光速是自然界一切速度的上限，是假設還是已經得到證實？

01-06

我想問的是關於狹義相對論中,光是能量和信息傳播的極限速度的前提,是愛因斯坦假設的條件,還是通過論證得出的理論結果?當然了,如果能告知此命題是否已經經由試驗證實就更好了.

瀏覽了部分答案後，我感到強烈的社會責任感來終結這個問題。

光速是自然界一切物質運動速度的上限，目前沒有任何反例。

這是人類對自然界的大量觀察的經驗結果，並不是任何理論的推論。

如果有人發現實質性的超光速，應該連續拿三年諾貝爾獎。

不是假設，而是根據其他假設得出的結論。

狹義相對論的假設有兩個[1]：

光速不變性。這是根據實驗觀測結果做出的假設。
運動相對性。這算是信仰吧，我們相信不可能通過實驗知道自己處於哪個慣性參照系。

當然還有其他物理學一致認可的基本假設。

為了推出光速是能量和信息的極限速度，還需要前因後果這個假設[2]。

這些假設構築的理論中，光速為極限速度是一個結論。

[1] http://en.wikipedia.org/wiki/Special_relativity#Postulates

[2] http://www.zhihu.com/question/19806883/answer/13054280

是假設，可以證實，可以證偽，但無法用理論去證明。

科學理論中的假設來自於實驗的總結，但高於實驗條件，一般為現有理論的基礎和邊界。即是說，在現有理論框架下，以一批假設為基礎，在現有理論中不能證明假設，只能靠實驗去證實。但即便是千萬次的證實也不能說明其是正確的，所以其有可證偽性。這是科學理論的基本要求。

一旦一個先前的理論被證偽，就會有新的理論出現，此時新的理論就有可能有能力去證明過去理論的基本假設。

「激光脈衝穿過氣態銫的群速度達到了真空光速310倍」——人們一聽到超光速的科技新聞就熱血沸騰，但實際上這種事一點都不稀罕。對於圖上的波，紅點表示相速度，相位的傳遞速度；綠點表示群速度，波包的傳遞速度。其中，電磁波甚至理論上的機械波，相速度都能輕易超過真空光速；群速度要慢很多，但電磁波在吸收介質中的群速度仍能超過真空光速，比如開頭提到的新聞。所以相對論的「光速最大」被打破了嗎？一點兒都沒有，相對論里的光速是信息速度的上限，而這兩種超光速運動都不能傳遞信息，更不能時光倒流。

轉自劉大可相冊

謝邀。本人只是學了點狹義相對論的皮毛。如有疏漏，望指正。

準確的說這是一個推論。狹義相對論有兩個基本假設：

1.相對性原理：物理定律在所有慣性系中都相同

2.光速不變原理：在所有慣性系中自由空間光速都有相同的值

而光速是能量和信息傳播的極限速度是據此導出的推論。運用狹義相對論導出的許多推論經過實驗或者實際都得到較好的結果，因此目前來說我們認為狹義相對論的理論是正確的。

像這種絕對的命題，除非窮舉出所有的可能性，否則是不可能說經過實驗證實是正確的。而現在的情況下（其他的許多推論在實驗上被證實），只有實驗上出現了反例，否則我們認為它是正確的。

這是實驗結果。

據我所知，應該說光速是不可達到，如果自然界有個超人速度本來就超過光速，那麼它速度的下限就是光速！

而屌絲如我速度低於光速這麼多，就不能超過光速。

其實極早期宇宙膨脹速度超過光速（inflation，只是空間本身的變大）。。。還有很多看起來超光速的事情（結果當然是各種各樣efffect帶來的）。正兒八經的說，正如所有知友的回答來說，目前來說，有因果聯繫著的兩件事光速最高，而且不以參考系不同而不同（兩大假設之一。。），至於是不是上限不知道了，因為理論上不能證明所有速度必須小於等於光速，如果沒有嚴格證明，那麼就不能說有還是沒有，實驗上目前來說，光速最高，另外，物理是實驗科學，各個理論也是有適用範圍的，在某些特殊情況，比如黑洞視界內，宇宙超級早期，這些目前物理學碰不到的地方，情況不知道，因為理論可能已經有了，但是實驗不能驗證，所以有點像中世紀大家討論針尖上坐幾個天使的問題，有點無聊。。。不過，還是要向所有大牛致敬。

算是一種假設。物理學普遍都是先做一些假設、建立一個模型、推得一些結論。然後通過實驗驗證，如果實驗結果與推得的結論不符，就說明模型或是假設有問題，需要進一步補充或是修正。

關於是否存在超光速，我印象中相對論的結論是如果一個東西沒有超光速，那它的速度永遠不可能提高超過光速，但並不否定可能存在超光速的東西。

另外從前些日子義大利人做的那個烏龍實驗，中微子超光速那個，也可以看出科學家們沒有否認超光速粒子的存在。

假設。這個假設經常被日常實驗證實，但證實多少次也不能證明，只能證偽，一旦證偽，我門所接受的相對論適用範圍就會減小。

兄弟，科學就是假設。你該思考思考什麼是「相信」了。

1。相信對於一個人是客觀的。不論因為什麼（習慣，美感，強迫自己...),相信就是相信。

2。站在世界角度相信又是主觀的。我們相信並不因為它是真的，我們自己的邏輯都未必是理性的。

相信=願意相信

為什麼光速是宇宙中最快的速度

一個東西要被稱為「最什麼的」，必須滿足這樣的條件：不能「再更什麼」了。人類在牛頓絕對時空觀佔據統治地位的時代，從來沒有想過速度會有上限，因為在牛頓的眼裡，速度是可以疊加的。

速度為A的物體向相反的方向拋射一個物體B，以相對靜止的參照物來看，AB分離的速度就是A和B速度的疊加，這樣的疊加遊戲可以無限制地玩兒下去，所以，速度是沒有上限的。

實驗物理學第一次發現這個遊戲其實並不能無限制玩下去，是在測量光速的時候。大家都知道地球有一個巨大的自轉速度，赤道表面的自轉速度是每秒465.1米，超過音速。

按道理來講，光速既然是有限的，那麼就會在每秒299,792,458米的基礎上展開加速遊戲，可是實驗人員驚訝地發現，光速竟然在每一個方向上都是一樣的。隨著實驗精度的越來越高，物理學家已經確認，光速是不可疊加的。

正在這個基礎上，終於有科學家想到了，看來光速很可能是宇宙中的速度上限，因為已經無法更多。愛因斯坦就是這個大時代的幸運的科學家。很多人認為愛因斯坦獨立想出了相對論，是一個科學家的偶然現象，但也許並非是偶然，那個時代正處在科學變革的前夜，因為牛頓時空觀已經無法解釋光速不可疊加了。

這個實驗結果的怪異之處，可以用一個例子來演示：

我們在遠處觀察一束光的運動，看到光在一秒鐘到達了30萬公里之外的A點，第二次把相同的光源同時向-A的方向射出，我們應該會看到光源朝著A和-A兩個點前進，本來應該在一秒鐘內看到光束同時達到A和-A，視覺上應該是看到了光以每秒鐘覆蓋60萬公里速度傳播。可實際試驗，我們還是看到每秒30萬公里，這裡面到底發生了什麼？

原來，我們看到的光達到我們也需要時間，假如我們站在30萬公里開外觀察，當光束達到A點的時候，我們才剛剛看到原點的光，整整滯後了一秒鐘，此時A點的光源才向我們飛來，這時候跨越的距離是兩條邊為30萬公里的垂直等腰三角形的最長的邊，約等於42萬公里。

光速跨越42萬公里到達我們，需要耗時1.4秒，從我們看到光源的瞬間開始計算時間，我們看到的會是1.4秒的時間內，光源跨越了60萬公里。光速在理論上應該變成42.86公里每秒。

可是實情卻不會是這樣，我們只能看到30萬公里時速的光的傳播，其中的精妙之處，就只有更複雜的理論來計算才能解釋，那就是相對論。

量子糾纏的理論越來越被人所熟知，它大概說的是一對糾纏的量子，其分開之後，不論多麼遙遠，比如4.2光年吧，這是比鄰星的距離，只要其中的一個粒子被測量，跟它糾纏的粒子瞬間就會同時發生量子態的塌縮。

有人認為利用量子糾纏可以實現超光速通訊，其實這是不可能的。這就像一個寄送到遠方的信件，打開信件的瞬間，你就知道遠在4.2光年的比鄰星發生了什麼，可是送信的途徑最快只能是光速。

即使打開信件會讓糾纏態的量子塌縮，對面的小夥伴也不可能知道自己手中的量子已經塌縮，因為他不能觀察，只要一觀察，自己這邊就可能先塌縮，所以形成了一個不可解開的死結。

聰明的人可能還進一步想挖掘糾纏態的潛力，可以事先約好拆信的時間，知道自己觀察的時候肯定是觀察已經塌縮的量子，可是這也有問題，對面卻不能事先知道自己要發送的量子態是什麼，雖然對面按照約定的時間讓量子塌縮了，可是傳送的卻是不確定的信息，這對通訊毫無用處。

費盡周折，我們的糾纏態通訊還是回歸零點，跟普通的信件沒什麼兩樣，如果測不準原理是真心測不準，量子是否產生了幽靈般的遠距離效應，對通訊都是無意義的。甚至讓人懷疑，量子是否塌縮是不是真的重要，而那些篤信遠距離作用的物理學家又是如何信誓旦旦認定真的發生了遠距離作用。

測不準原理的意思是說，粒子的位置和動量不可能同時測量準確，這揭示了空間和能量的緊密關係，而能量又是跟物質可轉換的，因此，空間，能量，物質，本就是不可分割的關係，也許糾纏態的量子在分開的時候早就已經塌縮了，以一種隱秘的形式，只不過人類的實驗手段還無法偵測到而已。

而不管這種隱秘的塌縮形式是否存在，有遠距離作用跟沒有遠距離作用兩者是等價的，這可能揭示了一個更深刻的時空觀——對於沒有塌縮的量子，空間距離的遠近對他們來說都是一樣的，量子態的東西原本對人類來說沒有意義，因為他的隨機性，不可預測性。

這好比一支槍，有可能朝前發射，也可能朝後發射，是否拿在自己手裡，都沒意義，無法起到防身的作用。

我們生活的真實世界必須是塌縮的，確定的。薛定諤的貓處於量子態，不打開箱子，你永遠不知道貓是死的還是活的，不可能從箱子外面通過是否聞到屍臭味來確定，因為那等同於觀察了貓，會導致量子態的塌縮。

其實，在從粒子到宏觀物質的信息傳播過程中，量子態早就塌縮了，這隻貓死不死，在過程中某一個關鍵環節中早已經確定了，只不過你不知道而已。

光速，依然是那個不可逾越的最高速度，沒有東西可以超越。

......你可以理解為光定義了時間..........

一、光速不變論

理論：根據麥克斯韋方程組，可以推導出真空中電磁波速是常數c=sqrt（1/μ0ε0），即光速不變。

實驗：後來邁克爾遜莫奈用旋轉八稜鏡在不同時間、空間測光速測得出光速值相同。

二、光速是否為自然界最快速度

理論：從光速不變論可以推導出勞倫茲變換，從勞倫茲變換加上相對性原理可以推導出相對論質量公式m=m0/√(1-v^2/c^2)

其中m是速度為v的物體質量，m0是物體原質量

可以看到，隨著物體速度的提升，物體的質量在不斷增加當物體速度接近光速的時候，質量接近無窮大。

而根據狹義相對論公式E=MC平方，這個時候能量也是無窮大，也就是說即使讓一個物體接近光速，也都需要無窮大的能量，更別說達到光速，超越光速了。

（至於光為何能夠達到光速，這是因為光的靜止質量m0為0）

實驗：目前找不到超光速傳遞信息的物質。

當然，也不排除未來發現超光速的可能。樓上有句話說得好物理只能證偽不能證實。如果發現超光速，那就意味著物理學理論要天翻地覆的改變了。在此之前，假設光速為宇宙最快速度。

科學只能證偽不能證實

以太被認為是對一切參照系都是靜止的。

如果有以太，地球在自轉跟以太有相對運動，東西方向的光速與南北方向的光速不一樣，邁克爾-莫雷實驗里會產生干涉條紋，然而沒有。其實是有的，但跟預期偏差太大被認為是實驗誤差

這個實驗其實給出了兩個結論：

1。沒有以太。

2。光速在所有參照系裡都是一樣的。

解釋一下第二點，設：光速相對於地球轉軸是A，地球表面轉速B，那麼東西方向的光速是 A + B，南北方向的光速是 (A^2 + B^2) 開根號，產生干涉條紋！

你所學過的所有物理知識，都是人類目前的認知水平。物理不是數學，不能證明絕對正確，它反應了我們對世界的認識。你現在認為絕對正確的理論，明天就可能被推翻

今天剛剛在大物書上看到是實驗結果。1964年，瑞士的質子加速器產生了一束質子（v=0.99975c），並很快衰變為以光速運動的伽馬射線。按照普通的相對運動（伽利略變換），伽馬射線速率應該為c+v=1.99975c 而實驗結果卻是2.9977×10^8m/s 。大概過程基本就是這樣

不妨大膽假設，比光速更大的，是力的速度。

認識是不斷加深的

題目錯誤。光速不是「一切速度」的上限。相速度可以輕鬆超光速。別誤導人了。