除了影子能比光速跑得快，還有哪些東西比它快？

相比大家都知道，在我們的宇宙里，沒有任何物質的運動速度能夠超過光速！

愛因斯坦是第一個提出這個假說的人。他在《狹義相對論》中說，在宇宙中的任何地方，真空中光的速度都等於每秒30萬千米，而且任何有質量的物質都無法超越這個速度。

根據相對論，光速旅行者看起來會更年輕

比如，在大型強子對撞機中，粒子就可以被加速到光速的99.99%。不過因為它們還是具有質量，因此它們實際上永遠無法達到真正的光速。

大型強子對撞機中，粒子可以被加速到光速的99.99

不但有質量的東西無法超越光速，連信息本身也無法超越光速。比如你給另一個國家的人發的電子郵件並不是「立刻」傳到對方電腦中的，因為裝載著電子郵件的信號在你們倆之間的傳遞速度也不會超過光速。所以在愛因斯坦的世界觀里，biu 一下把思想傳給別人的心電感應什麼的根本就是騙人的啊！

那麼，是不是世間萬物都無法超越光速呢？今天我們就來介紹一些能夠超越光速的「東西」。

第一個能夠超越光速的東西，叫做影子。

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如果你用手電筒照自己的手，那麼你的手就會在後面的牆上投下巨大的影子。如果你動一動手指，手指的影子也會同時移動，但是它在牆上移動的距離，可比你手移動的距離要長啊。

在同樣的時間內，手的影子移動的距離是手指移動距離的好多倍。我們知道速度等於距離除以時間，因此，手的影子移動的速度是手的好幾倍。

那麼到底是多少倍呢？用簡單的光學知識我們就會知道，影子的運動速度是你手指運動速度的D/d 倍，在這裡 D 是影子到光源的距離，而 d 是你的手到光源的距離。

影子的大小是本體的 D/d 倍，影子的運動速度也是本體的 D/d 倍

如果你把手靠近手電筒，那麼影子就會變得更大，它的移動速度也會更快。如果在遙遠的宇宙中支起一個巨大的幕布，那麼我們就可以創造出一個天文數字級別的影子怪獸，而它運動的速度…就可以超越光速了。

也就是說，雖然影子本體的速度無法超越光速，但是經過這樣的放大，影子的速度倒能夠超越光速了。

這是世紀大發現嗎？愛因斯坦難道錯了嗎？他難道要從棺材裡跳出來了嗎？

別慌，這並不意味著愛因斯坦的理論出了問題，靠相對論吃飯的老師們也不會丟了飯碗，我們的宇宙還是會照常運轉。

這一切都是因為…影子並不是一種物質，它不但沒有質量，也不包含任何信息。

在世界上，除了光沒有質量以外，影子（或者說陰影）也是沒有質量的「東西」。愛因斯坦說了，有質量的物質和信息傳播的速度無法超越光速，但並沒說無質量的東西不能超越光速啊！

影子在「超光速」的運動過程中，並沒有使任何物質移動，也沒有傳播任何信息，所以它並沒有打破相對論。

和影子類似，沒有質量的光斑的「移動」速度也可以超過光速。比如，如果你用激光筆划過天空，天空中的那個光斑的移動速度看起來就比你的動作更快。這和影子的道理是類似的。

雖然影子和光斑的「運動」速度看起來超越了光速，但是實際上它們的動作有延時，而這段延時就是光從光源一直運動到影子或是光斑處所花的時間。在這個過程中，光的運動速度並沒有超過真空中的光速，所以沒有任何物質或信息的傳播速度超過了光速。相對論還是屹立不倒啊！

講到這裡，你一定會腦洞大開。世界上除了影子，還有其他東西既沒有質量，也不包含信息呢？

真空之外， 是什麼呢？

還真有呢。真空就是這樣的一種「東西」。

真空中沒有任何物質或信息，所以也沒有質量。因為真空沒有質量也不含信息，所以它的速度也可以超過光速。

物理學家們認為，在宇宙誕生之初，也就是大爆炸發生之後的一萬億又一萬億分之一秒內，宇宙的大小不斷翻番，因此那時宇宙真空邊界的膨脹速度是遠遠超過光速的。

宇宙的膨脹類似於氣球的膨脹，空間不斷脹大，所以其他天體看起來離我們遠去

不過說到底，光速最大的理論是愛因斯坦提出的。愛因斯坦最煩的人——量子力學物理學家們，無意中在這個問題上給愛老師挖了個坑...

在他們提出的量子力學中，最讓愛因斯坦抓狂的就是一個叫做量子糾纏的現象。

量子糾纏指的是，一對粒子的量子狀態總是息息相關的。不管它倆相隔多遠，一個總是能夠立刻知道另一個是什麼狀態，就好像它們有心電感應一樣。

量子糾纏，就是粒子間的「心電感應」

換句話說，一個粒子的狀態信息可以「咻」地一下傳到另一個粒子那裡，這個狀態的傳播是瞬間完成的，速度比光速不知道快到哪裡去了。

量子力學這幫人，擺明了就是在搞相對論的事啊。量子力學就因為這個 BUG 成功引起了愛因斯坦的注意，所以愛因斯坦一輩子都在和量子力學的人用嘴巴干仗。

愛因斯坦（左）和量子力學泰斗玻爾（右）的世紀嘴仗

如果有什麼讓愛因斯坦死不瞑目，恐怕就是量子力學了吧。

當然，後來物理學家們終於把這個問題強行解釋通了——因為你沒有辦法控制粒子的狀態，所以這壓根不能算通訊（傳遞信號）好嗎？

打個比方，假設你和你朋友一人一個手機，但這兩個手機只能隨機給你倆發點相同的垃圾信息，卻不能用來打電話或發簡訊。那它還怎麼溝通你倆的友誼？它還算哪門子通訊？它們根本不能傳遞信號啊！

相對論就這樣和量子力學握手言和了。

光是量子糾纏已經讓愛因斯坦和學生黨們薅掉了不少頭髮，但物理學家們顯然覺得這還不夠刺激。他們後來又創造出了一個更加無敵的超光速存在——蟲洞。

蟲洞是一種存在於物理理論中的東西，是科幻小說的最愛。蟲洞可以讓人瞬間穿越到宇宙的另外一個地方，不管那地方有多遠。如果蟲洞真的存在，那麼穿越蟲洞的物質的速度就可以超越光速了。為了設計製造蟲洞，物理學家們還創造出了一種質量為負的奇異物質，這種奇異物質超出了許多地球人的智商範圍。

想像中能夠使物體時空穿越的蟲洞

別說你聽著覺得頭疼，物理學家們也為這個問題熬瘦了腦細胞，但到現在也沒整出個結論來。

其實能夠超越光速的「東西」其實還有很多（如卡西米爾效應、相速度、群速度、超光速剪刀，以及許多視超光速現象等），但是它們都沒有違反相對論中關於信息傳播速度不超過光速的設定。

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