每秒30万公里的光速,被爱因斯坦认为是宇宙速度的上限,如果我们能超过光速的话,将看到一个十分割裂的宇宙。
假设你坐飞船,速度从99%光速飙到101%光速,在相对论效应的干扰下,前方的光还来不及到你眼里,后方的光却会追着你跑,结果就是你的前方变得一片漆黑,后方的光也已经因为速度太快而蓝移到了高能阶段,就像一张X光片一样,这种情况下你看到的宇宙将是完全割裂的两部分。
但是更可怕的还在后面,根据相对论公式,运动速度一旦超过光速,时间就会变成负数,强行理解的话,超光速会让我们看到来自过去的光子,就像一场倒放的电影一样,我们能看到地球的诞生,恐龙的灭绝,甚至是138亿年前的宇宙大爆炸,但这些都是信息画面,并不是我们真的回到了过去。
与时间相对应的还有空间的长度,超光速会导致飞船的长度变成负数,也就是尺缩效应超过了极限,此时的宇宙在你的眼里就是前后颠倒,甚至扭曲成一团的,这种超光速视觉很难描述,只能在数学上窥见一斑。
作为最早发现光速本质的人,爱因斯坦的相对论其实是为我们划定了物理定律的边界,人类文明的所有成果只能在这个边界内发挥作用,一旦超过就无效了,比如上面提到的负时间和负长度,如果不加以限制的话,很可能会引发祖父悖论打破因果律。
并且从微观世界来看,光本身就是不同频率的电磁波,它的速度也就是电子、原子间作用的基础,如果光速被超过,构成物质基础的原子和电子就会出现混乱,物质可能会因此解体,现在的光速更像是宇宙的基本规律,而不是一个能被突破的技术极限,就像π=3.14一样,放之全宇宙皆准。
虽然光速不能被超越,但是相对论里还是给出了绕过光速的办法,那就是利用时空扭曲,简单来说质量越大的物体扭曲时空的程度越剧烈,所以如果用两颗黑洞联通的话,就会形成爱因斯坦罗森桥,也就是虫洞,它可以在短时间内折叠宇宙时空中的两个星系或者恒星,实现短时间内跨越若干光年的效果。
霍金曾认为,在宇宙大爆炸早期,宇宙时空还非常致密且炙热的时候,天然虫洞是普遍存在的一种天体,就跟今天的黑洞一样普遍,但是随着宇宙的冷却和膨胀,虫洞一个个都关闭了,到了今天已经没有天然虫洞了。
至于宇宙膨胀本身的超光速,或者是量子纠缠的超光速,这两者本身不会传递任何信息,也不会打破因果律,所以并不在相对论的约束下。