光速是宇宙中最快的速度吗？

如题所述

对于人类而言，每秒能够前进大约30万公里的光速非常之快。只要不到0.14秒的时间，光就能绕着地球赤道（赤道半径6378.1公里）旋转一周，每秒可以绕行将近7.5周。地球上无论相隔多远的地方，以光速前进总能快速到达。

即便到了太空中，光速仍然很快。人类发射的火星探测器飞到火星通常需要半年的时间，如果以光速前往火星，即便是地火最大的4亿公里距离，所需的时间也只要22分钟。旅行者1号以17公里/秒的速度飞出半径1光年的太阳系需要耗时1.8万年，但以光速飞行只要1年的时间。

然而，进入更加浩瀚的星际空间之后，宇宙距离之远，使得光速也变得“慢如蜗牛”。从太阳系到银河系中心，以光速前进需要2.6万年的时间才能到达。从银河系盘面的边缘到达另一边缘，光至少需要走10万年的时间。

在银河系之外，将是广袤无垠的星系际空间。那里的空间极其空旷，只有一些密度极低的气体云和光子。星系与星系之间相隔都非常遥远，如果以光速前往距离我们最近的大型河外星系——仙女座星系，所需的时间将会是254万年。当然，实际时间可能会更短一些，因为仙女座星系正在朝着银河系运动。

在2亿光年之外，一个巨大的引力中心——巨引源，正在把银河系吸引过去。如果以光速前进，则需要2亿年的时间才能到达。在这么远的距离下，空间膨胀速度非常快，实际所需的时间要长于2亿年。

如果要到可观测宇宙的边缘，光速前进则需要465亿年。要知道，宇宙诞生到现在所过去的时间也只有138亿年，所以光最远只能前进138亿光年。我们之所以能够看到可观测宇宙的边缘，并不是因为那里发出的光走完了465亿光年的距离，而是因为宇宙超光速膨胀，导致当年发光的位置退行到遥远的地方。

正是由于空间超光速膨胀，宇宙的实际范围要远远大于可观测宇宙。据估计，从整个宇宙的一端前往另一端，光需要耗时23万亿年才能到达，这还是在不考虑宇宙膨胀的情况。事实上，由于宇宙膨胀速度比光速还快，这导致光永远也不可能从宇宙的一端传播到另一端。

在整个宇宙之外，还有什么，目前并不知道。或许什么也没有，或许还有平行宇宙。总之，宇宙之大远远超出我们的想象。

由此可见，光速在宇宙中真的非常慢。而相对论表明，光速是宇宙最快的速度，超光速被认为是不可能的，宇宙飞船这样有静质量的物体甚至就连光速都不能达到，只能无限接近。

那么，这是否意味着宇宙大到永远也无法被探索完呢？甚至我们就连银河系都无法走遍呢？

虽然相对论限制了极限速度，但并没有限制我们探索宇宙。根据狭义相对论，只要宇宙飞船的速度足够接近光速，飞船上的时间变得足够慢，这样就能在有限的时间飞到遥远的宇宙中。

另一方面，广义相对论表明，我们可以通过操纵空间来实现超光速飞行，这就是曲速飞行。利用具有负能量密度的奇异物质，可以扩张宇宙飞船后方的空间，并压缩宇宙飞船前方的空间，这可以让遥远的宇宙以超光速朝着飞船而来。

理论上，负物质不但可以实现曲速飞行，而且还能打开星际航行的终极通道——虫洞，它可以让我们去往任意遥远的宇宙。霍金认为，宇宙中会自发地产生虫洞，只是它们的尺寸太小，无法用于星际飞行，只有找到负物质打开更大的时空通道才行。

目前，人类还没有找到终极的物理学理论，因为引力还没有被统一起来。宇宙中还存在更加深层次的运行机制，如果我们能够找到，也许人类文明就能发展成为宇宙中的“神级文明”，探索宇宙将犹如探囊取物一样简单。