光速为什么是宇宙最快速度（光速并非宇宙速度极限）

看科幻电影的时候，经常会出现超光速的情节，比如超光速曲率引擎什么的。当你学到大学物理的时候，才明白现代物理学并不允许物质的运动速度超过光速。于是你会感叹：科幻毕竟是科幻。

其实不然，超光速现象在宇宙中比比皆是。大家请注意我的用词，不可超光速指的是物质的速度极限。而宇宙中还包含其他速度概念，它们并非是物质现象。

在麦克斯韦之前，物理学对光速并没有过多苛求，毕竟在伽利略变换中，光速并不是恒定的数值。直到麦克斯韦的出现，他建立起来麦克斯韦方程组，并预言光就是电磁波，其速度只取决于电常数ε0和磁常数μ0，于是光速c = 1/(ε0μ0)½。而真空的电容率ε0和磁导率μ0是恒定的。这就表明真空中的光速是恒定的，不因观察者的行为改变而改变。

麦克斯韦

后来迈克尔逊•莫雷实验也证实了这一点。洛伦兹把光速不变作为出发点，把惯性系中的伽利略变换升级成洛伦兹变换，并推导出来了洛伦兹因子。狭义相对论的出发点也是以真空中光速不变作为基本公设，爱因斯坦并且直接引用了洛伦兹因子作为时间膨胀、尺缩效应和质速关系的基本因子。

但是我们必须要注意，狭义相对论中的洛伦兹因子为1/(1－v²/c²)½，这就要求分母项(1－v²/c²)½不为零。而分母项中只有v一个变量，c为真空光速(常数)。那么为了不让分母项为0，v只能小于光速c。

光子

大家要注意上面提及到的v特指物质的运动速度。也就是说，只要你是物质，那就对不起，你就不可能被加速到光速。

大家有注意到吗？狭义相对论规定的速度极限只是特指物质的运动。

答案是肯定的，只要你不是物质运动的速度，相对论才管不着你。

现在我们才可以理解按照宇宙大爆炸理论，宇宙起源于138.2亿年前的奇点大爆炸，而我们目前仅仅可观测到的宇宙半径就达到了460亿光年。

其实在奇点大爆炸后的10^-36 秒到10^-32这段时间，宇宙处于暴胀时期，这期间的宇宙膨胀速率以指数形式增加，其速率远远超过光速，也正是因为暴胀的空间扩张也奠基了今天的可观测宇宙尺度大于宇宙寿命按照光速膨胀的尺度。

暴胀时期之后，宇宙膨胀速率依旧在加速，不过远没有指数爆炸那么夸张了。

宇宙膨胀是空间的膨胀，在暴胀时期，两个粒子之间的距离会因为空间膨胀而拉大，这种速率远超光速。如果你按照经典思维理解，会认为两个粒子之间的远行速度超过光速了。其实粒子并没有被加速到超光速，而是空间膨胀超光速了。

就相当你和小明站在相隔100米的马路上，你俩都坐在地上，而马路却在不断拉长，不到一秒的时间，你和小明就相隔30万公里了。

那么你和小明的远行速度就超过光速了，而你却没有感受到任何加速过程。所以作为物质构成的人体并没有被加速超过光速，而空间又不属于物质范畴，这种超光速现象不违背相对论。

按照现有的量子理论，把一对纠缠粒子分别放置地球和火星上，对地球上的纠缠粒子进行观测，会同时影响到火星上的纠缠粒子。这种作用几乎都没有时间间隔，而火星到地球最近的距离光也需要行进184秒。

量子纠缠

可是地球上的纠缠粒子和火星上的纠缠粒子作用并没有通过“信使粒子”发生作用。地球上的纠缠粒子并没有发射一个超光速信使粒子飞行了5500万公里抵达了火星，并迫使火星上的纠缠粒子发生改变。

说到这里，你就该明白了吧！纠缠粒子之间的超光速作用并没有把一个粒子加速到超光速，这其中不涉及物质的运动。所以相对论依旧管不了量子纠缠。

但我必须强调一点，宇宙中的超光速行为属于非物质运动形式的速度现象，而相对论限制的速度极限是物质运动的速度现象。

事实上，信息和能量的传递必然需要物质参与其中，这也意味着超光速现象并不可以传递信息和能量。

你试想一下，什么是信息？什么是能量？声波可以携带信息是因为物质的振动产生的机械波，波的不同频率(在20赫兹到2万赫兹之间)传到耳朵就是不同的声音。而波也可以携带能量，比如距离你100米的地方发生爆炸，其振动导致空气分子剧烈向外扩散，导致空气分子相互挤压产生较高动能，等到冲击波打到你的身上，那么其中的高动能分子就撞击到你的身体中的细胞、分子、原子。导致身体吸收了额外的动能而受到伤害。这就是能量的传递。

接着再看看电磁波。电磁波的波长可以认为成光子的波长，其跨度从上千米的无线电波到10万分之一纳米的伽马射线，其中波长的数量级跨度为17个数量级。

而我们常用来传递信息的波长跨度也超过十个数量级。这就意味着常用来传递信息的光子频率范围很广。当大家统一规定光子的不同频率代表不同代码，那么接收者按照统一规定再解读光子的频率就变成有效的信息了。这就是信息的传递！而电磁波携带的光子具有能量，物质吸收电磁波就是吸收能量。

可以看出声波和电磁波的信息与能量传递需要物质参与其中。声波需要物质作为介质，而电磁波是光子这种物质作为介质传递信息和能量。

你可以想象一下，如果没有物质的参与，那信息和能量还能传递吗？ 答案是不存在抛弃物质，也可传递信息和能量的自然现象。

所以那些超光速首先就排除了物质参与其中，那么也就意味着不可传递信息和能量！