超光速

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超光速(faster-than-light, FTL或稱superluminality)會成為一個討論題目，源自於相對論中對於局域物體不可超過真空中光速c的推論限制，光速成為許多場合下速率的上限值。在此之前的牛頓力學並未對超光速的速度作出限制。而在相对论中，运动速度和物体的其它性质，如质量甚至它所在参考系的时间流逝等，密切相关，速度低于（真空中）光速的物体如果要加速达到光速，其质量会增长到无穷大因而需要无穷大的能量，而且它所感受到的时间流逝甚至会停止（如果超过光速则会出现“时间倒流”），所以理论上来说达到或超过光速是不可能的（至于光子，那是因为它们永远处于光速，而不是从低于光速增加到光速）。但也因此使得物理学家（以及普通大众）对于一些“看似”超光速的物理现象特别感兴趣。

但是在介质中，物体的运动速度超过介质中的光速则是可能的。因为光速在介质中会下降。这种情况下会产生一些特别的现象。假使物體帶電，則會發出藍色光為主的切伦科夫辐射。

在相對論出現後，超光速的意涵出現在兩個領域，一個是物理上的(包括理論物理和實驗物理)以及天文學觀測方面，另一個是科幻方面，將相關條目條列如下：

[编辑] 物理學與天文學上相關條目

[编辑] 相對論

真空中光速：標記為 $c\,$ ，目前測量值為：299,792,458 公尺/秒。

迅子：迅子(tachyon)從相對論衍生出的理論虛擬粒子，總是以高於c的速度在宇宙運行。與一般物質(稱為遲子(tardyon))的交互作用可能性不明；是故，即使迅子存在也不一定能偵測得到。

[编辑] 波動速度定義

訊號

相速度與超光速：一個波動的相速度可以輕易地超過真空光速c。原則上，甚至是簡單的機械波都可以超過，而且不需要有任何物體是以接近或超過c的速度在移動。然而這和訊號或資訊的傳遞速度能否超過c無關。

群速度與超光速：在一些特殊情況下，一個波動(例如光束)的群速度甚至也可以超過c。在這些例子中，會相伴出現的是強度的快速衰減。此脈衝的極大點可以用超過c的速度移動。然而相同地，這也不表示訊號或資訊的傳遞速度可以超過c；雖然有些人會將脈衝極大點與訊號關聯在一起而感到興奮，但目前認為這種關聯性想法是有所誤導的。原因在於：有脈衝到達的資訊可以在極大點到達前就已取得。舉例來說，如果存在有機制允許脈衝前段可以完全傳遞，而包含極大點以後的部份則會被強烈地衰減掉，則可以等效地認為脈衝極大點在時間上往前漂移(加快抵達)；而關於脈衝的資訊，其傳遞並沒有比無機制的狀況下來得快。

→這段文字與當前的超光速實驗有關，另請參見。

能量傳遞速度與超光速：狹義相對論禁止超過c的能量傳遞速度。無靜質量的量子是以c在運行，而有靜質量者則以小於c的速度運行。

資訊傳遞速度與超光速：狹義相對論禁止超過c的資訊傳遞速度。而例如量子力學上目前的新焦點——量子纏結，有人認為可以達到超光速的資訊傳遞，但主流意見認為不可能，頂多只能加快資訊傳遞速度到達近光速。

[编辑] 量子力學

量子纏結中進行量子測量的即時變化出現了廣域關聯性，似乎相距極遠的纏結粒子之間有超光速的「溝通」。有些學者認為可能可以利用之，以得到即時或超光速的「訊息」，但主流學界予以否定。對於量子纏結的超光速關聯看法，一些學者認為可能是哥本哈根學派的量子力學詮釋有缺陷所致，可能在一些其他的詮釋下能夠獲得完滿的解決。
量子穿隧效應與超光速。
玻姆理論中的超光速。

[编辑] 實驗物理

超光速實驗以及慢速光。

[编辑] 天文學與宇宙學

超過光速的宇宙膨脹：宇宙膨脹使得遠距離的銀河系以超過c的速度彼此遠離，這個速度的度量是採用同移距離(comoving distance)與宇宙時間(cosmological time)來計算的。然而根據廣義相對論，一般所言的速度是個局域性質的標記，光速的限制也是針對這種定義下的速度。因此採用同移座標所算出的速度和局域座標的速度並不存在有任何簡單的關聯性。

→這個概念與阿庫別瑞引擎所採的機制可說是相仿的，另請參見。

天文學觀測到的超光速：明顯的超光速運動在許多無線電銀河系、類星體等等極遠星體可以觀測得到。這效應在觀測到前就已獲得預言，可以用光學幻覺來解釋，原因是星體移動方向和觀察者相同，但做速度計算時卻沒有如此設定。這現象並不違背狹義相對論。有趣地是，經過校正後的計算值顯示這些星體的速度是近光速的(相對於我們的參考系)，而且是大質量物體以近光速運動的第一例。在地表上的實驗室，我們尚未能夠將輕如基本粒子的物體加速到這樣的速度。

→主條目：超光速運動。