平衡運動，也就是說任何電子體及其結構體都是一定規模的天體內物質，天體的整體動態記憶體在統一動態位移運動性，這些整體運動形為對內產生的自旋動態內壓是電子型變的動力機制，電子型變的任何一小點變化量都會參與天體整體動態的平衡機制運動，光就是電子的型態改變數或轉移傳遞量在天體內環境下的動態平衡運動，平衡運動存在點擴全方位特點，如果以某一粒電子在天體參照系下觀測，以電子產生型變為中心始點，此粒電子的光傳動態在空間環境中作時刻變速運動，原因是此粒電子產生的動態它會成為獨立運動系統態在空間中作天體內平衡運動，因此任何單光源動態在空間中作用點的型態量處處不同，速度也不一樣，這些無窮多的光源體儘管其傳遞速度不相同，但在天體壓強下任何不同速的光在天體壓強下任何點位處的時刻光速都會因壓強而相同。看似簡單的光直線運動折射反射散射相干衍射等等自然現象，實質是由無數電子型變壓強平衡機制動態構成，是很複雜的過程，到底有多複雜呢？一粒電子的一小點型態改變，它的平衡過程將影響整個宇宙的一切物因它而隨之變型，至於變多少，由不同區域壓間的天體壓強平衡度規確定，愛因斯坦的光速不變是天體的壓強平衡面的光速速度，例如恆星四周的球型等勢面上的點位光速處處相同，不同恆星由於所處星系位不同，光速由星系的壓強位確定，恆星糸內的光速由恆星系內的不同壓強區位確定，所以光速不變只存在於不同壓強系統的等勢面上。

光速是運動速度上限這個結論是正確的，也就是說任何有型物質體在任何空間點位上的速度都不能達到此時此刻此空間點位的光速，因為光是平衡動態，有型物質體是光速慣性動態，物質體是因慣性而有型，曲面運動所需時間無論多短永恆大於平衡直線運動，所以有型物質體無論怎樣加速永恆達不到光速。(本文原創，個人研究結論供參考)

以太離開以後，科學就丟了精神，等待在這真理路漫長，聽迷信呼嘯依舊！

日常生活中，離熱源越遠處溫度越低，而太陽大氣的情況卻截然相反，光球頂部接近色球處的溫度差不多是4300℃，到了色球頂部溫度竟高達幾萬度，再往上，到了日冕區溫度陡然升至上百萬度。人們對這種反常增溫現象感到疑惑不解，至今也沒有找到確切的原因。

這種現象很顯然是太陽內部釋放的電磁波的傳播到色球層時受到了阻力，傳播速度變慢，能量在此聚焦，溫度極升產生核聚變。

邁克斯韋透過對電介質的計算，預言了電磁波的存在。電介質和電磁波在邁克斯韋方程中是因果關係，不可分離。如果電磁波是不需要傳播介質的，邁克斯韋就無法計算預測出電磁波的存在，離不開電介質與電磁波的因果聯絡，邁克斯韋將無的放矢。如果邁克斯韋計算出來的電磁波理論是正確的，那愛因斯坦的沒有傳播介質的電磁波理論必然是錯誤的，這兩者無法相容。

愛因斯坦的沒有傳播電磁波理論是錯誤的，愛因斯坦少年時期接受的是宗教教育，後來經過洗白，混入科學的隊伍，成為了猶太財團在科學界的代言人。雖然愛因斯坦後來進入理工學院惡補物理知識，但是最終還是沒有學懂物理，連光在地球大氣中傳播速度恆定不變是機械波的傳播特性也不知道，其基礎物理知識是夠差勁的。能弄出了相對論的皇帝新衣騙局，和世界的財團想壟斷科學科技是分不開的，壟斷財團看到了相對論的可愚民性、難以驗證性，自相矛盾的可證偽性，用於誤導其他國家的科技發展路線。乾坤顛倒，可證偽變成真理，不可證偽的反而成了謬論，讓世界上的科學工作者染上了愛因斯坦的精神病。

言歸正傳，電磁波在太陽的色球層傳播速度變慢，是因為從色球層開始，太陽大氣中的自由電子增多，電介質佔比下降，導致了電磁波傳播速度變慢，能量集聚，產生核聚變。

電磁波的傳播速度與電介質的密度有關，理論上溫度越低的物質，電介質佔比越高密度越高，電磁波的傳播速度越快，太空中的溫度很低，雖然粒子密度極低，但這些粒子電介質的佔比非常高，所以在邁克斯韋方程組中，電磁波在太空中的傳播速度是最快的。邁克斯韋時代把太空當成了真空，在絕對真空環境中電磁波是不能傳播的；在電子已壓入原子核中的天體中，電磁波也不能傳播；在電子已分解成更小粒子的黑洞中，電磁波不能電磁波，引力波可以黑洞中傳播，所以黑洞合併是產生的引力波比電磁波更早傳播到地球。

恆星是一個等離子體，大量電子跑到了恆星大氣層，恆星內部的物質，電子被牢牢地束縛在原子核的周圍，形成大量的電介質，電磁波在恆星內部的傳播速度極快，能量傳播速度極快，快速向大氣表層傳播，所以恆星的內部溫度不高，雖然壓力極大，但無法產生核聚變現象。

當恆星內部物質重新得到電子時，內部溫度就會激烈上升，產生超新星爆發現象。

電磁波在太空中傳播速度不是最快的，電磁波在恆星內部的傳播速度遠遠大於在太空中傳播速度。

隨著物體溫度的上升，發出來的光線會產生藍移現象，這是光從光密物質向光疏物質傳播時，產生藍移現象，證明了光子等離子體中的傳播速度，遠遠大於光在常溫空氣中的傳播速度。

不可超光速嗎？宇宙的膨脹速度是超光速的，一些人是自欺欺人，以空間運動來掩飾宇宙膨脹的超光速現象，船隨流漂流不是船在運動嗎？空間運動等效於物質運動，要讓它們相對於地球進行減速靜止所花的能量是相同的。如果宇宙大爆炸是空間的運動，物質跟隨空間的運動而運動，那手榴彈爆炸也會是空間運動，彈片跟隨空間的運動而運動。

相對論是錯誤的，愛因斯坦是一個基礎物理科盲。邁克爾遜莫雷實驗結果，用光的波動性解釋，波在相同狀態的介質中傳播速度恆定不變；用光的粒子解釋，實驗測試的光速是以地球為參照物的，參照物在這個實驗中速度為零；用相對性原理解釋，在一個慣性系中做任何力學實驗，都無法確定慣性系的運動狀態，不會疊加慣性系的速度。​

為什麼我們宇宙沒有超光速，根據物理學家推測，我們宇宙屬於一個非常大的黑洞大爆炸的產物，什麼是黑洞，就是質量無限大，體積無限小，還有一點更加直觀的就是，連光都跑不出去，看上去一片漆黑，所以稱之為黑洞。而光屬於基本粒子，那就是說連基本粒子都不能出去，那麼物質都只能在黑洞裡面了。隨著黑洞的大爆炸，黑洞變的很大，但是黑洞的基本屬性是不變的，在它的範圍內光也是不能跑出去的，也就是說光再怎麼跑也只能在這個宇宙兜圈子，不能衝出去。為什麼沒有發現超光速呢，問題就在這裡，如果在黑洞外有超光速的東西，那麼它不會進入黑洞。如果黑洞裡面有超光速的東西，那麼它會飛離黑洞。所以我們宇宙很難發現超光速的東西。宇宙即黑洞，黑洞即宇宙。只是我們宇宙是一個變大了的黑洞而已。然後是真正變大了的黑洞成為宇宙，還是我們深處黑洞之中產生的時空錯覺呢。在宇宙之外觀測我們宇宙是不是漆黑一片的黑洞呢。一切都不得而知，值得深思。

光速不變原理

話說在1905年，愛因斯坦提出了四篇具有開創性的論文，分別是光電效應、布朗運動、狹義相對論，質能等價（就是有質能方程E=mc^2的理論，也是狹義相對論的一部分）。

在狹義相對論當中，愛因斯坦統一了時間和空間，他認為時間和空間不應該被分開來看，而應該統一起來看，並稱為時空。除此之外，在質能等價當中，愛因斯坦還統一了物質和能量，提出了質能方程E=mc^2。

到了1915年，愛因斯坦在狹義相對論的基礎之上提出了廣義相對論。狹義相對論適用於慣性參考系，也就是平直的時空。

而廣義相對論則適用於非慣性參考系，也就是彎曲的時空。

愛因斯坦發現，引力的本質其實就是時空的彎曲。萬物的運轉都是沿著四維時空的“測地線”方向在運動，也就是滿足牛頓第一定律。

以上就是極為“簡化版本”的相對論一些結論，那這麼一個浩大的理論體系，愛因斯坦是如何構建的呢？

其實他透過的就是兩條基本假設：光速不變原理和相對性原理。然後繼續做數學證明題一樣，把以上的結論一個個證明出來。

其中，光速不變原理可以透過一步步推導，得到物質、資訊、能量傳播的速度極限是光速。

事實上，就像我們上文所說的那樣，光速只是物質、資訊、能量傳遞的極限速度，但並不是說，宇宙中的速度極限就是光速。實際上，宇宙是一個很大的集合，這當中當然包括物質、資訊和能量，但不僅限於此，還有時間，空間等等。而恰恰宇宙空間的膨脹速度就是可以超光速的。那具體是咋回事呢？

按照如今的觀測和理論，我們的宇宙起源於一次大爆炸，於是，宇宙的空間就開始隨著時間的流逝而膨脹。

在爆炸之後的第一秒內，宇宙的空間發生了劇烈的膨脹，翻倍了100次，尺度變成了原來10^30倍。相當於那個時候的宇宙看成是一個蘋果那麼大，然後膨脹到可觀測宇宙那麼大，再把可觀測宇宙看成蘋果，再變成可觀測宇宙那麼大，可觀測宇宙的直徑是930億光年。因此，在這一秒內的宇宙膨脹速度是遠遠超過光速的，光速在這個速度面前幾乎是可以被忽略不計的存在。

當然，這樣的情況並不止是發生在宇宙大爆炸的初期，實際上，如今的宇宙膨脹，如果我們地球上來看，宇宙有很多地方的膨脹速度都應該是超光速的。那具體咋回事呢？

這就要從宇宙膨脹說起。很多人理解的膨脹其實就是邊界在發生膨脹。但事實並非如此。宇宙膨脹更像是整體性的膨脹。

意思是說，每一細微的空間都有膨脹的趨勢，都在膨脹，是一個等比例放大的過程。因此，如果以我們為中心來看，其實四周的天體都在離我們遠去。因此，離我們越遠的天體，實際上遠離我們的速度就會越快，我們可以用哈勃定律來描述。

不僅如此，科學家還發現如今的宇宙正在加速膨脹，所以，膨脹的速度還會愈演愈烈，不會有減緩。

當距離足夠遠時，那個位置上的天體的退行速度，或者我們說宇宙膨脹的速度就超過光速。因此，實際上宇宙中絕大多數的空間都是相對於地球在加速膨脹的，這些空間的天體，我們永遠都無法看到了。如今，我們理論上所能看到的範圍被稱為可觀測宇宙，它僅僅是宇宙很小的一部分而已。

超光速不可能達到！

受經典力學的影響，物理學家認為宇宙到處都存在著一種稱之為以太的物質,因為在經典力學裡，曾經有兩種力的概念存在．一種是接觸力(如碰撞、壓力或拉力等勒，另一種是超距件用力（如重力），在當時的觀念裡，似乎除了由直接接觸所產生的那些作用之外不應有別的作用。

按照這樣的觀念，人們曾試圖以接觸作用力來解釋牛頓的超距作用力，即認為超距作用力實際上是靠充滿空間的媒質來傳遞的，傳遞方式或是靠這種媒質的運動，或是靠它的彈性形變．這樣，便提出了以太假說。

他們普遍認為以太是傳播光的媒介，引力甚至電、磁力是在以太中傳播的，由此發展了“光以太”假說。

除此之外，物理學家將這種無處不在的“以太”看作絕對慣性系，其它參照系中測量到的光速是以太中光速與觀察者所在參照系相對以太參照系的速度的向量疊加。舉一個簡單的例子，你在火車上跑，那麼你的小夥伴看來，你的速度=火車的速度+你在車上的速度發現沒有，在這個理論當中，速度是可以疊加的，但是如果你的小夥伴在一輛速度相同的火車上看你，那麼你的速度就是你在車上奔跑的速度。

所以其它參照系中測量到的光速是以太中光速與觀察者所在參照系相對以太參照系的速度的向量疊加。就是這個道理，也就是說光速會隨著參照系的不同，也變得不同。

但是這和麥克斯韋的電磁理論產生了衝突，

麥克斯韋建立的電動力學，有一個結果就是光速在不同慣性系是不變的，電光速是不需要相對於某個參考系而言的。在任何慣性參考系下，光速都是3×10^8m/s。

這個結果和經典力學的伽利略變換是相矛盾的。如果我們把伽利略變換應用於描述電磁現象的麥克斯韋方程組時，將發現它的形式不是不變的，也就是說光速不是一個固定的數值，即在伽利略變換下麥克斯韋方程組或電磁現象規律不滿足相對性原理。

愛因斯坦洞察到解決這種不協調狀況的關鍵是同時性的定義，愛因斯坦認為既然光速不變，作為靜止參考系的以太就沒有理由存在。於是拋棄靜止參考系以太，1905年愛因斯坦發表的題為《論動體的電動力學》一文中以光速不變原理和狹義相對性原理為基本假設的基礎上建立了一種區別於牛頓時空觀的新的平直時空理論。這就是我們熟知的大名鼎鼎的狹義相對論。

狹義相對性原理：一切物理定律（除引力外的力學定律、電磁學定律以及其他相互作用的動力學定律）在所有慣性系中均有效；或者說，一切物理定律（除引力外）的方程式在洛倫茲變換下保持形式不變。不同時間進行的實驗給出了同樣的物理定律，這正是相對性原理的實驗基礎。

光速不變原理：光在真空中總是以確定的速度c傳播，速度的大小同光源的運動狀態無關。在真空中的各個方向上，光訊號傳播速度（即單向光速）的大小均相同（即光速各向同性）；光速同光源的運動狀態和觀察者所處的慣性系無關。這個原理同經典力學不相容。有了這個原理，才能夠準確地定義不同地點的同時性。

光速不變原理的提出

愛因斯坦在1905年發表了狹義相對論，而狹義相對論的是依據兩條假設而推導而來：

1.相對性原理

2.光速不變原理

狹義相對論自發表之後，經受住了多次考驗，可以說狹義相對論是一個正確的理論。而作為其假設條件之一的光速不變原理自然被認為是正確的。

光速不變是狹義相對論基礎

但是愛因斯坦並不是憑空想象出來光速不變原理的，而是在站在巨人的肩膀上。

在牛頓的經典力學中，物質的遠動速度都服從伽利略變換。伽利略變換其實就是物質的運動都是相對的，運動速度因其選擇參考系的不同而不同，簡單地說就是速度疊加。

例如，一輛飛馳的高鐵，坐在高鐵作為上喝著茶，追著劇的乘客相對於車廂的速度為0，而相對於地面的速度為車速，可能為300km/h，如果乘客因為尿急而準備向車輛行駛的方向去上廁所，那此時的速度就是人行走的速度加上高鐵的速度。

高鐵是人類交通工具的代表

在牛頓看來，光速雖然很快，但是同樣遵循這樣的原理，在高鐵車上開一個手電筒，那麼此時相對於地面的光的速度等於靜止在地面上的光速加上高鐵的速度。

牛頓去世後的100多年後，麥克斯韋統一了電磁學，給出了一個令人驚歎的麥克斯韋方程組，可以說到目前為止，麥克斯韋方程組依然是電磁學的頂峰。後來有物理學家對麥克斯韋方程組進行求解，可以意外的收穫了光速的表示式c=1/ε0υ0.（ε0為真空介電常數，υ0為真空磁導率）。

麥克斯韋

這可嚇人一跳， 光速竟然是不變的。此時很多的物理學家們在牛頓與麥克斯韋之間徘徊不定，直到愛因斯坦的出現，才大膽地認為光速不變。

後來很多實驗也證明光速不變原理是十分正確的！

雖然光速不變原理看起來堅不可摧，但是依然有人找到一些例子來反擊愛因斯坦。我們知道，20世紀是量子力學建立和發展的時期。設想一個量子系統是由兩個自旋為1/2的粒子構成，一個自旋向上，一個自旋向下，在量子力學中，這兩個粒子誰向下，誰向上是不確定的，換句話說，誰都向下，誰都向上，這就是量子力學中所說的量子疊加。

量子糾纏

另一方面，如果把這兩個粒子一個放在地球上，一個放在月球上，如果地球上的粒子被觀測出自旋朝上，那麼我們立刻就知道月球上的粒子自旋朝下，這就是量子的糾纏態，這種行為是超越光速存在的。但是我們前面知道光速不變原理是正確的，可是此時卻好像不符合了。

後來，哥本哈根學派做出解釋：月球上的粒子雖然測到自旋向上，但僅從這次測量的結果，無法推斷出它是以50%還是100%的機率獲得此結果的，換句話說，它根本不可能由此知道地球上的粒子是否被測量這個資訊，因此這裡根本不存在“資訊傳送”。即使“幽靈”超光速，也不違背狹義相對論“資訊傳送不能超光速”的原理。

宇宙膨脹速度有可能超過光速

舉一個粒子，一個在合肥懷孕的女性現在生了一個孩子，那麼遠在農村老家她的母親自孩子誕生就立刻升級為外婆，雖然她母親不知道自己已經當了外婆了，但是並不妨礙自己已經是外婆的身份了。

所以說光速不變與量子力學並不違背。

有宇宙大爆炸理論，宇宙在不斷的擴大當中，假如說我們人來想要去到宇宙邊緣的話，我們能夠使用的最大速度就是光速，那麼人類永遠追不上宇宙擴充套件的速度。

在這裡，宇宙空間膨脹的速度超過光速。

宇宙年齡

但是，對於物質運動、資訊、能量傳播的速度極限是光速！