有没有比光更快的速度？

光速不仅仅是光传播的速度。它是信息传递速度的绝对极限。
它不仅把时间与空间以一种根本的方式联系在一起，还保证未来
不会先于过去发生。因此，听说我们能够止住光的脚步，可能会
让人感到惊讶。

在你阅读这个句子的时间里，迈克尔·舒马赫可以驾着他的
法拉利跑出300米，而光则可以在地球与月亮之间走个来回。光
运动得如此之快，以至于在人类历史的大多数时间里，它被认为
是瞬时传播的。我们现在知道事实当然并非如此，还学会了控制
光的速度。我们可以使光的运动变慢甚至停止，然后轻轻按一下
开关使它重新运动起来。我们可以看到光在一场赛跑中打败它自
己，还可以利用光速来测量宇宙的年纪。它甚至能够决定你有多
高。

丹麦天文学家罗默（Ole Romer）在17世纪首次成功地计算
出光速。他使用木星的一颗卫星有规律的轨道运动作为计时器，
每次这颗卫星被巨大的行星（木星）所掩食，他便记录下一个
“滴答”。但他发现，从地球上观察，这些滴答的出现并不像预
想的那么规律，在一年之中会时而快几分钟，时而慢几分钟。

罗默计算出，这些时延是木星和地球在绕太阳运动时它们之
间的距离变化所引起的。通过计算一年里地球、木星及其卫星在
轨道上的相对位置，他算出了光穿过宇宙空间的速度。罗默于
1676年向法国科学院提交了他的结果，数值与目前被接受的值之
差不超过30%。

对光之本性的理论探讨也使人们对光速有所了解。19世纪60
年代中期，苏格兰科学家詹姆斯·克拉克·麦克斯韦创建了一组
方程，描述电磁场在空间中的行为。这个方程的一个解表明，电
磁波在真空中必须以约为每秒30万公里的速度传播，与罗默及其
后人的测量结果相当接近。

伦敦皇家研究院的迈克尔·法拉第用电场和磁场的概念解释
静电力和磁场力，并表明光会受到磁场影响。这证实了可见光事
实上是电磁波谱中的一部分。对电磁波谱其它部分——微波，红
外线，紫外线，X射线和γ射线——传播速度的直接测量表明，
它们在真空中都有相同的速度。

用于测量光速的实验不断地变得更精确。到20世纪50年代，
电子计时装置已经取代了古老的机械设备。20世纪80年代，通过
测量激光和频率（f）和波长（λ），运用c=fλ公式计算出了光
速（c）。这些计算以米和秒的标准定义为基础，就像现在一样，
1米定义为氪-86源产生的光的波长的1,650,763.73倍，1秒则定
义为铯-133原子超精细跃迁放出的辐射频率的9,192,631,770倍。
这使得c达到非常高的精度，误差只有十亿分之几。

1983年，光速取代了米被选作定义标准，约定为
299,792,458米/秒，数值与当时的米定义一致。秒和光速的定义
值，表示1米从此定义为光在真空中1/299,792,458秒内走过的距
离。因此自1983年以来，不管我们对光速的测量作了多少精确的
修正，都不会影响到光速值，却会影响到米的长度。你有多高事
实上是由光速定义的。

但光速还定义着比长度更加基本的东西。阿尔伯特·爱因斯
坦的工作表明了光速的真正重要性。由于他的功劳，我们知道，
光速不仅仅是光子在真空中运动的速度，还是连接时间与空间的
基本常数。

爱因斯坦年轻的时候曾经问自己，如果人运动的速度快到足
以跟上光的脚步，光看起来是什么样子的。理论上它看上去像是
你身边一个静止的峰，但爱因斯坦知道，麦克斯韦方程组不允许
这种结果出现。他得出结论认为，要么是麦克斯韦的理论不适用
于运动中的观察者，要么是相对运动力学需要更改。

爱因斯坦在他1905年发表的狭义相对论里解决了这个问题。
这一理论基于一个通用原则：相对任何以恒定速度运动的观察者
来说，不管这个速度是多少，物理原理及光速都是一样的。爱因
斯坦的狭义相对论使我们对时间和空间的观念发生了革命性的变
化，强调了光速在物理学中的根本地位。

想象你在一枚火箭里，与一道激光脉冲一同冲入宇宙空间。
地球上的观察者会看到这一脉冲以光速远去。无论你相对于地球
运动的速度为多少，譬如光速的99%罢，光线仍以光速超越你。
看起来似乎很荒谬，但这是真的。使这为真的唯一途径，就是你
火箭中的居住者和地球表面的观察者以不同方式衡量时间和空间。

时间与空间看上去当然是不同的，这依赖于你是在地球上还
是在宇宙空间里。爱因斯坦的广义相对论将引力描述为时空几何
结构的扭曲。这种说法的一个推论，就是始终沿可能的最短路径
穿越时空的光线，在大质量物体附近会弯曲。这在1919年日食期
间观测掠过太阳附近的星光被太阳的质量所弯曲而得到证明。这
一观测使爱因斯坦的理论最终得到接受，并为他赢得了世界性的
声誉。

但按照基本力学原理，如果光线偏转，它会被加速。这是否
将使光速发生变化，动摇相对论的根本原则？在某种意义上是对
的：我们从地球上观察到的光速，在它从太阳附近经过时确实会
变化。然而相对论和光速不变原理不能被抛弃。

宇宙膨胀的速度比光速还要快？科学家：宇宙中还有一种速度更快

绝对有，宇宙膨胀的速度绝对超过光速，否则我们怎么看不到宇宙的边界

按照爱因斯坦的理论是绝对没有任何东西的速度能比光速快。但爱因斯坦的相对论也有他的局限性，就像相对论取代牛顿力学一样，将来必然有一种更完美更加接近事实真相的理论会取代相对论。谁能预测一定没有超过光速的速度呢，只能说现在还没有发现。

爱因斯坦的理论不一定就是正确的，时代总在想前发展，或许过不了多久，就会有人站出来提出更合理的理论，来解释这个宇宙。