超光速现象存在吗？

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在杭州云栖小镇举办的2050大会上，无数的航空航天爱好者都在预测人类未来的交通工具一定是更快捷、 更方便、更舒适和更安全。甚至有专家预测人类将来可能实现两个遥远距离点对点的瞬间转移。

㈠ 人类追求飞得更快更高更远

让我们回顾一下人类飞行的历史。1903年12月17日奥维尔·莱特驾驶飞行者一号成功地升空，以每秒3米的速度飞行了36米。从此开启人类不断地挑战飞行新的速度极限时代。只有飞得更快，短时间内才能到达更远的地方。

人类第一架飞机。

现役最快的战机是为美国的SR-71黑鸟，速度为4100公里/小时；俄罗斯的米格-25，速度为3980公里/小时；中国歼-20的速度为2800公里/小时。

中国五代机歼-20

如果不考虑由人驾驶，美国X-43无人机的最高速度在试验阶段达到10马赫。它的速度仍然无法超过洲际导弹的速度。俄罗斯的白杨-M的飞行速度高达27马赫；中国东风-41的速度超过26马赫；美国民兵3的飞行速度达到了26马赫。尽管如此，27马赫仅相当于10万分之3的光速。

X-43无人机

根据狭义相对论，当物体的运动速度接近于光速时，其质量会趋于无穷大。要推动质量无穷大的物体，需要的能量也是无穷大。因此，有质量物体的运动速度是无法达到光速的。

那么，自然存在哪些光速传播的现象呢？

㈡ 以光速运动的对象

伽利略首先提出光传播的速度是有限的。1849年，斐索第一个用旋转齿轮方法测量了光速，光在真空中的传播速度是30万公里/秒。光是电磁波，频率低于可见光的红外线和频率高于可见光的紫外线、X射线等也是电磁波。电磁波在真空中的传播速度都是30万公里/秒。

2015年，美国科学家发现了来自两个黑洞合并释放出的引力波，证实了引力波是真实存在的。不论是理论还是实验，都表明引力波的传播速度也等于光速。

光子没有质量，只有能量。根据狭义相对论，没有质量的物体，它们必定以光速运动。除光子外，微观粒子玻色子也没有质量，所以它必定以光速运动。

如果在现实世界中，通过制造反引力场将物体的惯性质量减小为零，那么该物体必定以光速运动。这就是飞碟能以光速飞行的原理。人类伟大的发明家尼古拉.特斯拉在1928年，注册了人类第一个基于电磁场反重力技术的飞碟专利，并完成了所有的设计蓝图。1950年至1960年间，美国根据特斯拉的设计图纸制造出一个飞碟试验样机。但是，基于资源、科技水平和制造能力的限制，人类至今都没能制造出能够轻巧地以光速飞行的飞碟。

轻巧地以光速飞行的飞碟

㈢ 超光速运动现象

宇宙中是否存在超光的现象？人类能不能超光速飞行？这是科学家孜孜以求的问题。据科学考证，宇宙中还存在着至少四种超光速现象。这些超光速现象不管是从理论分析还是观测结果来看，都是真实存在的。

根据宇宙大爆炸理论，在大约138亿年前的一次大爆炸中形成了现在直径为930亿光年的可观测宇宙。伴随着大爆炸，还产生了时间和空间。在爆炸初期，空间的膨胀速度是远远超过光速的。即使时间经过了138亿年，科学家通过观测实验发现，遥远的星系目前正在以超光速远离银河星系。这个超自然现象并没有违背爱因斯坦的狭义相对论，这是因为空间膨胀并不在爱因斯坦狭义相对论的物质运动范畴内。

大爆炸模型图

1935年，爱因斯坦和他的同事鲍里斯·波多尔斯基和内森·罗森在《物理评论》杂志上的一篇 题为“物理现实的量子力学描述是否被认为是完整的”的论文中首次提出了量子纠缠。

量子纠缠是当两个粒子以这样的方式产生或相互作用时，这些粒子的关键特性不能相互独立地描述。如果观察者试图观测纠缠粒子中任何一个粒子的叠加态，那么另一个纠缠粒子的叠加态会自动塌缩。

这种自动塌缩是瞬间发生 的，无论纠缠粒子彼此之间的距离如何遥远。即有关被测粒子叠加态信息传递给其纠缠粒子的速度甚至比光速还要快。爱因斯坦认为两个纠缠粒子本来就是一个整体，这种自动塌缩并没有发生信号传输过程，因此也不违背狭义相对论。

量子纠缠示意图

核反应堆主导核裂变的一个主要作用叫β辐射。β辐射出来的电子运动速度超过了自己激发的电磁波速度，也就是局部会有超高的能量密度。电子的能量足够高，所以就会有蓝色的光射出，这就是伦科夫辐射。电子瞬间的能量足够高就可以超过在介质里面运动的光的速度。总的来说，切伦科夫辐射并不是真正意义上的超光速。

切伦科夫辐射

虫洞是连接两个遥远时空的空间隧道，就像是大海里面的漩涡，是无处在但转瞬即逝的。这些时空旋涡是由星体旋转和引力作用共同造成的。就像大海里面的旋涡能够让局部水面跟水底离得更近一样，虫洞能够让两个相对距离很远的局部空间瞬间离得很近。

虫洞给人类最大的想象就是实现遥远星际的瞬间穿越。它是1916年由奥地利物理学家路德维希·弗莱姆首次提出的概念，1935年由爱因斯坦及纳森·罗森在研究引力场方程时提出的理论，透过虫洞可以做瞬时的空间转移或者做时间旅行。

虫洞跟黑洞都是爱因斯坦广义相对论场方程的两个特殊解，只不过黑洞已经被发现确定存在，但是虫洞却一直都是理论上存在，现实生活中没有找到它们的踪影。

㈣ 人类追求飞行的目标没有止境

有一天，假如人类制造出以光速飞行的飞碟，就能立刻实现星际航行？答案是不一定的。

相对于银河系的半径10万光年，人类驾驶光速飞碟想要飞离银河系需要10万年！宇宙有数千亿个银河系，那么人类还有希望去探索其它星系吗？更不用说到达可观测宇宙的边缘了。可观测宇宙的半径为465亿光年，人类驾驶光速飞碟想要到达可观测宇宙的边缘需要465亿年！

那么，人类将永远被困在银河系吗？答案也是不一定的。

2012年12月7日，罗斯前总统、总理梅德韦杰夫在接受电视台采访时承认有外星人访问过地球。在这之后的2013年世界经济论坛中，梅德韦杰夫警告奥巴马，说是时候向世界民众公开UFO以及生活在地球上的外星人的秘密。如果美国不做，俄罗斯将会自己开始做。

2020年4月27日，迫于舆论的压力，美国五角大楼发布了三段UFO(不明飞行物) 视频，并承认视频为美国飞行员所拍摄。拍摄时间为2004年至2015年之间。镜头和报告展示UFO拥有先进技术的飞行特性，不同于任何目前人类知道和理解的，或可以复制的现有技术。

既然外星人可以乘坐飞碟到访地球，他们又是怎么来的呢？

目前没有任何官方资料可以说明外星人是怎么到访地球的。借助爱因斯坦广义相对论推导出的虫洞理论，科学家推断出: 外星人一定是掌握了曲率驱动技术，从而实现瞬间穿越星际。

而要实现曲速引擎航行模式，就需要我们对空间理论有足够的认知。根据现在科学家的理解，空间是可以压缩和膨胀的，这一点从宇宙膨胀理论就可以看出来。而空间的膨胀速度可能是没有上限的，它可以轻松超越光速。

曲率引擎的理论就是通过压缩和膨胀空间，使飞船周围的空间发生扭曲，从而形成类似冲浪一样的空间波，这种空间波的速度超越了光速。飞船在空间波的带动下实现超光速飞行，在这个过程中，飞船本身是静止不动的，所以并没有违反爱因斯坦相对论。

曲率引擎示意图

即使有一天人类掌握了曲率引擎技术，人类仍然可能被困在银河系。这是因为人类必须首先进化自己，以便突破三维空间的禁锢。星际航行是三维以上高维空间智慧生物才能掌握的科技，高维智慧生物是用心灵感应进行星际导航和通信的，他们的身体是免受宇宙高能射线和强电磁场的伤害的。

正如专家所感慨的，以现代科技发展的速度，现在的确很难想象: 未来人类将以什么样的方式出行。

星际航行想象图