宇宙中的光速是每秒30萬公里，那么光速是不變的嗎？答案是肯定的。

愛因斯坦的狹義相對論中，最重要的一個理論就是，光速不變理論，即真空中光速在任何參考系下是恒定不變的，而且任何物體的速度都不會大于光速。

接近光速會怎樣？

根據(jù)著名物理學(xué)家愛因斯坦的質(zhì)數(shù)公式（如下圖）：

m?表示物體的靜止質(zhì)量，m為物體運動以后獲得的運動質(zhì)量，v代表物體的運動速度，c表示光速，v越大，那么分母越小（當(dāng)v=0的時候，靜止質(zhì)量就是運動質(zhì)量），在靜止質(zhì)量不變的情況下，物體的運動質(zhì)量越大。

所以當(dāng)v接近c時，運動質(zhì)量變得無窮大，而當(dāng)一個物體的相對質(zhì)量無窮大的時候，反過來，根據(jù)牛頓F=ma的力學(xué)方程來推測，需要無窮大的力，才能給物體提供加速度，使之運動。

這個無窮大的力，在現(xiàn)實生活中暫時無法找到，讓物體無限地接近光速，只能存在理論上接近，實際上無法無限接近，更不能超過光速。

從理論上來講，當(dāng)物體以接近光速運動時，物體的長度會被壓縮，時間會減慢，質(zhì)量會無限增加。

舉個例子，假設(shè)當(dāng)宇宙飛船接近光速飛行時，飛船外的人會看到飛船的長度變短，甚至趨近為0，同時飛船包括宇航員的質(zhì)量都倍增，而時間會變得非常慢。

實際生活中，從狹義相對論的角度分析，在地球上的人去看太空中宇航員的時間就放慢了。

通常宇航員會在離地球400公里的高度飛行，地球人就會有機會看到宇航員以7.7公里/秒的速度做運動。用地球上原子鐘計算，太空上宇航員的時間每秒會比地球上慢0.327納秒，一天會慢28微秒，一年下來會慢10毫秒。

所以，從地球人的角度來看，宇航員在太空中過的時間會慢一些，但時間差別實在太小，幾乎沒有差別，因為速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于光速。

那么如果人類超光速飛行會怎么樣？這就要聊下著名的外祖父悖論。

超越光速的結(jié)果

就像我們在許多電影里看到的一樣，如果一個人用超光速飛行，那么就會導(dǎo)致時光倒流，這個人可以回到外祖父和外祖母結(jié)婚的那一天，殺死了外祖父，這樣就不會有他的媽媽，就更不會有他的存在。

問題來了，如果這個人回到過去把自己殺了，死了的他，怎么還會出生，然后再進(jìn)行時空穿越呢？如果真有這樣的事情，因果循環(huán)將不復(fù)存在，但并不是沒有可能。

因為超過光速的物體是存在的，比如宇宙，宇宙的膨脹速度是超過光速的，這又是怎么回事呢？

宇宙直徑大約是900多億光年，關(guān)于900多億光年外是否還有外宇宙空間，暫時未知，但宇宙自大爆炸只有138億年的歷史，宇宙直徑產(chǎn)生比宇宙誕生的時間高出6倍多，很明顯，宇宙膨脹的速度比光速快。
有人可能會感到疑問，愛因斯坦關(guān)于光速不變的理論是否有問題，其實沒有問題。

愛因斯坦相對論面向的是宇宙中的實體物質(zhì)，只要是有靜態(tài)質(zhì)量包括人類，其速度是不可能達(dá)到光速的。

而宇宙不是，目前為止，科學(xué)家還沒有辦法完全推導(dǎo)出宇宙大爆炸的起因和過程，所以無法解釋為什么宇宙膨脹的速度比光速還快。

通過哈勃望遠(yuǎn)鏡，科學(xué)家們曾發(fā)現(xiàn)銀河系之外的星系都在不斷地遠(yuǎn)離銀河系，說明宇宙還在膨脹中，有一種推論是，宇宙膨脹的原因來自于我們看不見的物質(zhì)，這種物質(zhì)被稱為是暗物質(zhì)。

1884年，威廉湯姆森估算出了銀河系的質(zhì)量，但是預(yù)算結(jié)果遠(yuǎn)比實際觀測到的恒星大，他判斷銀河系中還有些看不見的星星。

1936年，天文學(xué)家辛克萊爾發(fā)現(xiàn)，距離室女星系中心較遠(yuǎn)的星體運動速度和距離星系中心較近的星體速度差不多。

而根據(jù)萬有引力定律和天體力學(xué)，星系中心的天體移動速度要比距離星系較遠(yuǎn)的天體移動速度更快才對，辛克萊爾和威廉湯姆森一樣，也覺得宇宙也有些看不見的星星，這種星星就是“暗物質(zhì)”。

如今的科學(xué)手段還無法觀測到暗物質(zhì)的實際結(jié)構(gòu)，但科學(xué)家相信，宇宙中一定存在暗物質(zhì)，而且暗物質(zhì)的能量肯定十分巨大，宇宙中的物質(zhì)能夠穩(wěn)定的運動，就是因為有暗物質(zhì)的存在，也是宇宙膨脹速度比光速還快的原因。

設(shè)想一下，人類如果能早日揭開暗物質(zhì)的神秘面紗，充分利用暗物質(zhì)的特性，說不行就能真的超越光速飛行，而不是停留在理論上。

除了宇宙的膨脹速度可以“超光速”，量子糾纏的速度也超越了光速,甚至比光速快10000倍。那么量子糾纏究竟是什么，為什么速度會這么快呢？

量子糾纏是兩個或者兩個以上粒子相互影響時產(chǎn)生的現(xiàn)象，即使這些粒子在空間中是相互分開的，它們也可以相互影響。

量子糾纏最神奇的地方在，假如一個量子在太陽，另一個量子在火星，任意改變一個量子的狀態(tài)，另外一個量子的狀態(tài)也會發(fā)生變化。不過量子糾纏并不傳遞信息，也沒有讓物體進(jìn)行移動，因此不違背光速不變原理。

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人類對宇宙和天體物理的認(rèn)知也是一直在不斷的革新，不斷地學(xué)習(xí)當(dāng)中，沒有什么是絕對正確的理論，只是在某種特定的條件下，暫時沒有被推翻而已。哪怕是愛因斯坦關(guān)于光速不變的理論，也只是假設(shè)。

只能說，光速是否真的有限制，這個答案以現(xiàn)今的科學(xué)發(fā)展和人類認(rèn)知來說，暫時是有的。

就像1966年是牛頓奇跡年，1905是愛因斯坦奇跡年，也許不久的將來物理學(xué)還有新的奇跡年，告訴我們光速沒有限制，那么人類以接近光速飛行甚至是超越光速飛行或許也不是件難事，電影里時空穿越的劇情也能成為現(xiàn)實。