伽利略实验证明了什么（物体的运动速度超越光速后）

光速

光速是宇宙最快的速度，在17世纪的时候，当时的人们甚至认为光速“无限大”，不过大部分科学家对于光速无限大还是抱着怀疑态度的，比如说伽利略就曾经尝试用实验来证明光速是有限的，只不过因为实验条件不够充足失败了，不只是伽利略，牛顿也认为光速是有限的，甚至在他的著作中还推测光速每秒可以横穿地球16.6次，比正确值要低很多。

随着科学的进步，人们成功地测量了光速，光速虽然很快，但是想要测量光速并不需要那么复杂的设备，就可以测量光速的数值，真空中的光速是人类发现的自然界物体运动的最大速度。

在我们的常识中，速度是没有上限的，只要驱动物体运动的能量足够，物体本身的强度足够，这个物体就可以不断加速。但是在相对论中指出，光速就是物体运动的最大值，并且任何有质量的物体运动速度都无法达到光速，只能无限地接近光速。

为什么有质量的物体无法实现光速运动呢？如果超越光速会发生什么可怕的事情吗？

光子没有静止质量，这就是光子可以达到光速的原因，在这里我们需要把物质和能量之间的关系先搞清楚，质能等价理论是相对论的最重要的推论之一，简单来说这个理论就是在告诉我们“一切物质都潜藏着质量乘于光速平方的能量”，也就是说物质和能量从本质上来说是一致的，只是存在的形式不同罢了。

一个物体在静止的时候，它具备的全部能量都包含在它的静止质量中，当这个物体开始运动的时候，增加的动能就会增加到这个物体的质量上，因为质量和能量是等价的，所以一个物体运动的速度越快，它的质量也会变得更大。只不过在正常的情况下，物体运动产生的质量增加都是可以忽略的。

只有在物体的运动速度接近光速的时候，质量的增加才会变得明显，越接近光速，质量增加就越大，当一个物体达到0.1倍光速的时候，质量大约会增加0.5%左右，对于现在的人类文明来说0.1倍光速也足够快了，所以人类现在的飞行器基本都不会考虑因为速度增加带来的质量变化，当物体的运动速度达到0.9倍光速的时候，这个物体的质量差不多就会增加一倍还要多。

物体运动的速度越接近光速，质量增加的倍数就越大，当物体运动速度无限接近光速的时候，质量也会趋于无限大，让这个物体继续运动下去也需要无限大的能量。所以物体的运动速度只能无限接近光速，因为驱动物体运动的能量是有限的，不存在无限大的能量，所以有质量的物体运动速度无法接近光速。

只要物体有静止的质量，就无法加速到光速，而光子这样静止质量为0的粒子，运动速度必然是光速，所以我们说光速是宇宙中最快的速度。

那么在物体运动的速度超过光速后会发生什么事情呢？

光速不仅仅是物体运动速度的上限，也是信息传递速度的上限，超越光速后周围的一切都会如同时间倒流一样，一切都在“倒退”，以至于我们可以影响过去发生的事情，打破因果律产生时间悖论，以至于陷入无法解释的怪圈中。

更可怕的不只是打破因果律，有质量的物体运动速度超过光速，代表能量达到了某个阈值，宇宙禁止物体达到光速，可能就是因为光速是宇宙可承载的最大速度，高速运动的物体经历的时间会比正常物体经历的时间更慢，越接近光速时间变慢的速度就越明显，这是已经被证实的“钟慢效应”告诉我们的。

不过宇宙中确实存在一些“超光速”现象，比如说两个量子纠缠后的量子，相互影响的速度就超越了光速，这个现象让爱因斯坦也感到疑惑，他称呼量子纠缠为“鬼魅一样的超远距离作用”，不过量子纠缠并不传递信息，也没有让物体进行移动，因此不违背光速不变原理。

除了量子纠缠之外，宇宙膨胀的速度也超越了光速，在宇宙诞生之初经历了“暴涨阶段”，很短的时间内就以超越光速的速度膨胀了很多倍，并且宇宙膨胀的速度是在不断加快的，在曾经的某一个时间点，宇宙膨胀的速度就已经超过了光速，不过和量子纠缠一样，宇宙膨胀并不传递信息，也不是物体本身的运动速度，同样不违背物理定律。

人类现在谈论超光速还为时过早，或许随着我们理论的发展，会有其他的办法在不违背物理定律的情况下实现超光速也说不定呢？