光速被認(rèn)為是宇宙的極限速度，任何有質(zhì)量的物體都無法達(dá)到光速。
但宇宙實(shí)在是太大了，即便我們突破了現(xiàn)有理論達(dá)到了光速，要去往距離我們最近的仙女座大星系，仍然需要兩百多萬年的時(shí)間。
所以我們唯一的辦法就是提升速度，乃至超越光速。
雖然超光速聽起來像癡人說夢(mèng)，但它本身卻是合乎邏輯且有可能發(fā)生的，那么當(dāng)超光速發(fā)生時(shí)，會(huì)出現(xiàn)什么樣有趣的場(chǎng)景？
近日來自華沙大學(xué)和牛津大學(xué)的一些理論物理學(xué)家表示，我們?cè)诔馑龠\(yùn)動(dòng)時(shí)可能會(huì)發(fā)現(xiàn)，原本只有一個(gè)維度時(shí)間在此刻多了兩個(gè)維度，而原本三維的空間居然只剩下了一個(gè)維度，它聽起來是如此的匪夷所思，卻又實(shí)實(shí)在在的可以用現(xiàn)有理論解釋。
因?yàn)樵谌祟惖囊暯抢�，無論距離多遠(yuǎn)，光總是在瞬間就能到達(dá)，直到1676年，丹麥天文學(xué)家奧勞斯.羅默利用木衛(wèi)一的星蝕現(xiàn)象定量的估計(jì)出了光速，隨著之后科技發(fā)展，測(cè)量方式不斷被改進(jìn)，光速的具體數(shù)值也在不斷變得精準(zhǔn)，直至今天教科書上的299792458m/s，四舍五入即每秒30萬公里的速度。
光速是非�？�，但宇宙這么大，神奇的現(xiàn)象數(shù)不勝數(shù)，憑什么說光速就一定是宇宙速度的上限？
這還要從光速不變?cè)碚f起，那時(shí)麥克斯韋發(fā)現(xiàn)了一個(gè)有點(diǎn)特別的光速公式，在這個(gè)公式中，右側(cè)里的兩個(gè)參數(shù)都是恒定的常數(shù)，這意味著左邊的光速也是恒定的，和光速的光源方向和光源大小沒有任何關(guān)系，光速任何參照系中都不會(huì)發(fā)生改變。
愛因斯坦也認(rèn)同這個(gè)想法，并此為基準(zhǔn)創(chuàng)立了狹義相對(duì)論，從狹義相對(duì)論推導(dǎo)出的動(dòng)能方式表明了一個(gè)情況：當(dāng)一個(gè)有靜質(zhì)量的物體被加速到光速時(shí)，所需的能量是無窮的，而無窮不允許在物理學(xué)中存在，因此超光速或達(dá)到光速都是不該也不可能發(fā)生的。
另一方面，愛因斯坦還發(fā)現(xiàn)要使光速在不同的參照系下保持不變，時(shí)間和空間就必然會(huì)發(fā)生變化，也因此打破了牛頓經(jīng)典力學(xué)下的絕對(duì)時(shí)空觀，過去人們認(rèn)為，三維的空間和一維的時(shí)間是互相獨(dú)立的。
不過需要注意的是，光速不可超越的基礎(chǔ)是光速恒定原理和伽利略的相對(duì)性原理。光速恒定原理上面我們已經(jīng)提到過了，相對(duì)性原理則可以簡(jiǎn)單的解釋為物理學(xué)定律在一切慣性系中都適用且平等。
這一原理通常概括于低于光速運(yùn)動(dòng)的觀察者身上，但它也并不排斥觀察者在物理系統(tǒng)中以超光速運(yùn)動(dòng)的情況。
因此我們就有機(jī)會(huì)設(shè)想一下，當(dāng)觀察者在超光速運(yùn)動(dòng)的參考系中運(yùn)動(dòng)時(shí)會(huì)發(fā)生什么？
科學(xué)家驚訝的發(fā)現(xiàn)，原本和相對(duì)論對(duì)立的量子力學(xué)，在這時(shí)似乎有機(jī)會(huì)融合在一起了。
起初科學(xué)家設(shè)想了觀察者在只有一個(gè)時(shí)間維度和一個(gè)空間維度版的時(shí)空中可能會(huì)遇到的情況，后來又拓展到了觀察者在四維空間中的情景，研究人員認(rèn)為，當(dāng)觀察者處于超光速運(yùn)動(dòng)時(shí)，原本擁有三個(gè)維度的空間將只剩下一個(gè)沿著粒子運(yùn)動(dòng)方向展開的維度。
而四維時(shí)空中的其他三個(gè)維度，全都讓位給了時(shí)間，因?yàn)樵诔馑俾眯姓叩难壑�，粒子將�?huì)在三個(gè)不同的時(shí)間維度上獨(dú)立演化，同時(shí)在處于常態(tài)化的我們眼中，粒子看起來就像在空間上的所有方向作同步運(yùn)動(dòng)。
這樣的情景聽起來過于奇特，我們需要知道在超光速旅行者的眼中到底發(fā)生了什么。為了更便于理解，研究人員對(duì)狹義相對(duì)論做了些許擴(kuò)展，重新定義了速度和運(yùn)動(dòng)的概念，不過總的來說也沒有過于激進(jìn)，因?yàn)楣馑俸愣ǖ募僭O(shè)也被保留了下來。
這時(shí)再結(jié)合量子力學(xué)的疊加態(tài)原理，我們就能理解為在超光速旅行者的眼中，世界不再只展示一種可能，而是把幾個(gè)可能發(fā)生的事件同時(shí)展現(xiàn)了出來，即粒子在同時(shí)沿著多條軌跡運(yùn)動(dòng)，而不是單一確定的一條。
此時(shí)的粒子只有用“場(chǎng)”才能對(duì)實(shí)體世界進(jìn)行量化的描述，不再是我們認(rèn)知中的點(diǎn)狀。如果想再往下推導(dǎo)具體過程就變得困難了起來，因?yàn)檫@里幾乎已經(jīng)到了量子理論的底層假設(shè)，我們無法再對(duì)它更加深入的了解了。
新的研究成果表明，這種通過擴(kuò)展的狹義相對(duì)論推導(dǎo)出的量子論解釋力與量子場(chǎng)論的假設(shè)相符，且在由一維空間和三維時(shí)間組成的時(shí)空中也同樣適用，假如它是正確的，或許有機(jī)會(huì)觀察到對(duì)于我們而言超光速運(yùn)動(dòng)的粒子。
