伽利略曾经通过做实验提出一个结论“相对性原理”，指的是无论在任何参考系中，力学规律都保持不变。而爱因斯坦对这个结论做了更深层次的说明，不仅仅是力学规律保持不变应该是所有的物理学规律都保持不变。爱因斯坦按照自己的这个物理规律不变原理，从而推出真空中光速恒定不变。大家可不要小看上边这两个推论，它们其实是狭义相对论的前提。
爱因斯坦的狭义相对论对于光速有着非常准确的定义，并非是我们简单理解的“宇宙中光速最快”，因为这个结论是错误的啊！目前我们就知道好几个科学上已经承认的超光速案例，这个等下后文再说。
爱因斯坦对于光速的准确描述如下：
1、一切有静止质量的物体所能达到的速度极限不能超光速；
2、宇宙中信息的传递速度不能超光速，但可以等于光速。
只要不违背上述的两条限制，那么随便你去超光速，不能说一定可以，但是绝对不违反爱因斯坦的狭义相对论。
最常被提及的就是宇宙膨胀超光速，这很好理解的，因为按照目前的主流科学观点，宇宙诞生于138亿年前的一个无限致密、体积无限小、质量无限大的点（这里的无限并不严谨，算是一种夸张的程度），通过不断地膨胀目前的可观测宇宙直径已经达到了930亿光年。到这里应该就看出问题了，按照你最初的理解“光速最大”，那么宇宙直径无论如何都达不到930亿光年。
但是事实就是如此，宇宙膨胀是超光速的，并且是距离我们越远的地方星系的退行速度就越快。但宇宙膨胀的是天体吗？是星系吗？其实宇宙膨胀的是空间，即使超光速因为没有静止质量，也并不违反爱因斯坦的狭义相对论。
第二个超光速的例子就是“量子纠缠”，这个概念还挺有意思的，两个处于纠缠态的粒子，作用机制是瞬时超距的，当然也就是超光速的。量子纠缠概念还是爱因斯坦曾经和量子力学哥本哈根派论战的时候提出来的，据说当时波尔茶不思饭不想好久才给出了应对的答案。这就是非常著名的ERP佯谬，当然结果是波尔胜出了。
可以说量子纠缠这种状态虽然是瞬时的超光速的，但是它并不能实现信息的传递，有的人可能很疑惑，你看潘建伟教授的量子通信的核心不就是量子纠缠吗？你怎么还说不能实现信息的传递哪？实际上量子通信技术被很多人所误解，它的主要作用是对信息的加密，因此说是一种加密技术，而信息的传递依然是通过常规的电磁波来实现。
最后就要说一个很多人不太了解的现象，是量子力学领域研究的内容，也就是“量子隧穿现象”，根据《自然》（Nature）上刊载的一篇研究论文，量子隧穿过程几乎是不耗时瞬间完成的，这也就意味着量子隧穿是超光速的。
但是我们不能简单的把量子隧穿理解成经典物理学的世界中，一个粒子从A到B的过程。在量子世界中它们的位置和动量都是不确定的，只有概率。我们可以把量子隧穿简单的理解成量子从束缚态跨越量子势垒到非束缚态，这个过程不需要花费时间。但是单个粒子的运动依然还会受到爱因斯坦狭义相对论的限制，因为它们是有静止质量的。
文/科学黑洞，图片来源网络侵删。
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