有什么能比光速更快地移动吗？

物理学中一个众所周知的事实是你不能比光速快地移动。虽然那's基本上真，但它's也是过度简化。在相对论下，实际上有三种物体可以移动的方式：

• 速度比光速慢11,12比光速快13

以光速移动

阿尔伯特·爱因斯坦用来发展他的相对论的一个重要见解是，真空中的光总是以相同的速度移动。因此，光粒子或光子以光速移动。这是光子可以移动的**速度。他们可以'永远加速或减速。（注意：光子在通过不同材料时会改变速度。这就是折射是如何发生的，但它是's是真空中的光子's**速度，无法改变。）事实上，所有的波峰都以光速移动，据我们所知。

慢于光速

下一组主要的粒子（据我们所知，所有这些粒子都是't凸起）的移动速度比光速慢。相对论告诉我们，在物理上不可能将这些粒子加速到足以达到光速。这是为什么？它实际上相当于一些基本的数学概念。小知识手抄报

由于这些物体包含质量，相对论告诉我们物体的方程动能基于其速度由下式确定：

E=m（γ-1）c²

（1-v²/c²）-mc²的平方根

在上面的等式中有很多事情发生，所以让'解开这些变量：

• γ是洛伦兹因子，它是在相对论中反复出现的比例因子。它表示物体移动时不同数量的变化，例如质量，长度和时间。由于（1-v²/c²）的γ=1//平方根，这是导致所示两个方程不同的原因。
• m是物体的其余质量，当它在给定的参考系中具有0的速度时获得。
• c是自由空间中的光速。
• v是物体移动的速度。相对论效应仅对v的非常高的值显着，这就是为什么在爱因斯坦出现之前很久就可以忽略这些效应的原因。

注意包含变量v（对于速度）的分母。随着速度越来越接近光速（c），即v²/c²术语将越来越接近1。。。这意味着分母的值（"1-v²/c²"的平方根;）将越来越接近0。

随着分母变小，能量本身越来越大，接近无穷大。因此，当你试图将粒子加速到接近光速时，它需要越来越多的能量来完成。实际上加速到光速本身将需要无限的能量，这是不可能的。

通过这种推理，没有比光速慢的粒子能够达到光速（或者，通过扩展，比光速快）。

比光速

那么如果我们确实有一个比光速更快的粒子呢。那是可能的吗？

严格地说，这是可能的。这样的粒子，称为速殖体，已经出现在s中一些理论模型，但它们几乎总是被删除，因为它们代表了模型中的基本不稳定性。迄今为止，我们还没有实验证据表明存在速殖体。

如果速度确实存在，它总是比光速快。使用与光粒子慢的情况相同的推理，您可以证明将速度减慢到光速需要无限的能量。

不同之处在于，在这种情况下，最终v项略大于1，这意味着平方根中的数字为负数。这导致了一个假想的数字，它'在概念上甚至不清楚具有假想能量的真正含义。（不，这是而不是暗能量。）

比慢光快173>

正如我前面提到的，当光线从真空进入另一种材料时，速度会变慢。带电粒子（例如电子）可能以足够的力进入材料，以在该材料内比光更快地移动。（给定材料内的光速在该介质中称为光的相速度）。在这种情况下，带电粒子发射一种形式的电磁辐射，'s被称为Cherenkov辐射。

确认的例外

光限制的速度有一种方法。这种限制仅适用于通过时空移动的物体，但时空本身可能以一定的速度扩展，使得其中的物体分离速度快于光速。

作为一个不完美的例子，考虑两个木筏以恒定的速度漂浮在河流上。河流分叉成两个分支，一个筏漂浮在每个分支上。虽然木筏本身总是以相同的速度移动，但是它们由于河流本身的相对流动，彼此之间的移动速度更快。在这个例子中，河流本身就是太空时间。

在目前的宇宙模型下，宇宙的远距离正在以比光速更快的速度扩张。在早期的宇宙中，我们的宇宙也以这种速度膨胀。尽管如此，在空间时间的任何特定区域内，相对论所施加的速度限制确实存在。

一个可能的例外

**一点值得一提的是一个被称为变速（VSL）宇宙学的假设思想，这表明光速本身随着时间的推移而改变。这是一个极其有争议的理论，并且几乎没有直接的实验证据支持它。大多数情况下，这个理论是因为它有可能解决早期宇宙演化中的某些问题，而不用通货膨胀理论。