摘要：在我们的认知里，光在真空中每秒传播约 30 万公里，这个速度就像宇宙中的 “速度天花板”，任何有质量的物体都无法突破。但随着天文学和物理学的发展，科学家们发现，宇宙中其实存在多种 “超光速现象”，它们不仅不违背相对论，还为我们揭开了宇宙更神秘的面纱。

“光速不可超越”，这是爱因斯坦相对论留给大众最深刻的印象之一。

在我们的认知里，光在真空中每秒传播约 30 万公里，这个速度就像宇宙中的 “速度天花板”，任何有质量的物体都无法突破。但随着天文学和物理学的发展，科学家们发现，宇宙中其实存在多种 “超光速现象”，它们不仅不违背相对论，还为我们揭开了宇宙更神秘的面纱。

首先要明确的是，相对论中 “光速不可超越” 有一个关键前提：仅适用于有质量的物体在真空中的运动速度，以及信息和能量的传递速度。而接下来要介绍的超光速现象，要么不涉及有质量物体的运动，要么不传递信息，因此完全符合相对论的框架。

第一种超光速现象，是宇宙本身的膨胀速度。

1929 年，天文学家哈勃通过观测发现，遥远的星系都在远离我们，且距离越远的星系，远离速度越快，这一现象证明了宇宙正在膨胀。根据最新的观测数据，宇宙膨胀的 “哈勃常数” 约为 73 公里 /（秒・百万秒差距），这意味着每相距 326 万光年，星系间的远离速度就会增加 73 公里 / 秒。当距离足够遥远时，比如超过 140 亿光年，星系的远离速度就会超过光速。

但这种超光速并非星系本身在 “奔跑”，而是星系之间的空间在不断膨胀 —— 就像气球表面的蚂蚁，即使蚂蚁爬得很慢，只要气球膨胀速度足够快，两只蚂蚁远离彼此的速度也能超过蚂蚁的爬行速度。宇宙空间的膨胀不涉及物质的运动，也不传递信息，因此不违背相对论。

第二种超光速现象，是 “切伦科夫辐射” 中的光爆现象。

在真空中，光的速度是 30 万公里 / 秒，但在介质中（如水中、玻璃中），光的传播速度会变慢。比如光在水中的速度约为真空中的 75%，即 22.5 万公里 / 秒。当带电粒子（如核反应堆中的电子）在介质中的运动速度超过光在该介质中的速度时，就会像飞机突破音障产生 “音爆” 一样，产生强烈的蓝光，这就是切伦科夫辐射。

从数值上看，电子在水中的运动速度超过了 22.5 万公里 / 秒，看似 “超光速”，但它并未超过真空中的光速（30 万公里 / 秒），且这种现象是粒子在介质中的特殊效应，与相对论中 “真空中光速不可超越” 的核心规则并不冲突。

第三种超光速现象，是量子力学中的 “量子纠缠”。

如果两个粒子处于纠缠状态，无论它们相距多远（哪怕是数光年），只要测量其中一个粒子的状态，另一个粒子的状态会瞬间确定 —— 这种 “瞬间响应” 的速度远超光速。

比如将一对纠缠光子分别送往地球和火星，当我们在地球测量光子 A 的自旋方向为 “上” 时，火星上的光子 B 会立刻变成 “下”，整个过程没有时间延迟。但这里的关键是，量子纠缠无法传递信息。因为我们无法控制测量结果（测量出 “上” 或 “下” 是随机的），也就不能通过改变一个粒子的状态来向另一个粒子传递特定信息。相对论禁止的是 “超光速传递信息”，而量子纠缠不具备信息传递功能，因此它的超光速特性并不违背相对论。

第四种超光速现象，是 “引力透镜效应” 中的视超光速运动。

在宇宙中，当遥远天体（如类星体）发出的光经过大质量天体（如星系团）时，会被引力弯曲，形成类似透镜的放大效果，这就是引力透镜效应。有时，天体发出的光会通过不同路径到达地球，由于路径长度不同，光信号到达的时间也会有差异。

当天体本身在运动时，我们通过不同路径观测到的 “影像” 会呈现出不同的运动速度，部分影像的运动速度在视觉上会超过光速。比如 1977 年，科学家观测到类星体 3C273 的喷流，其视速度达到了光速的 7 倍。但这只是一种 “视觉错觉”，天体的实际运动速度并未超过光速，只是光的传播路径差异让我们产生了超光速的观测效果。

从这四种超光速现象可以看出，“光速不可超越” 并非绝对的 “宇宙铁律”，而是有特定适用范围的科学结论。宇宙的复杂与奇妙远超我们的想象，这些看似 “违背常识” 的现象，其实是宇宙运行规律的一部分，它们不仅没有推翻相对论，反而让我们对相对论的理解更加深刻。

随着人类观测技术的进步，或许未来还会发现更多超光速现象，但这些现象必然会在科学框架内得到合理解释。而相对论中 “真空中光速是信息和能量传递的上限” 这一核心观点，至今仍是现代物理学的基石，支撑着我们对宇宙的认知与探索。

来源：宇宙怪谈