为什么光速是宇宙中的最高速度？
科学家之所以坚持光速是宇宙最快的速度，是用我们建立的物理体系去判断的，比如根据爱因斯坦的质能方程式E=mc^2（其中E是能量、m是质量、c是速度）我们可以知道，当一个物体的速度越快、质量越大，那么所需要的加速度（能量）也就越大，当一个物体的速度达到光速的时候，它的质量将会变得无穷大，这个时候没有任何能量可以给这个物体提供持续加速所需要的能量了，因此光速不可超越；此外科学家还发现只有静止的和质量为零的物质才可以达到光速，而宇宙中除发现光子是零质量物质外，没有发现第二种质量是零的物质，这也是为什么光可以达到光速，而其他物质的速度怎么都无法达到光速的 原因。
宇宙中有超光速存在吗？
光速被认为是宇宙中的极限速度，任何物体都无法超越光速。但在现实生活当中，宇宙中却存在着一些超光速的现象，打破了我们科学家们原有的认知。 众所周知，速度是代表物体运动快慢的一个物理量，从理论上来说，速度应该是无限的。 但在爱因斯坦的相对论中有这样描述：“一个有质量的物体，它的速度是有限的，速度可以无限地接近光速，但是却永远都无法达到光速”。 为什么光速不可超越？ 对于光速不可超越的这一说法来源于爱因斯坦的狭义相对论，在狭义相对论中，任意一个物体的速度只能无限接近光速，无法超越。 也可以理解为，对于有静止质量的物体来说，不管它的质量是多少，都只能无限接近于光速，但是不可能达到光速。 为什么会这样呢？其实这在爱因斯坦的质能方程E=MC²中就有很好的解释，E表示一个物体所拥有的能量，M代表物体的质量，C代表着光速。从这个方程式中我们可以看出，能量与质量存在着一定的比例关系，质量越大能量也就越大。 反过来，物体的能量越大它的质量也就越大，其中也包括动能。换句话说，如果一个物体要想达到光速，随着速度越来越接近光速，质量也将会变得巨大。 比如当一艘宇宙飞船以90%的光速飞行，那它此时的质量是飞船相对静止时的两倍，这也意味着引擎必须加倍输出才能使飞船加速前进，因此飞船的速度越高，其能量也就越高，质量也会变得越大，此时飞船内的一切也会变得越来越重，这就是质增效应。 再来看牛顿的速度叠加公式，如果火车以4/5倍的光速运动，而火车上有一个人在以3/5倍光速在车上走，那么地面上看来：火车上人的速度应该是4/5+3/5，即8/5倍光速，大于光速。 但当火车以接近光速运动的时候，在车上的人自己感觉一切正常，不过从地面上视角来看，发现车上的人移动速度非常慢，所以车上的人在往前走，而在地面看来，根本不是3/5倍光速，而是远远比这个速度小很多。 在这个时候，车上的一切物理变化，化学变化等，其实在地面上的人看来都是非常缓慢的，因此地面上的人看火车上的人最终速度应该是等于4/5倍光速加一个远远小于8/5倍光速，总速度还是小于光速！ 对于光速不可超越，更精确一点来说，是任何有能量和信息的传递速度不能够超过光速。 超过光速的现象。 一、宇宙膨胀速度 根据推测，目前我们宇宙的年龄为138.2亿年，而我们可观测宇宙的半径达到了460亿光年，也就是说在过去的138.2亿年中，宇宙至少膨胀了460亿光年。 这样计算的话，在过去的138.2亿年中，宇宙膨胀的平均速度至少为光速的3.32倍。也正是由于宇宙的超光速膨胀才使得现在宇宙的可观测直径达到了920亿光年。 二、量子纠缠 所谓的“量子纠缠”指的是，两个粒子在互相纠缠的状态之下，不管这两个粒子相距的距离是有多么遥远，其中的一个粒子做出什么动作的同时，另一个粒子也会相应的没有延迟的做相同动作。因此，距离对于这两个处于互相纠缠的粒子来说根本不是问题，而它们之间的联系机制也远远的超越了光速。 三、虫洞理论 虫洞这个概念最早是在1916年由奥地利的一位物理学家提出来的，又被称为爱因斯坦—罗森桥，是指宇宙中一种奇特的天体，用来连接宇宙遥远空间和时间的。 尽管目前没有什么证据来证明虫洞的真实存在，但科学家们预测虫洞会以时空端点之间的捷径形式而存在，如同一个时空隧道一样，可以实现瞬间转移，甚至还是超越时间和空间的一种通道。 总之，虫洞可以让两个距离相对来说很远的局部空间瞬间离得很近，这种瞬间是远远超过了光速的，然而目前的“虫洞理论”只是一种假设。 综上所述，对于这些超光速现象其实并不违背相对论，更准确一点的理解的话，可以说光速最快的速度限制所针对的是物质，而非空间。 所以这与光速不可超越的定义并不违背。但在宇宙中的还有很多现象是我们人类目前所不能理解的，因此只能说目前人类的进步空间还很大。