为什么无法超越光速
2020-09-16 · 每天多一点知道
百度知道日报
关于为什么不能超过光速，这可能对于有些人来说是个新鲜事，但是如果你熟悉爱因斯坦的相对论以及最著名的公式E = mc^2，你就会理解这个方程所施加的限制。但究竟是为什么光速无法超越呢？
科幻小说中的翘曲速度、超空间或其他能使飞船超光速的方式可实现长距离跨越。不幸的是，物理学表明科幻小说不能成为科学事实，因为我们永远也无法超过光速。
物理学家们讨论的光速是指光在真空中传播的速度，比如在外太空。这个速度简称为“c”，为299792458米/秒（约每秒30万千米）。
爱因斯坦的著名质能方程
为什么不可能超越真空中的光速呢？答案是爱因斯坦著名的质能方程。这个方程表明质量（m）和能量（E）是等价的。这意味着物质的质量越大，则其蕴含的能量就越大。
至关重要的是，这也意味着物质所含能量越大，那它也越重。运动是一种能量（动能），所以物质在运动时的质量要略大于相对静止时的质量。例如，如果你以100英里/小时（约160.93公里/小时）的速度扔出一个球，那此时它的质量会增加0.000000000002克。
显然，这个增加量很小，但随着速度越来越接近光速，质量的增加将会变得巨大。如果一艘宇宙飞船以90%的光速飞行，那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍。这意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进。但飞船的速度越高，其能量也越高，质量也就会变得越大，从而需要更多的能量使飞船加速。同时飞船内的一切也变得越来越重，静止时只有14克左右的手表，现在将重约36吨。
如果一艘宇宙飞船到达光速将会变得沉重无比，并且将需要无限多的能量来使其前进，显然这是不可能的。这就是为什么没有任何东西可以达到光速，更不用说超过光速。
有方法来解决这个极限吗？
有一些方法能解决这个问题。一些科学家认为诸如速子（或称快子、超光速粒子）等没有质量的粒子可以超过光速，光速是这些粒子的最慢速度。然而，这些纯粹是假想的粒子，而且可能实际根本就不存在！
如果你有方法直接跳跃长距离空间到达一颗遥远的恒星，那就有可能超过光速。举个例子，如果你可以折叠或扭曲空间，你就可以从一个空间直接跳跃到另到一个空间，而不需要穿越其间的距离，也许在时空的结构中就存在一种能够穿越其中的虫洞，这样就能实现超光速旅行。
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但是关键就在，牛顿力学有局限性，爱因斯坦理论也有局限性！
越接近光速，时间变得越慢，假设超过了光速，时间就会倒流。事实上这种事情永远不会发生。因为越接近光速，物体本身的质量也越大，以光速运动的物体，它的质量会变得无限大，推动它加速的力量也需要无限大才行。
呵呵～话说回来～
能不能超越，就像争论外星人是否存在似的～谁知道呢～
首先狭义相对论的计算告诉我们随着物体的速度的增大，它的质量也会越来越大。而根据推导所得的公式，当速度趋近于真空中的光速时，物体的质量将趋近于无穷大。根据爱因斯坦著名的质能方程（这个你在很多地方都可以查到相关知识，比如百度百科……）E=mc^2 可知，当物体质量趋于无穷，能量自然也就趋于无穷，即我们要把一个物体加速到无穷大竟然要给它无穷大的能量！这自然是做不到的（今天做不到，明天也做不到）。
事实上公式里面有一个重要的因子（根号（1-v^2/c^2))，由此可见当v>c（超光速）公式就无意义了，所以宇宙中任何物体都不能超光速。
如有不明白的可在问题补充中说明。
首先，光速是不变的，在任何参照系中都是3×108m/s,这是麦克斯韦最早推出，且有无数的实验观测证明的。爱因斯泰以这个原理作为相对论的基础，然后进行推导而最终诞生相对论。相对论中就有，所有实例子都无法超越光速这一推论。因为物体的动质量是如图，所以当速度达到光速时，有静质量的粒子能量会变为无穷大，所以光速只有想光子这种无静止质量的例子才能达到。当然，当代的理论中提出有一些虚粒子（怎么也观察不到的），并不服从这些。
