超光速一直都是大家讨论的热门问题，而这个话题中包含的内容也非常丰富，当然以本文的篇幅无法一一涉及，我们就来讨论几个关键话题！

一、光速会改变吗？

其实这并不是一个问题，因为在1887年迈克尔逊和莫雷在美国克利夫兰用迈克尔逊干涉仪测量了两束垂直的光的速度差，本意是验证绝对参考系以太存在，结果却意外的验证了在不同的惯性系中以及在不同方向上速度都是相同的！否定了绝对参考系，从而为近代物理打开了一扇新的大门！当然爱因斯坦的狭义相对论的重要背景就是迈克尔逊-莫雷的光速不变实验！

当然这并不能证明光速是否可以超越，莫雷实验只是验证了光速是恒定的而已！

二、光速可以被超越吗？

爱因斯坦在1905年发表的《论动体的电动力学》论文中提出了狭义相对论，提出了一下两个重要基本原理：

真空光速不变原理：无论观测者或者光源如何运动，真空中光速是不会改变的。

狭义相对性原理：在所有惯性系中，物理定律有相同的表达形式。

狭义相对论中认为没有什么物质的速度可以超过光速，当然现在看来并不准确，因为没有考虑到空间的因素，即空间膨胀并没有受到光速的限制！而这个问题在广义相对论中已经被修正！

三、狭义相对论是如何验证的？

狭义相对论中主要描述哪几个与光速有关的理论？

1、质能方程

2、质增效应

3、钟慢效应

4、尺缩效应

关于质能方程的推导则是后面几个理论的灵魂，有兴趣的可以了解一下：

如果您有兴趣不妨依照上图推导一番，以便巩固下质能方程！

关于后面几个则更有趣的，因为在爱因斯坦提出当时并没有实际可以验证的方式，但事实上后期的逐渐验证只是证明爱因斯坦确实一个当之无愧的大神！那么是哪些方式验证了大神的三个理论呢？

1、质增效应

从理论上来看这个是最难获得验证的，因为即使以现代飞船的速度产生的质增效应仍然是无法测量的，但事实上这个在加速器获得应用后就已经迎刃而解了，因为微观粒子撞击释放的能量差异即可展现两者的静止质量与动质量的区别！从现在看来这点来看似乎并没有什么疑问！

2、钟慢效应（时间膨胀）

能为之证明的依然是高能物理，我们用加速器制造μ介子寿命极短，很快就会衰变！但μ介子可以被宇宙射线撞击空气原子产生，按μ介子的寿命来说它不可能到达地表，但这并不是事实！因为在地表可以检测到大量的μ介子，难道是不同种类的μ介子，其实完全是同一种，只是因为宇宙射线能量极高，撞击产生的μ介子速度达到了99%，而此时时间膨胀效果让μ介子得以到达地表！当然它在我们看来寿命并没有改变，只是在它的世界内，事件流逝的相对慢了一些！

而上图的实验则是实打实的哦，当然也只有铯原子钟能够验证，因为它的每一秒的都是由铯-133原子超精细跃迁频率所决定，而这个频率为：铯-133原子基态的超精细能级之间的跃迀所对应的辐射9192631770个周期所持续的时间为一秒的时间，因为它足够精细，所以才能分辨如此细微的差异！

1秒(s)=1000000000纳秒(ns)

差异几十个纳秒或者几百个纳秒，对于日常来说，直接忽略！但对于GPS导航却是另一回事，因为高速运动的中的卫星速度也是很可观的，尽管差异很小，但对于定位来说误差将会急剧增加，直至累积误差而连基本的定位需求都无法保证，因此必须修正！

3、尺缩效应

也可以这样简单的理解，尺缩效应只是一个时间膨胀效应的另一个展现效果，实际上高速飞行的物体在观测者来看跨越的时间和距离都没有缩短，但事实上却因为时间的膨胀而感觉缩短了！

四、如何超光速？

其实超光速应该是比较早被验证的，因为根据哈勃将近十年的的观测，在1929年发表了公式将宇宙膨胀变成了可操作的计算，尽管哈勃当初的观测有很大的误差，哈勃常数接近550千米/S/MPC，但宇宙在膨胀这一点是毋庸置疑的，那么它总会在某个位置的膨胀超过光速！而根据现代67.8KM/S/MPC的膨胀速度，那么宇宙将在：

百万秒差距×光速/67.8=1442187.435万光年

即144.22亿光年外超过光速

因为存在质增效应，因此只有无静止质量的光子达到光速，也许很多朋友会玩文字游戏，比如只规定了无法达到光速，却没有说不能超过光速？好吧，谁说这句话的，以后吃饭只允许吃最后一口！

不要试图在质量交换（作用与反作用的火箭）的方式达到或者超过光速，科幻小说中早就透彻理解了广义相对论而创造出了曲速引擎的概念，这种以压缩与膨胀空间达到超光速的目的并不违反光速不可超越，因此各位千万不要认为科幻小说都是扯谈哦，硬科幻也是讲究科学原理的！