有没有可能，这个宇宙的定律永远只允许以远低于光速的速度进行载人太空旅行？

六月清晨搅

类似近光速飞船等运输工具只是人类的幻想吗？

梨波儿

从狭义相对论的角度来看，确实如此，飞船只能以低于光速的速度前进。但飞船能否足够接近光速，则取决于有多少燃料。从地球上的观察者来看，不论飞船的速度有多么接近光速，飞船飞到1万光年之外的地方至少也需1万年的时间。而银河系的范围有10万光年，这是否意味着一个人无法在有生之年走遍银河系，甚至是飞往其他星系呢？

虽然狭义相对论限制了飞船所能达到的最高速度，但由于运动所产生的时间膨胀效应有可能可以使一个人在有生之年内实现太空旅行。我们可以考虑1g恒定加速度的运动，1g是人体所适应的最佳加速度。假如飞船从地球上出发，飞到1万光年之外的其他星球上。可以先让飞船在前5000光年以1g匀加速，而在后5000光年以1g减匀速。根据下式可以计算出飞船在飞行半程时所需的时间：

d为地球人所测得飞船的飞行距离，c为光速，a为加速度，ΔT为飞船上所经历的时间。

代入数据可得ΔT≈8.95年。此时，飞船达到的最高速度可由下式计算出来：

代入数据可得v≈0.99999998c。再根据相对论的动能公式：

代入数据可得Ek≈4.64×10^26焦耳（假设飞船质量为1000吨），这就是飞船飞行一半旅程所需的能量。一枚沙皇炸弹（当量为5000万吨TNT的氢弹）爆炸之后所产生的能量为2×10^17焦耳，如果飞船飞往全程，这相当于需要46亿枚的沙皇炸弹，所以这种飞船使用核燃料作为动力来源是不大现实的。但如果考虑使用反物质，也需520万吨的反物质以及等质量的正物质互相湮灭所产生的能量，这也不现实。

看来，只有广义相对论能够帮助实现太空旅行，那就是借助虫洞。这样飞船无需大量的燃料，并且能在短时间内从一个地方去往另一个遥远的地方。

xwuw13

你的提问是正确的。载人太空旅行只能以远低于光速的速度进行，哪怕接近于光速也是困难重重。50%的光速与99%接近于光速所需要的能量，简直就是天文数字的差距。宇宙的物理定律，是不可能改变的，除非重新来一次宇宙大爆炸。按照现在主流的科学理论，宇宙大爆炸理论是最可靠的。由于量子起伏，或者是一种隧穿，一个奇点诞生了，之后，由于极端的不稳定，奇点本身发生了剧烈的爆炸或者是膨胀，形成了我们今天可以观察到的背景辐射3K的宇宙空间。一旦宇宙形成，那么，在这个宇宙中，其物理规律就是确定的，是无法更改的。如果物理规律可以更改，那么就违背因果律。而物理规律为什么是这样呢？比如说，为什么光速不能超越呢？不为什么。宇宙大物理规律是随机诞生的，恰好就是光速不能超越。也许光速不能超越的定律可以适合生命的诞生乃至于提出这个问题？总之，光速不能超越是确凿无比的事实，是不可能打破的物理定律。当然，渴望太空旅行的人是不满意这种说法的，他们会幻想种种科幻色彩的突破光速壁垒的方式，比如，空间折叠，虫洞，曲率发动机，量子扫描信息重组等等。。。这些都没有理论上的确凿证据做支撑，只能是一种美妙的科学幻想，有的从理论上就已经否认了其可能性，比如虫洞的代价太高，人类根本不可能实现。就以人类目前最高速度的飞行器来说 仅仅为光速的1/5000。人类最大的可能性就是被锁死在一个直径不超过100光年的太空区域，甚至更少的区域。

cck123

这是毫无疑问，科幻的时光机，纯属虚构。广义相对论之科学原理，没有问题。
但是，超光速机制与现象，如切连科夫效应，是客观存在，只是“超光速信息”或“光子螺线速度”或“光子相速度”，我们无法通过实验获取。

鉴于本题，本不该犹豫不决。由于光速问题，头绪较多，有不少思路混乱。以下我的一些友情提示与深度解读，旨在对广义相对论的正确理解。非物理专业读者，也可一般性的了解，以正视听。
一，关于“超空间与超距”问题
有资料说：所谓超空间，就是量子态的传输不是在我们通常的空间进行，因此就不会受光速极限的制约，瞬时地使量子态从甲地传输到乙地，这种量子信息的传递是不需要时间的，是真正意义的超光速或超距作用。在量子超空间传输的过程中，遵循量子不可克隆定律，通过量子纠缠态使甲乙粒子发生关联，量子态的确定通过量子测量来进行，因此当甲粒子的量子态被探测后甲乙两粒子瞬时塌缩到各自的本征态，这时乙粒子的态就包含了甲粒子的信息。这种信息的传递是“超光速”的。如果一位观测者想要马上知道传送的信息是什么，这是不可能的，因为此时粒子乙仍处于量子叠加态，对它的测量不能得到完全的信息，我们必须知道对甲粒子采取了什么测量，只能通过现实的信息传送方式告诉乙地的测量者甲粒子此时的状态。我们获得信息的速度还是不能超光速！量子超空间传输的实验已在1997年实现（见Nature,390,575.1997）。
我的理解：不存在什么超空间。量子运动的轨迹，就在四维空间坐标系（X, Y, Z, T）。量子，例如光子，以螺线轨迹推进。推进速度，就是光速c，螺线速度是相速度，是c的n倍。也不存在超距作用，只是超光速太快，我们无法测量。量子之间的纠缠，其实是量子螺线的相交机制。
二，关于“切连科夫效应”问题
有资料说：媒质中的光速比真空中的光速小。粒子在媒质中的传播速度可能超过媒质中的光速。在这种情况下会发生辐射，称为切仑科夫效应。这不是真正意义上的超光速，真正意义上的超光速是指超过真空中的光速。
我的理解：切连科夫辐射，也可认为是“镭射水蓝效应”，伦琴线射击水分子中的电子，电子被加速，电子相速度从0.1c急速跃迁，发射荧光、蓝光、紫光、紫外线，并产生包络线的群效应。参考：钻地导弹的“泡发效应”，弹钻速度，好比伦琴光速，而周围介质翻卷的相速度，远超弹钻速度。
三，关于“第三观察者”问题
有资料说：如果A相对于C（第三者）以0.6c的速度向东运动，B相对于C以0.6c的速度向西运动。对于C来说，A和B之间的距离以1.2c的速度增大。这种“速度”--两个运动物体之间相对于第三观察者的速度--可以超过光速。但是两个物体相对于彼此的运动速度并没有超过光速。在这个例子中，在A的坐标系中B的速度是0.88c。在B的坐标系中A的速度也是0.88c。
我的提示：其一，第三观察者是惯性参照系，即“零加速度坐标系”，此时考虑的相对速度，按矢量叠加法则，或称平行四边形法则。其二，对于半/超光速，按相对论速度叠加求相对速度：v=(v'+v'')/(1+v'v''/c)。
四，关于“影子和光斑”问题。
有资料说：在灯下晃手，发现影子速度比手快。影子与手晃动的速度之比等于它们到灯的距离之比。如果你朝月球晃动手电筒，你很容易就能让落在月球上的光斑的移动速度超过光速。但不能以这种方式超光速地传递信息。影子和与手晃动的速度之比确实等于它们到灯的距离之比，但影子/光斑形成过程，最快不会超光速。
我的提示：此类属于相对论速度叠加。
五，关于“刚体振动超光速”问题
有资料说：敲棍子一头，振动会不会立刻传到另一头？这是否提供超光速通讯方式？理想刚体不存在，振动在棍子中的传播是以声速进行的，而声速归根结底是电磁作用，不可能超光速。竖直拎棍子上端，突然松手，是上端先下落还是下端先下落？答案是上端。
我的提示：参考切连科夫效应。
六，关于“介质相速度”问题
有资料说：光在媒质中的相速度在某些频段可以超光速。相速度是指连续的（假定信号已传播足长时间，达稳定态）的正弦波在媒质中传播一段距离后的相位滞后所对应的“传播速度”。显然，单纯正弦波无法传递信息。要传递信息，需要把变化较慢的波包调制在正弦波上，这种波包的传播速度叫做群速度，群速度是小于光速的。
我的提示：参考切连科夫效应。
七，关于“星系的视速度”问题
有资料说：朝我们运动的星系视速度，可能超光速，但这是假象：没修正星系到我们的时间减少。若一个10光年星系，速度为2/3c。现在测距却是30光年，而3年后星系到8光年处，视距为8光年3倍，实为24光年，应减6光年。
八，关于“引力传播速度”问题
有资料说：牛顿认为引力传播速度超光速，其实以光速传播。EPR悖论：1935年Einstein，Podolski和Rosen发表思想实验试图表明量子力学的不完全性。他们认为在测量两个分离的处于entangledstate的粒子时有明显的超距作用。Ebhard证明了不可能利用这种效应传递任何信息，因此超光速通信不存在。但是关于EPR悖论仍有争议。
我的理解：引力传播与量子纠缠，属于同类机制。引力子可能是超长电磁波，其相速度是就是引力子的螺线速度。是n倍光速。
九：关于“虚粒子”问题
有资料说：在量子场论中力是通过虚粒子来传递的。由于海森堡不确定性，这些虚粒子可以超光速传播，但是虚粒子只是数学符号，超光速旅行或通信仍不存在。
我的理解：虚粒子是暗物质量子，或一种电磁波，包括超长电磁波与引力波，是一般电磁波传播的载体。与静止的“以太”物质不同，虚粒子总是运动的，其速度皆光速。
十，关于“宇宙膨胀”问题
有资料说：哈勃定理——距离为D的星系以HD的速度分离。H是与星系无关的常数，称为哈勃常数。足够远星系可能超光速彼此分离，但这是相对于第三观察者的分离速度。
资料还说：月亮以超光速旋——当月亮在地平线上的时候，假定我们以每秒半周的速度转圈儿，因为月亮离我们385,000公里，月亮相对于我们的旋转速度是每秒121万公里，大约是光速的四倍多！这听起来相当荒谬，因为实际上是我们自己在旋转，却说是月亮绕这我们转。但是根据广义相对论，包括旋转坐标系在内的任何坐标系都是可用的，这难道不是月亮以超光速在运动吗？问题在于，在广义相对论中，不同地点的速度是不可以直接比较的。月亮的速度只能与其局部惯性系中的其他物体相比较。实际上，速度的概念在广义相对论中没多大用处，定义什么是“超光速”在广义相对论中很困难。在广义相对论中，甚至“光速不变”都需要解释。爱因斯坦自己在《相对论：狭义与广义理论》第76页说“光速不变”并不是始终正确的。当时间和距离没有绝对的定义的时候，如何确定速度并不是那么清楚的。尽管如此，现代物理学认为广义相对论中光速仍然是不变的。当距离和时间单位通过光速联系起来的时候，光速不变作为一条不言自明的公理而得到定义。在前面所说的例子中，月亮的速度仍然小于光速，因为在任何时刻，它都位于从它当前位置发出的未来光锥之内。
我的理解：宇宙太大，一个天体，连同引力透镜附近，作为天体系，就是一个质点。空间无限，处处贯通，就是惯性参照系。哈勃定律错在引力红移，因为引力红移，不过是光源各向发射的高频电磁波，其频率，因空间暗物质作用，而不断衰减。在星系的各个方向看到的都是引力红移，星系之间有何必远离。而基于哈勃定律导出的空间弯曲与虫洞理论，实属无稽之谈。宇宙虽然无穷大，其实结构很简单。

极品小处男处v

首先我不反对前面几位的观点，他们的确是从当前科学的角度做了客观的分析。
只是这个题目怎么就让我看得那么别扭呢？什么叫永远？曾经火车刚发明的时候，有人说，人类在时速高于70公里时，鼻子会掉下来。……回顾历史，人类的认知总是随着科技发展不断拓展的。如果失去乐观精神，失去进取精神，科学研究是不可能发展的。而题目的表述，很悲观……