Question

为啥不能超光速？爱因斯坦：超光速会导致时间倒流，因果律崩溃

Answer 1

19世纪末到20世纪初，物理学迎来了一轮新的变革，以牛顿为代表的 古典物理 ，开始逐渐让位于以爱因斯坦为代表的 现代物理 。

而现代物理学最先确认的一条规律就是： 真空光速不变且不可被超越 ，也就是说每秒30万公里就是宇宙中信息传递速度的上限，不论未来以何种介质去传递信息，都无法超过每秒30万公里这一极限速度。

在很多人的设想中， 如果两束手电筒发出的光相向而行，那么这两束光的相对速度就是两倍光速 ，同理，如果一个人拿着手电筒往前跑，或者开车的时候开大灯，那么手电筒和大灯发出的光的速度，也应该属于超光速。

以上这种将两个速度简单相加得出的相对速度，在物理学上被称为伽利略变换，但这一变换只适用于低光速条件下，一旦两个物体的运动速度达到了近光速水平，那么就得用到洛伦兹变换，而在洛伦兹变换中，两束光的相对速度并不是每秒60万公里，而是每秒30万公里，换言之就是说， 一旦物体的运动速度涉及到光速，那么它的相对速度最高也只能达到光速 ，而绝不可能出现超光速。

之前在解释为啥不能超光速的时候， 科学界总喜欢用狭义相对论中的质增效应 ，通俗来说就是向光速逼近的过程中物体的质量会变成无限大，而宇宙中没有无限大的能量，所以物体的速度无法超光速。

但隐藏在 “光速无法被超越” 背后的，其实还有一个被很多人忽视或者说不重视的原因，那就是因果律。

坦白来说，因果律并不能称之为严格的物理学定律，因为它太基本了， 就跟1+1=2一样基本 ，所有就像很少有人去思考1+1为什么等于2一样，因果律也很少被从严格的科学角度去审视，更想不出它和光速有什么关系。

因为所有事件的诞生与发展，以及最后的衰亡，在物理学上都能被看作是一个个时空点， 比如任何一个人都出生在由时间上某一刻和空间是某一点组成的时空坐标上 ，而任何一个人的死亡也发生在某一个时空坐标上。

这两个坐标最明显的不同，就是发生时间的不同，换言之就是说， “死亡” 这一事件的时间坐标，肯定位于 “出生” 这一事件的时间坐标之后，即最后一个事件的发生时间一定比第一个事件发生的时间更晚，最后一个事件发生的时间坐标，减去第一个事件发生的时间坐标后， 结果必需大于0。

一切关系到因果律的事物，都必须遵循以上的规则， 所以一个人必须先出生才能死亡，一棵树必须先播种才能长成 ，而最后一个事件的时间坐标，减去第一个事件的时间坐标后，得出的就是一个人的寿命，和一棵树的寿命。

而如果超光速存在，那么一个人以超光速运动时， 时间坐标就会往后退而不是往前走 ，这一过程将导致最后时间坐标的相减出现负数，具体表现就是如果一个人五点下班，那么当他以超光速回到家后， 时间坐标就会从五点后退成三点 ，而不是正常情况下的从五点前进至五点半。

更极端一点的话，如果一个人超光速回到过去阻止了自己父母的相识相恋和结婚，那么这个人本身的因果律就会被打破， 因为有他父母的存在才有了他，而如果他父母从来就不认识，他自然也就无从出现了 ，进而他超光速回到过去阻止父母结婚这一事件，也就不会发生了。

受超光速影响最大的其实是时间的连续性， 因果律只是时间连续性的具体表现之一罢了 ，如果一个人超光速回到过去，又改变了过去某一事件的发生，那么时间的连续性就会被打破，因果律也随之被打破。

速度和时间是深度绑定的关系 ，爱因斯坦的相对论中也只允许了面向未来的时间旅行，而杜绝了面向过去的时间旅行。