光速不可被超越的性質(zhì),最早是來自愛因斯坦的相對論,1905年他在狹義相對論里提出光速在真空里恒定,無論你多快追它,它都以30萬公里每秒跑開,這不是技術(shù)問題,而是宇宙的基本規(guī)則。

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在關(guān)鍵公式E=mc2里,E是能量,m是質(zhì)量,c是光速,所以物體加速時動能會變成質(zhì)量,質(zhì)量越大加速越難,到光速時質(zhì)量趨向無窮大,需要無窮能量來進一步向光速逼近,但是宇宙中是不可能有無限大的能量的。

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舉例來說,一艘飛船的初始質(zhì)量1噸,加速到90%光速后,質(zhì)量就會增到2.3噸,到0.999倍光速就會增到22噸,然后越接近光速質(zhì)量就會越大,需要的燃料或者能源也會呈現(xiàn)指數(shù)爆炸效應(yīng)。

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除了質(zhì)量的增加外,光速還綁定了時空本身,物體接近光速時間變慢,長度還會縮短,這就是時間膨脹效應(yīng)和尺縮效應(yīng),假設(shè)你以0.99倍光速飛向930億光年的宇宙邊界,船上1年地球過14年,如果能達到光速,時間對飛船里的人來說就是靜止的,超過光速就是倒流的,不過這也是不可能的。

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從物理學(xué)上來看,光速的根基在電磁力,光的本質(zhì)是電磁波,電子、質(zhì)子間的相互作用都以30萬公里每秒傳,超光速意味著信息會比電磁力快,但這樣物理定律就得重寫了,宇宙的基本框架就亂套了。

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還有一個是質(zhì)量問題,光子是沒有靜止質(zhì)量的,所以才能跑30萬公里每秒,但是有質(zhì)量的物體一開始就得克服慣性,永遠追不上無質(zhì)量的光,科幻里的超光速,比如曲速引擎靠蟲洞或扭曲空間,可這需要負能量或奇異物質(zhì),目前的物理學(xué)還無能為力。

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哲學(xué)家尼克·博斯特羅姆,曾在2003年提出模擬假說,如果高級文明能造虛擬宇宙,我們可能是他們的游戲角色,光速像電腦的處理極限,超了就出BUG了,所以宇宙速度的上限就被編碼成了30萬公里每秒。

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除了光速外,量子力學(xué)的隨機性(測不準原理)也比較像是為了節(jié)約算力而出現(xiàn)的設(shè)定,普朗克長度(10?3?米)像像素格子,光速像刷新率,可是這些都沒有證據(jù),反倒是相對論和量子力學(xué)自洽運行了上百年,預(yù)測的黑洞、引力波也都應(yīng)驗了。

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現(xiàn)在來說超光速就是星際旅行的夢,蟲洞可能連通空間兩端,但只是理論上可行,但需維持的負能量等于太陽總輸出,人類0.7級文明還差遠了,也許光速始終就都是制約人類文明的限制。

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也許最后的結(jié)局就是,宇宙中所有文明都會被光速限制在幾十光年范圍內(nèi),永遠也發(fā)現(xiàn)不了彼此的存在,更別說互相交流了,某種意義上來說這也可能是費米悖論的答案之一,宇宙的寂靜真正的原因。