超光速粒子存在吗？
这些难以解释的现象有些使科学家们胆怯，生怕被不精确的测量所愚弄。可美国和西德的一些科学家经过十多年的认真观测，积累了足够多的数据，令人信服地证实他们的观测是真实的。这就是说，超光速粒子在茫茫宇宙中是客观存在的。面对这种出乎意料的结果，众说纷纭，各种猜测，假说应运而生。1967年，美国哥伦比亚大学范伯格提出一种假设，即认为，在宇宙空间中存在另一个由速度超过光速的粒子（称之为“快子”）组成的宇宙，在由这种由“快子”组成的宇宙空间中，一个能量为零的粒子是以无穷大速度运动的，而且若它们获得的能量越多，反而运动速度越慢，直到获得无穷大能量后，速度才减慢到光速。这正好与我们这个宇宙中的情况相反：在我们这个宇宙中，一个静止物质能量最小，当它获得能量后，就开始运动，而且获得能量越多，运动速度就越快，直到获得无穷大的能量后，物体速度也达到极限，即光速。在快宇宙中（由“快子”组成的宇宙），任何情况下，一个超光速粒子不可能比光速运动得慢，而在我们的慢宇宙中，任何情况下，一个物体不可能比光速运动得快，由此可见，光速正是两个宇宙的分水岭。如果一个“快子”在真空中运行，则它经过时必须要留下一道可以探测的光迹，虽然目前实验室里还从来没有发现过“快子”，但从数学公式的推算看，“快子”是可能存在的，所以科学家们都希望能快些捕捉到“快子”。当然，快子的存在从未有任何直接或间接证据。总之，超光速之谜是令人神往的。科学家发现超光速粒子
2011年9月23日，在欧洲核子研究中心（CERN），科学家们发现了意料之外的现象：被送往732公里之外Gran Sasso实验室的中微子们比光速快了60纳秒到达。用更大的数字来表示，就是光速299,792,458m/s，而他们在实验中检测到中微子速度是299,799,953m/s。 这一数值的实验误差是10纳秒，换言之，基本上比光速快是没错的！虽然只是0.0025%的区别，但这一挑战狭义相对论光速不变原理基石的发现一旦得到证实，将会给物理学界带来巨大的变化。 突破光速不是儿戏，科学家们慎之又慎的反复测验。研究发言人Antonio Ereditato博士表示他们已经反复检验过数据和设备，但就是无法发现有什么错误，只好选择将这一结果公开，期待得到更多研究机构的重复实验和验证，以其最终得知这究竟是不是一个事实。 尽管以一般的实验准则来说，他们的数据早已足够坚实。Antonio Ereditato博士说，为了检验μ中微子与τ中微子的转换，他们在三年的时间中总共进行了一万五千次中微子发射，而每一次的结果都指向同一事实：这些中微子，就是要比光速快。 爱因斯坦理论中最广为人知的说法之一就是“光速无法超越”，这也确实是现代物理中最基本的基础之一。然而，这次不知道爱氏理论是否仍然能够坚而不破。
编辑本段欧洲科学家再证实超光速粒子存在
据英国《每日邮报》网站2011年11月18日报道，欧洲核子研究中心的物理学家们日前再度推翻“光速最快”的说法，他们通过实验反复证明中微子的飞行速度的确可以超过光速，这很有可能会颠覆支撑现代物理学的爱因斯坦相对论。 爱因斯坦的狭义相对论认为，光速是宇宙速度的极限，没有任何物质可以超越光速。但欧洲核子研究中心的科学家们在今年9月宣布，他们发现一些粒子，如中微子等可能以快于光速的速度飞行。当时，该中心发声明称，这个结果的潜在影响巨大，急需重复实验及其他实验室的独立检测。 在最近的实验中，该中心与意大利格朗萨索国家地下实验室进行了合作。研究人员们不但优化了更先的实验方案，而且还利用新方案进行了多达20次的重复实验，所得结果与先前的发现完全一致。 一些物理学家指出，一旦有些粒子确实被证实跑过了光速，那将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法，甚至改变人类存在的模式。其中一种观点认为，宇宙中可能还存在其他未知维度，中微子正是抄了其他维度的“近路”，才“跑”得比光快。 旅美物理学家张操在1986年就在国际会议中预言了中微子可能是一种超光速粒子。他指出：狭义相对论在一定范围内是个正确的理论，可是不能把它的结论无限推广。狭义相对论服从电磁相互作用的规律，没有强有力的证据显示狭义相对论也适用于其它二种基本相互作用（引力相互作用、弱相互作用）。没有人测量过引力的速度；在弱相互作用中，中微子可能是一种超光速粒子。狭义相对论把光速规定为一切物质运动速度的极限，这种“一刀切”是不妥当的。
超光速的东西存在吗?
不存在 因为根据相对论的理论，任何物质和信息都不能以超光速的速度传播。这是由于当物质或信息达光速时，其能量无限增长，因此传输是不可能的。目前的科学技术也没有任何证据表明存在超光速运动的物体或现象。 虽然超光速现象不存在，但是科学家们正在不断研究和探索物质和信息的传输方式，以寻找更快、更高效的传输方式。例如，光纤通信已经成为了现代通讯技术的主要手段，其速度已经快得足以满足人们的日常需求。而在未来，还有可能通过量子纠缠等新技术实现更快的信息传输。
下面分享相关内容的知识扩展：
为什么超越光速意味著我们将不复存在
RT超光速运动首次发现于1970年代早期，一开始被视为不利于「类星体具有宇宙论尺度距离」说法的一项证据。虽然一些天文物理学家仍为这论点辩解，多数人相信这个大于光速的外显速度是一种光学错觉(optical illusion)，并不包含任何与狭义相对论相违背的物理学。在量子论的世界里，物理量是“成对”的。也就是说，你不能同时精确地测量两个相关联的物理量（称“测不准原理”）。速度是和位置成对的。所以，只要粒子的位置被精确地测定，它的速度就不会完全确定，即有可能超过光速。科学家们在实验室中已经观测到了这一现象，将超过光速的粒子命名为“超子”。而在黑洞中，粒子正是借着这个测不准原理“蒸发”逃出黑洞的。
下面是引自新浪的:
超光速(faster-than-light, FTL或称superluminality)会成为一个讨论题目，源自于相对论中对于局域物体不可超过真空中光速c的推论限制，光速成为许多场合下速率的上限值。在此之前的牛顿力学并未对超光速的速度作出限制。而在相对论中，运动速度和物体的其它性质，如质量甚至它所在参考系的时间流逝等，密切相关，速度低于（真空中）光速的物体如果要加速达到光速，其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量，而且它所感受到的时间流逝甚至会停止（如果超过光速则会出现“时间倒流”），所以理论上来说达到或超过光速是不可能的（至于光子，那是因为它们永远处于光速，而不是从低于光速增加到光速）。但也因此使得物理学家（以及普通大众）对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。
超光速存在吗？
2000年7月，由于英国《自然》（Nature,2000,406:277）杂志发表了一篇关于“超光速”实验的论文，引起了人们对超光速倒底是否存在的讨论。其实对在介质中使光脉冲的群速度超过真空中光速c，科学家们早有研究，而Nature中报道的这个实验就是实现了这种想法。但是这并非是人们想象的那种所谓违反因果律（或者相对论）的超光速，为了说明这个问题，让我们看一看由华人科学家王力军所做的这个实验。
光脉冲是由不同频率、振幅、相位的光波组成的波包，光脉冲的每个成分的速度称为相速度，波包峰的速度称为群速度。在真空中二者是相同的，但是在介质中如我们所知道的存在如下的群速度与介质。
折射率的关系：
vg = c / ng ， ng = n + ω(dn/dω)
显然在一定的情况下（如反常色散很强的介质）可以出现负的群速度，此时，光脉冲在介质中传播比真空中花的时间短，其差ΔT = (L/v) - (L/c)达到绝对值足够大时就可以观察到“超光速”现象，即“光脉冲峰值进入介质以前，在另一边已经有脉冲峰出射了”（由王力军原文译）。
那么这种超光速是不是违背因果率呢？我们仔细考查王的实验就会发现，出射光脉冲虽然是在入射脉冲峰值进入介质之前出现的，但在这之前入射脉冲的前沿早已进入介质了（如图），因此出射脉冲可以看作是由入射脉冲前沿与介质相互作用产生的。其实王的实验重要意义正在于实现了可观测的负群速度的这一现象，而不是像媒体炒作的那样发现了什么“超光速”，负的群速度在这里就不能理解为光的速度了，它也不是能量传输的速度。当然，这一实验本身就说明我们人类对光的认识又前进了一步。对这个实验的解释只凭折射率与群速度的关系这个公式是远远不够的，这其中包含了量子干涉的效应，涉及到对光的本质的认识，揭开蒙在“超光速实验”头上的面纱，仍然是科学家们奋斗的目标。
很多人在了解了这个实验后就会想到能否用这种“超光速”效应来传递信息，在王的实验中，“超光速”的脉冲不能携带有用的信息，因此也就无从谈起信息的超光速传递，同样能量的超光速传输也是不行的。
与超光速实验具有相同轰动效应的是另一种“超光速”现象
quantum teleportation即量子超空间传输（或量子隐形传态），这个奇妙的现象因其与量子信息传递及量子计算机的实现有密切联系而引起人们的关注。所谓超空间，就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行，因此就不会受光速极限的制约，瞬时地使量子态从甲地传输到乙地（实际上是甲地粒子的量子态信息被提取瞬时地在乙地粒子上再现），这种量子信息的传递是不需要时间的，是真正意义的超光速（也可理解为超距作用）。在量子超空间传输的过程中，遵循量子不可克隆定律，通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联，量子态的确定通过量子测量来进行，因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各自的本征态，这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传递是“超光速”的。
但是，如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么，这是不可能的，因为此时粒子乙仍处于量子叠加态，对它的测量不能得到完全的信息，我们必须知道对甲粒子采取了什么测量，所以不得不通过现实的信息传送方式（如 *** ，网络等）告诉乙地的测量者甲粒子此时的状态。最终，我们获得信息的速度还是不能超过光速！量子超空间传输的实验已在1997年实现了（见Nature,390,575.1997）。
以上两个超光速的方案目前还只处于理论探讨和实验阶段，离实用还有很远的距离，而且这两个问题都涉及到物理学的本质，实验现象及其解释都在争论之中。
相对论问答——超光速
人们所感兴趣的超光速，一般是指超光速传递能量或者信息。根据狭义相对论，这种意义下的超光速旅行和超光速通讯一般是不可能的。目前关于超光速的争论，大多数情况是某些东西的速度的确可以超过光速，但是不能用它们传递能量或者信息。但现有的理论并未完全排除真正意义上的超光速的可能性。
首先讨论之一种情况：并非真正意义上的超光速。
1．切伦科夫效应
媒质中的光速比真空中的光速小。粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速。在这种情况下会发生辐射，称为切仑科夫效应。这不是真正意义上的超光速，真正意义上的超光速是指超过真空中的光速。
2．第三观察者
如果A相对于C以0.6c的速度向东运动，B相对于C以0.6c的速度向西运动。对于C来说，A和B之间的距离以1.2c的速度增大。这种“速度”--两个运动物体之间相对于第三观察者的速度--可以超过光速。但是两个物体相对于彼此的运动速度并没有超过光速。在这个例子中，在A的坐标系中B的速度是0.88c。在B的坐标系中A的速度也是0.88c。
3．影子和光斑
在灯下晃动你的手，你会发现影子的速度比手的速度要快。影子与手晃动的速度之比等于它们到灯的距离之比。如果你朝月球晃动手电筒，你很容易就能让落在月球上的光斑的移动速度超过光速。遗憾的是，不能以这种方式超光速地传递信息。
4．刚体
敲一根棍子的一头，振动会不会立刻传到另一头？这岂不是提供了一种超光速通讯方式？很遗憾，理想的刚体是不存在的，振动在棍子中的传播是以声速进行的，而声速归根结底是电磁作用的结果，因此不可能超过光速。（一个有趣的问题是，竖直地拎着一根棍子的上端，突然松手，是棍子的上端先开始下落还是棍子的下端先开始下落？答案是上端。）
5．相速度
光在媒质中的相速度在某些频段可以超过真空中的光速。相速度是指连续的（假定信号已传播了足够长的时间，达到了稳定状态）的正弦波在媒质中传播一段距离后的相位滞后所对应的“传播速度”。很显然，单纯的正弦波是无法传递信息的。要传递信息，需要把变化较慢的波包调制在正弦波上，这种波包的传播速度叫做群速度，群速度是小于光速的。（译者注：索末菲和布里渊关于脉冲在媒质中的传播的研究证明了有起始时间的信号[在某时刻之前为零的信号]在媒质中的传播速度不可能超过光速。）
6.超光速星系
朝我们运动的星系的视速度有可能超过光速。这是一种假象，因为没有修正从星系到我们的时间的减少。
举一个例子：假如我们测量一个目前离我们10光年的星系，它的运动速度为2/3 c。
现在测量，测出的距离却是30光年，因为它当时发出的光到时，星系恰到达10光年处；
3年后，星系到了8光年处，那末视距离为8光年的3倍，即24光年。
结果，3年中，视距离减小了6光年……
7．相对论火箭
地球上的人看到火箭以0.8c的速度远离，火箭上的时钟相对于地球上的人变慢，是地球时钟的0.6倍。如果用火箭移动的距离除以火箭上的时间，将得到一个“速度”是4/3 c。因此，火箭上的人是以“相当于”超光速的速度运动。对于火箭上的人来说，时间没有变慢，但是星系之间的距离缩小到原来的0.6倍，因此他们也感到是以相当于4/3 c的速度运动。这里问题在于这种用一个坐标系的距离除以另一个坐标系中的时间所得到的数不是真正的速度。
8．万有引力传播的速度
有人认为万有引力的传播速度超过光速。实际上万有引力以光速传播。
9．EPR悖论
1935年Einstein，Podolski和Rosen发表了一个思想实验试图表明量子力学的不完全性。他们认为在测量两个分离的处于entangled state的粒子时有明显的超距作用。Ebhard证明了不可能利用这种效应传递任何信息，因此超光速通信不存在。但是关于EPR悖论仍有争议。
10．虚粒子
在量子场论中力是通过虚粒子来传递的。由于海森堡不确定性这些虚粒子可以以超光速传播，但是虚粒子只是数学符号，超光速旅行或通信仍不存在。
11．量子隧道
量子隧道是粒子逃出高于其自身能量的势垒的效应，在经典物理中这种情况不可能发生。计算一下粒子穿过隧道的时间，会发现粒子的速度超过光速。
Ref: T. E. Hartman, J. Appl. Phys. 33, 3427 (1962)
一群物理学家做了利用量子隧道效应进行超光速通信的实验：他们声称以4.7c的速度穿过11.4cm宽的势垒传输了莫扎特的第40交响曲。当然，这引起了很大的争议。大多数物理学家认为，由于海森堡不确定性，不可能利用这种量子效应超光速地传递信息。如果这种效应是真的，就有可能在一个高速运动的坐标系中利用类似装置把信息传递到过去。
Ref: W. Heitmann and G. Nimtz, Phys Lett A196, 154 (1994); A. Enders and G. Nimtz, Phys Rev E48, 632 (1993)
Terence Tao认为上述实验不具备说服力。信号以光速通过11.4cm的距离用不了0.4纳秒，但是通过简单的外插就可以预测长达1000纳秒的声信号。因此需要在更远距离上或者对高频随机信号作超光速通信的实验。
12 卡西米(Casimir)效应
当两块不带电荷的导体板距离非常接近时，它们之间会有非常微弱但仍可测量的力，这就是卡西米效应。卡西米效应是由真空能(vacuum energy)引起的。Scharnhorst的计算表明，在两块金属板之间横向运动的光子的速度必须略大于光速（对于一纳米的间隙，这个速度比光速大10-24）。在特定的宇宙学条件下（比如在宇宙弦(co *** icstring)的附近[假如它们存在的话]），这种效应会显著得多。但进一步的理论研究表明不可能利用这种效应进行超光速通信。
Ref: K. Scharnhorst, Physics Letters B236, 354 (1990) S. Ben-Menahem, Physics Letters B250, 133 (1990) Andrew Gould (Princeton, Inst. Advanced Study). IASSNS-AST-90-25Barton & Scharnhorst, J Phys A26, 2037 (1993)
13．宇宙膨胀
哈勃定理说：距离为D的星系以HD的速度分离。H是与星系无关的常数，称为哈勃常数。距离足够远的星系可能以超过光速的速度彼此分离，但这是相对于第三观察者的分离速度。
14．月亮以超光速的速度绕着我旋转！
当月亮在地平线上的时候，假定我们以每秒半周的速度转圈儿，因为月亮离我们385,000公里，月亮相对于我们的旋转速度是每秒121万公里，大约是光速的四倍多！这听起来相当荒谬，因为实际上是我们自己在旋转，却说是月亮绕这我们转。但是根据广义相对论，包括旋转坐标系在内的任何坐标系都是可用的，这难道不是月亮以超光速在运动吗？
问题在于，在广义相对论中，不同地点的速度是不可以直接比较的。月亮的速度只能与其局部惯性系中的其他物体相比较。实际上，速度的概念在广义相对论中没多大用处，定义什么是“超光速”在广义相对论中很困难。在广义相对论中，甚至“光速不变”都需要解释。爱因斯坦自己在《相对论：狭义与广义理论》第76页说“光速不变”并不是始终正确的。当时间和距离没有绝对的定义的时候，如何确定速度并不是那么清楚的。
尽管如此，现代物理学认为广义相对论中光速仍然是不变的。当距离和时间单位通过光速联系起来的时候，光速不变作为一条不言自明的公理而得到定义。在前面所说的例子中，月亮的速度仍然小于光速，因为在任何时刻，它都位于从它当前位置发出的未来光锥之内。
15．明确超光速的定义
之一部份列举的各种似是而非的“超光速”例子表明了定义“超光速”的困难。象影子和光斑的“超光速”不是真正意义的超光速，什么是真正意义上的超光速呢？
在相对论中“世界线”是一个重要概念，我们可以借助“世界线”来给“超光速”下一个明确定义。
什么是“世界线”？我们知道，一切物体都是由粒子构成的，如果我们能够描述粒子在任何时刻的位置，我们就描述了物体的全部“历史”。想象一个由空间的三维加上时间的一维共同构成的四维空间。由于一个粒子在任何时刻只能处于一个特定的位置，它的全部“历史”在这个四维空间中是一条连续的曲线，这就是“世界线”。一个物体的世界线是构成它的所有粒子的世界线的 *** 。
不光粒子的历史可以构成世界线，一些人为定义的“东西”的历史也可以构成世界线，比如说影子和光斑。影子可以用其边界上的点来定义。这些点并不是真正的粒子，但它们的位置可以移动，因此它们的“历史”也构成世界线。
四维时空中的一个点表示的是一个“事件”，即三个空间坐标加上一个时间坐标。任何两个“事件”之间可以定义时空距离，它是两个事件之间的空间距离的平方加上（原文为减去）其时间间隔与光速的乘积的平方再开根号。狭义相对论证明了这种时空距离与坐标系无关，因此是有物理意义的。
时空距离可分三类：类时距离：空间间隔小于时间间隔与光速的乘积类光距离：空间间隔等于时间间隔与光速的乘积类空距离：空间间隔大于时间间隔与光速的乘积
下面我们需要引入“局部”的概念。一条光滑曲线，“局部”地看，非常类似一条直线。类似的，四维时空在局部是平直的，世界线在局部是类似直线的，也就是说，可以用匀速运动来描述，这个速度就是粒子的瞬时速度。
光子的世界线上，局部地看，相邻事件之间的距离都是类光的。在这个意义上，我们可以把光子的世界线说成是类光的。
任何以低于光速的速度运动的粒子的世界线，局部的看，相邻事件之间的距离都是类时的。在这个意义上，我们可以把这种世界线说成是类时的。
而以超光速运动的粒子或人为定义的“点”，它的世界线是类空的。这里说世界线是类空的，是指局部地看，相邻事件的时空距离是类空的。
因为有可能存在弯曲的时空，有可能存在这样的世界线：局部地看，相邻事件的距离都是类时的，粒子并没有超光速运动；但是存在相距很远的两个事件，其时空距离是类空的。这种情况算不算超光速呢？
这个问题的意义在于说明既可以定义局部的“超光速”，也可以定义全局的“超光速”。即使局部的超光速不可能，也不排除全局超光速的可能性。全局超光速也是值得讨论的。
总而言之，“超光速”可以通过类空的世界线来定义，这种定义的好处是排除了两个物体之间相对于第三观察者以“超光速”运动的情况。
下面来考虑一下什么是我们想超光速传送的“东西”，主要目的是排除“影子”和“光斑”之类没用的东西。粒子、能量、电荷、自旋、信息是我们想传送的。有一个问题是：我们怎么知道传送的东西还是原来的东西？这个问题比较好办，对于一个粒子，我们观察它的世界线，如果世界线是连续的，而且没有其他粒子从这个粒子分离出来，我们就大体可以认为这个粒子还是原来那个粒子。
显然，传送整个物体从技术上来讲要比传送信息困难得多。现在我们已经可以毫无困难地以光速传递信息。从本质上讲，我们只是做到了把信息放到光子的时间序列上去和从光子的时间序列中重新得到人可读的信息，而光子的速度自然就是光速。
类似地，假如快子（tachyons，理论上预言的超光速粒子）真的存在的话，我们只需要发现一种能够控制其产生和发射方向的技术，就可以实现超光速通信。
极其可能的是，传送不同的粒子所需要的代价是极其不同的，更经济的办法是采用复制技术。假如我们能够得到关于一个物体的全部信息，并且我们掌握了从这些信息复制原物体的技术，那么超光速通信与超光速旅行是等价的。
科幻小说早就有这个想法了，称之为远距离传真(teleport)。简单的说，就是象传真一样把人在那边复制一份，然后把这边的原件销毁，就相当于把人传过去了。当然问题是象人这种有意识的复杂物体能否复制。
16．无限大的能量
E = mc^2/sqrt(1 - v^2/c^2)
上述公式是静止质量为m的粒子以速度v运动时所具有的能量。
很显然，速度越高能量越大。因此要使粒子加速必须要对它做功，做的功等于粒子能量的增加。
注意当v趋近于c时，能量趋于无穷大，因此以通常加速的方式使粒子达到光速是不可能的，更不用说超光速了。
但是这并没有排除以其他方式使粒子超光速的可能性。
粒子可以衰变成其他粒子，包括以光速运动的光子（光子的静止质量为零，因此虽以光速运动，其能量也可以是有限值，上述公式对光子无效）。衰变过程的细节无法用经典物理学来描述，因此我们无法否定通过衰变产生超光速粒子的可能性(?)。
另一种可能性是速度始终高于光速的粒子。既然有始终以光速运动的光子，有始终以低于光速的速度运动的粒子，为什么不会有始终以高于光速的速度运动的粒子呢？
问题是，如果在上述公式中v>c，要么能量是虚数，要么质量是虚数。假如存在这样的粒子，虚数的能量与质量有没有物理意义呢？应该如何解释它们的意义？能否推出可观测的预言？
只要找到这种粒子存在的证据，找到检测这种粒子的 *** ，找到使这种粒子的运动发生偏转的 *** ，就能实现超光速通信。
17．量子场论
到目前为止，除引力外的所有物理现象都符合粒子物理的标准模型。标准模型是一个相对论量子场论，它可以描述包括电磁相互作用、弱相互作用、强相互作用在内的三种基本相互作用以及所有已观测到的粒子。根据这个理论，任何对应于两个在有类空距离的事件处所作物理观测的算子是对易的(any pair of operators corresponding to physical observables at space-time events which are separated by a space like interval commute)。原则上讲，这意味着任何作用不可能以超过光速的速度传播。
但是，没有人能证明标准模型是自洽的(self-consistent)。很有可能它实际上确实不是自洽的。无论如何，它不能保证将来不会发现它无法描述的粒子或相互作用。也没有人把它推广到包括广义相对论和引力。很多研究量子引力的人怀疑关于因果性和局域性的如此简单的表述能否作这样的推广。总而言之，在将来更完善的理论中，无法保证光速仍然是速度的上限。
18．祖父悖论（因果性）
反对超光速的更好证据恐怕莫过于祖父悖论了。根据狭义相对论，在一个参考系中超光速运动的粒子在另一坐标系中有可能回到过去。因此超光速旅行和超光速通信也意味着回到过去或者向过去传送信息。如果时间旅行是可能的，你就可以回到过去杀死你自己的祖父。这是对超光速强有力的反驳。但是它不能排除这种可能性，即我们可能作有限的超光速旅行但不能回到过去。另一种可能是当我们作超光速旅行时，因果性以某种一致的方式遭到破坏。
总而言之，时间旅行和超光速旅行不完全相同但有联系。如果我们能回到过去，我们大体上也能实现超光速旅行。
第三部份：未定论的超光速的可能性
19．快子(tachyon)
快子是理论上预言的粒子。它具有超过光速的局部速度（瞬时速度）。它的质量是虚数，但能量和动量是实数。有人认为这种粒子无法检测（译注：那这种预言有什么意义:-)），但实际未必如此。影子和光斑的例子就说明超过光速的东西也是可以观测到的。
目前尚无快子存在的实验证据，绝大多数人怀疑它们的存在。有人声称在测Tritium贝塔衰变放出的中微子质量的实验中有证据表明这些中微子是快子。这很让人怀疑，但不能完全排除这种可能。
快子理论的问题，一是违反因果性，二是快子的存在使真空不稳定。后者可以在理论上避免，但那样就无法实现我们想要得超光速通信了。
实际上，大多数物理学家认为快子是场论的病态行为的表现，而公众对于快子的兴趣多是因为它们在科幻作品中出现得次数很多。
20．虫洞
关于全局超光速旅行的一个著名建议是利用虫洞。虫洞是弯曲时空中连接两个地点的捷径，从A地穿过虫洞到达B地所需要的时间比光线从A地沿正常路径传播到B地所需要的时间还要短。虫洞是经典广义相对论的推论，但创造一个虫洞需要改变时空的拓扑结构。这在量子引力论中是可能的。
开一个虫洞需要负能量区域，Misner和Thorn建议在大尺度上利用Casimir效应产生负能量区域。Visser建议使用宇宙弦。这些建议都近乎不切实际的瞎想。具有负能量的怪异物质可能根本就无法以他们所要求的形式存在。
Thorn发现如果能创造出虫洞，就能利用它在时空中构造闭合的类时世界线，从而实现时间旅行。有人认为对量子力学的多重性(multiverse)解释可以用来消除因果性悖论，即，如果你回到过去，历史就会以与原来不同的方式发生。
Hawking认为虫洞是不稳定的，因而是无用的。但虫洞对于思想实验仍是一个富有成果的区域，可以用来澄清在已知的和建议的物理定律之下，什么是可能的，什么是不可能的。
Refs: W. G. Morris and K. S. Thorne, American Journal of Physics 56, 395-412 (1988) W. G. Morris, K. S. Thorne, and U. Yurtsever, Phys. Rev. Letters 61, 1446-9 (1988) Matt Visser, Physical Review D39, 3182-4 (1989) see also "Black Holes and Time Warps" Kip Thorn, Norton & co. (1994) For an explanation of the multiverse see, "The Fabric of Reality" David Deutsch, Penguin Press.
21．曲相推进(warp drive)
曲相推进是指以特定的方式让时空弯曲，从而使物体超光速运动。Miguel Alcubierre因为提出了一种能实现曲相推进的时空几何结构而知名。时空的弯曲使得物体能以超光速旅行而同时保持在一条类时世界线上。跟虫洞一样，曲相推进也需要具有负能量密度的怪异物质。即使这种物质存在，也不清楚具体应如何布置这些物质来实现曲相推进。
对时光倒流的理解
所谓“时光倒流”就是光的多普勒效应。 并不是“时间”倒流，而是世界的感觉“倒流”。 与声音可以类比，都是波粒二象性。多普勒效应根本上是由于波的传播速度是绝对的，只与介质有关，与声源和接受物体运动状况无关。 换句话说，波的传播应以介质作为参考系。突破光速屏障时会有“光障”（类似“声障”） 现象可与超音速飞行类比，并不是不可能。
如果出现超光速物质，整个世界将完全颠覆，你相信它存在吗？
常有人问：这个世界有超光速的物质吗？如果现在没有将来会出现吗？
这里关键是“物质”，物质就有质量。爱因斯坦的真空光速极限是说光速在我们世界是传输最快的物质，这个物质就是光子，光速是光子运动的本质属性，它生来就是以光速运动。光子没有静质量，但有动质量，光子能够传递信息和能量。
因此，光速极限是指任何有静质量的物质都无法达到光速，更不能超过光速。这个理论人们试错了100年，都没有找到一例反证，所有的观测和实验数据都支持这个理论。一度时期，科学界曾经认为中微子运动达到甚至超过光速，后来证明是实验数据错误。因为中微子的静质量虽然很微小，但大于零，其速度只是非常接近光速。
科学家在大型强子对撞机里，用巨大能量加速电子束或者质子束，这种质量很微小的物质，再用多大能量，都只能无限接近光速，更高纪录的质子速度达到0.9999999991倍光速，但无法达到光速。
关于光速的定性，是贯穿爱因斯坦狭义相对论的一根筋骨，抽掉了这根筋骨，就没有相对论；而现代物理学大厦是建立在爱因斯坦相对论基石上的。因此真空光速性质，是现代物理学的一根硬性“杠杠”，这个“杠杠”不可逾越，脱离了这个“杠杠”，现代物理学的基础就没有了，很多理论都要推倒重来。
光速的基本性质包括光速极限和光速不变。光速极限，就是我们认知的宇宙，光速是最快的，没有什么物质运动能够达到光速，更不能超过光速；光速不变，就是真空光速在任何惯性系（惯性参照系）观察，速度都是一样的恒定不变的，也不会因观察者的相对运动而改变。现在测定的真空光速精准数值为：299792458m/s（米/秒），这是现代物理学最重要的一个常数。
爱因斯坦狭义相对论认为，有静质量的物质不能达到光速，是因为物质运动受到质增效应限制。物质运动越快，动质量越大，趋近光速时动质量就会趋于无限大。质速关系公式表达为：M=m/√[1-（v/c）^2]。这里的M表示物质的运动质量，m为物质的静质量，v为运动速度，c为光速。
从这个公式，我们可以得出任何有静质量的物质，即便是1个质子，只要不断趋近光速，其动量都会越来越大，最终达到无穷大。何谓动量？就是动质量或动能量，在爱因斯坦质能关系中，质量与能量是能够等价互换的，这个质能关系式表达为：E=MC^2。这里，E为能量，M为质量，C为光速。
何谓无穷？就是整个宇宙动量都是“有穷的”，也就是说达到光速一个质子的动量也会超过宇宙，这就是一个悖论，是不可能实现的。
爱因斯坦就是用这个公式证死了光速这个“极限杠杠”。迄今为止，所有的物质运动，都符合质速关系这个公式。比如来自宇宙遥远深空的高能射线，它们不同速度有不同的动质量；任何物质不同速度的撞击或打击，也符合这种质增效应；在大型强子对撞机里，电子、质子速度的提升越趋近光速，需求的能量相应呈指数级上升。
所谓现象，就不是物质运动，不适用质增效应质速关系公式，因此不违背爱因斯坦光速藩篱。这些现象包括量子纠缠、宇宙膨胀、虫洞穿越、时空折叠。
这些现象有的在研究中，有的还处于科幻阶段，但理论上都是存在的。时空通讯过去在很多文章中讨论过这些问题，这些都不属于物质的运动速度，而是存在的某种现象。比如量子纠缠是物质存在方式的本质属性；宇宙膨胀是空间本身的膨胀，而且是大尺度叠加的膨胀；虫洞穿越和时空折叠是采取“抄近道”、“缩地法”的方式，并非速度真实提升等等。有兴趣的朋友可以查阅我过去文章，这里就不展开来说了。
这些现象有很多都是爱因斯坦自己提出并论证，或者预言存在的，如果这些属于物质运动，就不会有光速极限和光速不变原理出台了，也就不会有相对论的问世。因此我们谈物质运动，一定要区分这些现象是不在光速限制范畴的，否则就会导致思维混乱。
很多人在谈及超光速物质时，都忽略了一个最重要问题，就是迄今为止人类都是依靠光来认识世界的，现在观测到世界上的一切，依靠的都是光。因此光是物质、信息、能量的传递，而不是前面所说的一些现象。
广义上说，光就是电磁波，整个电磁波谱包括可见光和不可见光。不可见光包括无线电波（包括长波、中波、短波、微波）、红外线、紫外线、X射线、γ射线，因为电磁波整个波谱的传递媒介都是光子，因此这些都属于光的范畴。
人眼能看到的光就是可见光，可视作狭义的光，我们平常所说的光几乎都是指可见光。可见光只是在前面说的所有波谱中，介于红外线和紫外线中间380nm~760nm（纳米）之间波长的一小段波谱，除了这一小段波谱，其余的光占据着从数km（千米）到pm（皮米，1万亿分之一米）级整个巨大频段，人眼都不能直接看到。
但不管可见光还是整个光谱波段，其传播速度都是一样的，就是真空光速：c=299792458m/s。
现在人眼不光可以通过可见光直接观测到这个世界，还可以通过各种仪器设备，如X光机、各种波段电子显微镜、射电望远镜、红外望远镜、X射线望远镜、伽马射线望远镜等，让不可见光显形，让我们的视网膜感知。
因此我们看到的一切都是光赋予的，这些可见或不可见的光到达了我们的眼睛，我们才能够看到一切。可以说没有光，就没有这个世界的一切，而人类观测到的一切都限制在光的性质以内。
光虽然很快，但还是有速度的，这就给我们了解世界有了一个延滞性，就是我们观测到的一切，都不是即时，而是过去时。这个过去时我们可以理解为，1米距离的物体，我们看到的是1/299792458秒之前的样子；1km距离的物体，我们看到的是1/299792.458秒前的样子；月球距离我们38万多千米，我们看到的就是1秒多钟前的样子。
同理，1光年距离的天体，我们看到的是1年前的样子；1万光年距离的天体，就是1万年前的样子；1亿光年乃至100亿光年距离的天体，就是1亿年前或者100亿年前的样子。我们世界的秩序就是建立在光传递给我们的信息之上，并且通过光来认识世界一切的。
那么我们现在来试想一下，如果有一种物质超过光速，我们怎么来观测呢？ 我们依靠光能观测到比光还快的物质吗？我们观测到的世界还是这个样子吗？如果这个世界真的发现这种物质，不但一切理论，而是一切秩序都将改变。我实在无法想象出这样的世界会是一个什么样子，各位说呢？
我们当然希望有一种比光还快物质，替代光更快了解世界，但这种想法似乎是荒诞的，与现实无法契合。要改变光感世界，人类所有的感官和感知方式都要重新改变，那就不是现在的人类了。因此我坚定支持光速极限和光速不变理论，相信这个世界上不存在超光速运动的物质，至少在目前理论和现实认知框架下不允许存在。
就是这样，欢迎讨论，感谢阅读。
宇宙边缘星系超过光速，那里的一切就是我们现在宇宙的过去吗？
宇宙边缘星系超过光速，那里的一切不是我们现在宇宙的过去。
1.速度代表物质的极限速度。为了达到光速，我们需要无穷无尽的质量和能量。目前，人类还没有发现这种物质。无论是亚原子粒子还是其他粒子，它们都具有波粒两象性，这意味着这些粒子的传播速度是光速。星系由恒星组成，恒星由氢气组成，氢气属于物质！在宇宙的边界区域内，有一种说法，在有空间的地方，没有必要有物质。因此，我们看不到宇宙边界星系发出的光。
2.我们仰望星星，他们没有动。这是因为我们离星星太近了。虽然它们可以离我们有数百年的距离，但在如此近的距离上看不到宇宙的膨胀效应。只有在足够远的距离上，宇宙的上，宇宙的扩张效应才是显而易见的。在我们465亿光年之前，宇宙的扩张效应导致了物质远离那里的速度。
3.根据膨胀宙年龄可以通过反向扩张速度得到。当然，有很多 *** 可以全面验证宇宙的年龄计算，但哈勃的常数推动算法是科学界最常用和认可的 *** 。无论加速器有多大，都不可能将最小粒子加速到光速，这已经经历了近一个世纪的观察和实验，这是完全正确的。
4.所谓量子纠缠，是指在几个粒子相互作用后，每个粒子的特性已经融入到一个整体的性质中。只要一个量子的自旋状态在观测过程中被确定，即使另一个量子相距较远，即使在宇宙的两端，它也会立即被确定，并且它的传输速度远远超过光速。事实上，量子纠缠的超光速效应并没有将任何量子加速到超光速。它根本不涉及物质运动。量子力学是非定域的，波函数扩散了整个宇宙空间。
