真空中的光速是宇宙中的極限速度，任何具有靜質量的物質都無法達到或超過光速。

不管你信與不信，上面這句話你一定早已聽得耳熟能詳了。

許多人將其視為不可動搖的真理，也有人認為它只是愛因斯坦提出來的一種假設。

除此之外，還有不少文采飛揚的性情中人，一見到這句話便忍不住想給愛因斯坦賦詩一句：我信你個鬼，你個糟老頭子壞得狠！

那麼光速究竟是不是極限速度呢？

坦白講，這事兒我可不敢妄下斷言，但就目前來看，不少理論預示著光速的確是極限速度。

譬如著名的質能方程E=mc²表明了能量和質量是等價的，由此一來，物體因速度而產生的能量會導致它的質量增加，這意味著物體的運動速度越快，質量就會變得越大。

再根據牛頓第二運動定律，物體的質量越大，獲得加速度所需要的推力也就越大（物體加速度的大小跟作用力成正比，跟物體的質量成反比）。

最後，通過質速關係的方程M=m0\\√ 1-V^2\\c^2來進行計算，會發現物體一旦達到光速，質量會變得無窮大，因此就需要無窮大的推力才能讓物體達到光速。

現實中顯然不存在無窮大的推力，所以有靜質量的物體無法達到光速，這就充分說明了光速為極限速度。

但儘管如此，它絕對不能被視作真理——任何科學理論都不能被視為真理；同時，它也並不是某一個人硬生生提出來的假設。

實際上，“光速為極限速度”是愛因斯坦從洛倫茲變換的公式中推導出來的結論，應該說是一個尚待驗證的“理論預言”。

這一結論最早出現於《狹義相對論》的第十二個章節——“量杆和鍾在運動時的行為”中。

從標題中我們就能窺探到這一章節的關鍵要素是“尺寸”和“時間”。

這跟光速為極限有什麼關係呢？

其實這一章節的篇幅短，統共只用了兩頁紙，但愛因斯坦在這一章中利用洛倫茲變換的公式，簡單描述了狹義相對論的兩大核心理論：

其一是“尺縮效應”，運動中的物體相對於其他慣性系的尺寸會變短。

其二是“鐘慢效應”，運動中的物體相對於其他慣性系的時間會變慢。

也正是“尺縮”和“鐘慢”這兩大效應雙雙預示著同一個結果——光速為宇宙的極限速度，任何物體既無法達到也不可超越。

​✎ | 從尺縮效應的角度來說，公式的計算結果表明任何物體一旦達到光速，相對於其他慣性系的尺寸將縮短為0，超過光速則為負值。

對此，愛因斯坦表示：

“由此的結論為：在相對論中，速度c的意義為極限速度，任何實在的物體既不能達到也不能超出它。”

✎ | 從鐘慢效應的角度來說，公式的計算結果表明任何物體一旦達到光速，相對於其他慣性系的時間會降低為0，超過光速則為負值（負值就意味著時間在倒流）。

對此，愛因斯坦表示：

“速度c在此意義上也是一種不可達到的極限速度。”

值得一提的是，鐘慢效應的推導結果，被大量人錯誤地理解成了愛因斯坦認為超光速旅行能讓人回到過去，但從上面那兩句愛因斯坦在《狹義相對論》中的描述，可以看出他並非這樣理解的。

愛因斯坦的理解是：尺寸及時間為0或負數，這樣的數值在數學公式中可以存在，卻無法存在於現實中，所以光速是任何實際存在的物體即無法達到也無法超越的極限速度。

講到這裡，順便插一句題外話：其實愛因斯坦一直相信“塊狀宇宙”的理論，認為過去、現在和未來本質上是一個整體，因此在他看來，時間旅行是不可行的。

將來有機會，咱們來講一講愛因斯坦和他的“塊宇宙理論”，今天還是繼續談“光速極限”的話題。

其實嚴格來說，“光速為極限速度”的觀點目前還沒有任何現實證據的支撐，只有理論上的論證。唯一可以勉強視為“現實依據”的事情就是：迄今為止確實沒有發現任何超過光速的情況。

當然，如果非要擰巴著認為“沒發現不表示不存在”，那麼這個結論就的確沒有任何現實證據可言了。

但是從理智的角度來說，“沒發現不表示不存在”這個“全屏AOE技能”可以秒殺掉世間一切科學理論，所以這樣講會有一種開掛耍流氓的感覺。

有趣的是，每當有人提到“目前沒發現超光速現象”時，總是有人會搬出“中微子的速度超過了光速“來進行反駁。

不得不承認，8年前確實有研究小組公佈過這樣一個爆炸性的研究結果，它來自於一項檢測中微子振盪現象的實驗——“OPERA實驗”。

OPERA實驗的過程很簡單：

位於瑞士日內瓦的歐洲核子研究中心（CERN），利用超級質子同步加速器（SPS），生成定向的μ子中微子束，讓它們以光速飛向730公里之外的意大利大薩索山。

意大利格蘭薩索國家實驗室（GSNL）就位於大薩索山地下1400米深的地方，那些“打日內瓦來，往宇宙中去”的μ子中微子從安置於此的OPERA感測器中通過後，會留下檢測痕跡，之後便“壯士一去不復還”了。

OPERA實驗小組的研究人員則通過感測器的測量結果來研究這些匆匆而過的高能粒子。

μ子中微子也被稱為渺子，是不參與強相互作用的費米子之一，符號為μ-，帶-1的基本電荷及1/2的自旋，由美國物理學家利昂·M·萊德曼、梅爾文·施瓦茨和傑克·施泰因貝格爾，於1962年發現，他們也因此獲得了1988年的諾貝爾物理學獎——但這不重要，大致瞭解一下即可。

重要的是，2011年的9月22日，OPERA實驗小組公佈了一個石破天驚的研究結論：

計算機顯示，μ子中微子到達OPERA感測器的時間，比假設其以光速運動的時間提前了[60.7±6.9(統計)±7.4(系統)]ns。

不用說，上面那句話和這張圖你肯定沒看懂。

通俗來講，就是OPERA實驗小組的人員發現μ子中微子到達“終點”的時間，比預計中的時間提前了60.7納秒，這一數據只存在±6.9的統計誤差和±7.4的系統誤差。

按照預計，μ子中微子應該是以光速運動的，而提前了60.7納秒到達，則表明它的速度達到了299799911米/秒，這比真空中的光速299792458 米/秒，快了7453米/秒。

換言之：μ子中微子每秒鐘大約能比光線多跑7.45公里！

這一發現簡直非同小可，就連OPERA實驗小組的領導者——安東尼奧·伊拉蒂塔託(Antonio Ereditato)本人也表示：“我們為此而感到震驚！”

可無論多麼震驚，也並不妨礙他毅然決然地對外公佈了這一測量數據，還自信滿滿地講道：

“我們對實驗結果非常有信心。我們一遍又一遍檢查測量中所有可能出錯的環節，卻什麼也沒有發現。我們想請同行們獨立核查。”

OPERA實驗小組的實驗結果一經發表，立刻在全世界引起了極大的轟動，不僅震驚了全球的物理學家，也成為了反對相對論的民科緊抓不放的“小辮子”——時至今日，還有不少有關“中微子超光速”的言論充斥在網上。

然而不知有意還是無意，許多聲稱中微子超光速的文章總是點到輒止，只四處傳播這一研究數據，對事後的發展卻絕口不提。

事實上，OPERA項目的實驗結果剛一公佈，就在物理學界引起了廣泛的質疑和抨擊，因為光速不可超越是現代科學理論的重要基礎，所以幾乎沒有任何人膽敢認同這樣的實驗結果。

歐洲核子研究中心的資深理論物理學家約翰·埃利斯(John Ellis)教授質疑道：中微子的速度倘若真的超過了光速，那麼“1987a”超新星發出的中微子脈衝，就應該比它發出的光提前數年到達地球，但在現實觀測中，它們幾乎是同時到達的（說幾乎是由於光稍微領先一些）。

從這一點來說，現實觀測並不支持OPERA實驗小組的測量結果。

而更讓OPERA實驗小組大跌眼鏡的是，短短2個月後，與他們共處於意大利大薩索山的另一個高能粒子研究團隊——ICARUS實驗小組，也在2011年10月和11月間探測到了從歐洲核子研究中心傳送過來的μ子中微子。且他們的測量結果是：μ子中微子的速度趨近於光速，但低於光速。

拿ICARUS實驗小組的領導者

卡羅·魯比亞（Carlo Rubbia）的原話來說：

“我們的測量結果與愛因斯坦假如活著會給出的結果是完全一致的。”

可見OPERA實驗小組給出的數據，即不符合宇宙觀測，也無法與其他團隊的測量結果相吻合，所以該實驗結果被公佈之後，歐洲核子研究中心並未因此而感到激動人心，而是在努力地排查問題所在。

結果，就在OPERA實驗小組公佈該結論的5個月後——2012年的2月22日，美國科學促進會（AAAS）的網絡雜誌《Science Insider（科學內幕）》就發表了一篇報道，公佈了調查結果：

歐洲核子研究中心已經找到了μ中微子在實驗中“超光速”的原因所在——經過監測之後，他們發現從全球定位系統（GPS）接收器到電腦之間的光纖纜線，與電腦的集成電路卡連接不良，維修過後就再也沒出現過μ子中微子“超光速”的情況了。

之後，本著“不冤枉好人”的嚴謹態度，研究人員又進行兩個月的反覆驗證，然後在2012年的4月2日，徹底坐實了μ子中微子超光速實驗數據為異常結果，OPERA實驗團隊的兩位領導者也因此而引咎辭職了。

由此可見“中微子超光速”從頭到尾就只是一個烏龍事件，並不是中微子真的超過了光速，而是光纖與網卡的接觸不良，造成了60.7納秒的測量誤差。

當然，如果僅僅只是硬件問題導致測量結果出現誤差，伊拉蒂塔託和奧蒂耶羅也不至於引咎辭職，真正令他們吞下惡果的原因是對待科學研究的態度極不嚴謹，在未經證實的情況下，隨隨便便就將錯誤的測量數據當成了真實有效的實驗結論進行公開，甚至還拍著胸口表示“對實驗結果非常有信心”。

自此之後，“中微子超光速”以及OPERA實驗小組便成為了科學界的一大笑柄，歐洲核子研究中心的物理學家們還就此事編出了一個段子：

OPERA的實驗結果不可能是正確的，因為它打破了自然界的一條基本法則：在意大利，沒有任何事情是準時的。

這個段子其實包含兩個意思：一是調侃意大利人不守時；二是調侃意大利人就連正式發表的科學研究數據都存在“網絡延遲”。

這個網絡延遲導致的測量誤差，不僅打破了中微子超光速的希望，同時也意味著光速仍然是人類已知的極限速度，迄今為止我們還是沒有發現任何超光速現象的存在。

換言之：就目前而言，阿爾伯特·愛因斯坦和他的《相對論》仍然還是正確的。