霍金断言人类不会实现超光速！除非有超光子可以超过光速？

在科幻小说和电影中，我们常常能看到一些超乎常识的存在，比如穿越时空，超越光速等等。人类可以通过诸如超空间引擎，曲速引擎，旋转引擎等超越光速的机器进行超光速太空旅行，自由地去到以前没有人去过的地方。但可悲的是，在现实中，即便前往离我们最近的恒星系旅行也只是一个遥远的梦想，需要我们将近6000年的时间才能到达离我们最近的恒星，所以我们怎么能够实现这样一种技术，使我们能够在一辈子或更短的时间内到达银河系的某个角落呢？

许多人认为也许永远不会，时间旅行是不可能的，打破悖论是无法实现的，因为在我们的宇宙中，光速是最快的速度。然而，旅行的速度之快打破了物理学的一些非常基本的东西，科幻小说经常忽视这一点，可能非物理学家很难理解。简单来说，如果你可以进行比光更快的旅行和通讯，那么你将打破因果关系，反过来说，当因果关系打破时，或许你才可能允许时间旅行。

简而言之，宇宙要求我们从这三种相对论中选择两种因果关系，或者说宇宙已经通过选择相对论和因果关系为我们做出了选择，但我们真的能找到一种比光速更快的旅行方式？著名的科学家斯蒂芬·霍金在世的时候认为我们不会成功，人类永远无法实现超光速。为什么霍金会这么说呢？

要穿越时空，我们首先要对时空有一定的理解，宇宙很大程度上是由空间和时间或时空组成的，根据阿尔伯特·爱因斯坦的说法，这是一个四维世界，如果我们想把它在一个图表中画好这四个维度是不可能的，除非我们抑制所有空间维度，将整个空间画成一条线，这样如果我们在空间线的某个点上静止，时间将向前或正交于我们周围的空间方向，因为其他时间也将以类似的方式移动，无论它们在空间线上的什么位置。

在目前的宇宙中，光速是恒定的，这也是宇宙的一个基本属性，没有任何东西的传播速度能超过光速，这是最高速度限制。虽然希格斯场是一个贯穿整个宇宙空间的量子场，并且粒子可以与希格斯场的相互作用赋予粒子以其质量，从而使其减速。但是由于光粒子——光子——根本不与希格斯场相互作用，它们以最大可能的速度——光速——运动。当我们试图将粒子加速到光速时，粒子越接近光速，质量就越大，直到需要无限的能量才能将粒子加速到光速。

当然，我们不能提供无限的能量。实验表明，所有观察者的光速都是相同的。考虑到这个常数，爱因斯坦揭示了时间本质。我们知道速度等于距离除以时间，但是这个公式对光速似乎不适用，对于接近光速的物体，时间会变慢；对于以确定的光速运动的物体，时间会一起停止，因为粒子不能加速到光速，但这并不阻止假设的粒子已经以光速或高于光速运动。

超光子就是这样一种假想的粒子，它的速度比光快，要使超光子减速需要无限的能量。随着接近光速的物体的时间变慢，以光速运动的物体的时间会全部停止；因此，如果物体的运动速度超过光速，则时间必须倒退。因此，超光子也在时光倒流。然而，大多数物理学家不相信超光子的存在，也不相信时光倒流的可能性，因为这违反了因果关系原理，即因果关系不能先于因果关系，就像子弹在扣动扳机之前无法击中目标一样。

而爱因斯坦更喜欢把空间和时间看作一个实体——时空。关于我们如何能够在遥远的时空区域之间旅行而不超过光速技术的一个假设命题是使用虫洞。虫洞是时空中的裂缝，可以作为空间遥远区域之间的捷径。虽然似乎没有什么东西能比光速更快地在空间中移动，但这并不妨碍空间本身以比光速更快的速度伸展。宇宙中有一些星系以大于光速的速度彼此远离。

又或者是量子纠缠，量子纠缠描述了两个粒子以特殊的方式连接起来，即当一个粒子的性质发生变化时，另一个粒子的性质会发生瞬时变化，纠缠粒子彼此具有相反的性质。因此在理论上，如果一对纠缠粒子被整个宇宙隔开，当测量一个粒子的性质时，宇宙另一边的另一个粒子将呈现相反的性质。这似乎表明这对粒子之间的通信速度超过了光速。尽管有这些例外，但没有粒子在空间中的传播速度能超过光速的说法仍然成立，原因是这种速度限制是我们宇宙的一个基本属性。你认为人类在未来能够实现超光速吗？欢迎留下你的看法！