人类什么时候超越光速(人类是否能超越光速)

人类还要到什么时候才能研究出光速或超光速宇宙飞船？？？

美国能源部圣迪亚国家实验室拥有这部神秘的“Z机器”，据说它是目前世界上惟一一部可制造验证“超时空引擎”所需的巨大磁场的机器

只要能超越光速，时间将倒流，人们就能够回到从前。这是电影《无极》中的理论。

那么，光速能够被超越吗？爱因斯坦认为，不能！但在20世纪50年代，一位德国科学家海姆给出了肯定的回答。

半个多世纪过去了，以海姆理论为基础的实验论文突然被美国航空航天学会授予年度大奖，与此同时美国空军对能够超越光速的“超时空引擎”表现出极大兴趣。

还记得电影《星际旅行》中的“企业号”吗？还记得《星球大战》中的“千年隼号”吗？这些超光速宇宙飞船能够自由地穿梭在星际之间，瞬间跃入异度空间。电影是虚幻的，但现实中的科学实验其实一直在秘密进行。美国航空航天局(NASA)一直在人造卫星上试验这些科幻宇宙飞船所使用的离子引擎，并取得了初步成功。

“曲速”、“六维时空”、“反引力”、“子空间”、“时空跳跃”……这些究竟是伪科学还是未经证实的伟(大的)科学？神秘的“Z机器”将带给世人答案！

跳跃，进入超宇宙，这是最新一期的知名科技杂志《新科学家》的封面大标题。据《新科学家》报道，美国航空航天学会(AIAA)在其年会上，每年都会给各种优秀论文颁奖，获得2005年度“核能和未来航空”项目大奖的论文，描述了一种异想天开的的“超时空引擎”，这种引擎将使飞船以极快的速度飞行，从而进入另一个空间。安装了这种引擎的飞船，速度快到可以在几分钟内从地球飞抵月球。若进展顺利，5年后便能建造测试模型飞船。

5年内制造超时空引擎

问题是：“超时空引擎”这一概念是建立在未被证实的物理学理论上的。这种论文获奖，在学术上看来是否不够严肃呢？但美国航空航天学会可不这样认为，而且美国军方也开始关注这种“超时空引擎”的概念。此外，美国能源部圣迪亚国家实验室还声称，他们拥有的“Z机器”可制造推动引擎所需要的巨大磁场，因此将有兴趣进行验证。

德国萨尔茨吉特应用科学大学的物理学家豪泽与同事德勒舍尔共同撰写了这篇颇具争议的论文，探究“超时空引擎”制作的可行性，豪泽强调，这个课题与普遍物理学观点不尽相符。不过，美国空军对有关构思极感兴趣，豪泽本周与美国空军代表见面，他强调计划还处于相当初步阶段，若证明理论可行，5年后便可建造测试模型。

以50倍光速遨游宇宙

但是“超时空飞船”真的能离开地面吗？德国一位不怎么知名的物理学家(有人干脆认为他是科幻小说家)海姆早在上个世纪50年代就开始探索“超时空动力”的概念，当时他致力于弥合物理学界的一大鸿沟：牛顿力学和爱因斯坦相对论。海姆提出，强力磁场可制造引力场，以高速推动宇宙飞船。如果磁场够强大，宇宙飞船就可以进入一个比我们所在的时空更高的空间，以超高速行走。当磁场一消失，宇宙飞船就会重返现在的时空。在这方法下，宇宙飞船能以50倍光速的高速运行，只需5小时便可往返火星，到11光年以外的星体也只需80天。

海姆用“二度次空间”学说补充爱因斯坦四维时空说，因此，宇宙就变成了六维时空。在海姆看来，万有引力和电磁力可以互相转化，因此旋转磁场将削弱地球引力，从而使得飞船能够离开地面。

当海姆于1957年公开发表自己的理论时，也曾轰动一时。但是海姆不久就从公众视线中消失了，因为他听从投资人路德维希的建议，深入拓展了自己的理论，结果开始研究起宇宙的基本构成来。而海姆又坚持不学英语，因为他拒绝把研究介绍到国外。他1977年发表在德国学术杂志上的论文，也由于太过深奥，以致没人能看懂。海姆后半生就这样一直纠缠于新理论中的一些细枝末节。

空想还是科学期待验证

而这种所谓的“六维宇宙”或“反引力”学说，很多物理学家都表示没听说过或难以接受。但美国航空航天学会近日颁发的这个论文奖在物理学界引起了不小的震动，这一举动等于认可了海姆的部分学说。

多数学者认为，在目前的物质技术条件下，很难制造出那么巨大的磁场。但圣迪亚国家实验室的太空动力研究员罗格·雷纳德声称，他们目前拥有的一部X光发生器——Z机器——可以提供实验所需要的磁场。他说：“即使实验证明结论是错误的，在我看来，这也是个成功的实验。”

在2003年，也就是海姆去世后两年，他的部分量子物理学说被计算机模拟实验所证实。

“企业号”是美国著名科幻电影《星际争霸战》(又译《星舰迷航记》或《星际旅行》，Star Trek)中的一艘超光速飞船。“企业号”是在太空中组合建造的，有一个飞碟状的主舰身、一个雪茄形副舰身和两部曲速引擎。巨型碟形主舰身有11层甲板，是船员生活与工作的地方。“企业号”装备了两部“曲速”引擎，以正反物质反应为动力，能超越光速，航行范围除了物理上的距离之外，还有其他层次的距离。据电影描绘，“企业号”船员曾多次在时光中旅行，回到过去不同时期执行任务，也曾到达另一个与我们平行的宇宙中，与另一个自我接触。

企业号的各项重要装备

●曲速引擎——企业号的动力来自两部“曲速”引擎，其问世使人类超越了光速限制，而得以自由航行于星球之间。正如人类曾以马赫数衡量音速以上的速度一样，23世纪的人们以“曲速”等级来划分光速以上的速度。第一级曲速就是光速，之后每加一级，速度就增加一位。企业号最高可达十二级曲速，在十级曲速以上，时光会倒流。

●传送系统——企业号形体庞大不能登陆，只能在星球轨道上运行，所以其人员经常利用传送系统在企业号与地面之间往来。企业号的质能传送系统可将人员送至19500哩以内的地方。传送系统虽然便利，但也有其危险性。如果在传输过程中，或是在分解以及组合过程中发生问题，其结果将惨不忍睹。

●力场防护罩——23世纪太空战舰的必要配备，由密布舰身的发射器在舰四周形成一道由力场构成的防护墙，可抵御敌人的攻击。但开启力场防护罩会消耗不少能量，不能一直使用。

曲速航行原理

爱因斯坦提到所谓的“四维空间”模型。我们所身处的三维宇宙空间也会向第四维(时间轴)弯曲，就好像二维空间的平面向三维空间弯曲，而形成一个球形。

把我们所身处的宇宙想象成这样的一颗球，只不过是向时间轴弯曲而不是向Z轴弯曲。我们所处的空间即是球体的最表面，而从表面往球中心点算进去，就是所谓的子空间。事实上，除了利用子空间场外，一些高密度的星体周围的重力场也会将星体压向宇宙中心点(宇宙模型球体中心)。

如图，假设从a点到b点距离为1800万公里，飞船的飞行速度为10万公里/秒，那么所用时间就为1800/10=180(秒)。

假设从A点到B点距离为9000万公里，那么飞船从A点到B点的速度就是9000/180=50(万公里／秒)。

从结果可以看出，虽然飞船一直以未超越光速的10万公里/秒飞行，但它从A点飞到B点的速度却为50万公里/秒，已经超越了光速。

这就是利用时空扭曲和时空跳跃达成的超光速飞行。而进行时空跳跃则需要巨大的力场，目前的观点认为强磁场将提供这个力场。

“曲速”就是利用强磁场所产生的子空间力场，让光速的物理限制从真实空间移往子空间来计算。过程如图所示分为几个阶段：

第一阶段，飞船在A点起飞并开始加速；

第二阶段，飞船利用强磁场所产生的力场，向子空间跳跃，来到a点；

第三阶段，飞船在子空间飞行，从a点飞抵b点；

第四阶段，飞船取消强磁场，跳跃回正常空间，来到B点。

名词解释

牛顿宇宙

“牛顿宇宙”是一个绝对的、精确的世界，所有物质、整个宇宙都由各种客观存在的粒子构成，不论过去、现在和未来，时间都以固定的速度流逝；因果关系就像上帝的戒律一样严格，绝无例外，未来可以完全由过去来预测。

爱因斯坦宇宙

在爱因斯坦相对论中，时间和空间都具有延展性、可变性，宇宙是四维的：三维空间加时间——巨大的质量所产生的引力能够扭曲这四个维度。地球周围的重力场就是被扭曲空间的具体体现，在这个球形场中可观测到“运动中的时钟变慢”现象。更进一步地说，按照爱因斯坦的量子物理学，次原子尺度上那种复杂的不确定性使得从过去预测未来变得不可能，确定性在这里被概率所代替。

人类什么时候可以实现超光速飞行

常规宇宙中，人类的能源不足以支撑超光速飞行，但是，也许以后可以发现折叠宇宙，比如虫洞，弯曲时空，然后抄捷径，走时空隧道，相当于实现了超光速飞行。

1994年，物理学家米基儿。阿库别瑞提出可用波动方式拉伸空间，使飞船前方的空间收缩而后方的空间扩张，飞船在太空里“乘”着空间的“波浪”前进。这个“波浪”的区间叫做“曲速泡”，里面是一块平坦时空。飞船在泡内并非真的在移动，而是被泡带着走，并不违反物理学中“光速最快”限制。目前还不知道怎样引发这样的波动，或是一旦引发了，飞船该怎样离开它。因此“阿库别瑞发动机”仍属于理论概念范畴。曲率引擎的原理是将空间拉伸，这与虫洞折叠空间正相反。有趣的是，近年来科学家发现，科幻片中的曲速引擎竟然并不违反物理法则。

人类何时才能够跨越光速？

这个问题现在谈论还为时尚早，没有基本的蓝图和设计思路的指导，去讨论这项工程何时完成是空中楼阁。类似于问古人什么时候人类能飞行？当时人肯定是茫然漠然。唯一能给出的答案，就是在可预见的未来是做不到这一点的。

另外，飞行和物理学原理不悖，所以在仿生学的帮助下有助于人类完成这一点。但是，按照当下的物理学理论，宏观物质是不能超过光速的，即便施加无穷大的能量，到无穷接近光速的时候，只会让物体的速度无限接近光速，且通过质能转换将能量转化为质量。要完成这一点，必须在物理学理论上有重大的突破，但是理论的突破是一件不能打包票的事，或许宏观物体不能超越光速就是可见宇宙统一的规律呢？

至于曲率驱动飞船，虫洞等等，按目前来看只是科幻的内容，比如虫洞需要不断注入反物质才能维持其存在，科幻作品里就把它当做一个连接不同空间区域的洞了。这个简化很符合科幻的需要，但如果真要设计飞行器，忽略这些因素会导致什么样的后果无需多言。

人类的飞机什么时候能接近光速或超越光速?

记得人类的飞行器第一次超过声音屏障的悲剧吗？当飞机超越声音的速度的时候飞机瞬间爆炸了。在宇宙大爆炸的理论中也有类似理论：时间与空间本来是在一起的，产生爆炸后有了宇宙，而这个宇宙，我们人类研究的时候，发现星体是慢慢向外延伸，即整个宇宙也在缓慢运动，向四外扩张。由此，我判断宇宙有边缘，就像人类的细胞在衰老一样。从大到宇宙、小到星体都在不断的生（星云生）、死（恒星、行行死）。微观也好、宏观也好，宇宙也有生命变化。这个生命变化过程中就产生了：时、空的概念。

而我们人类在宇宙中，时间是受这个宇宙空间限制的。当时间超越空间的某个屏障时，即一个宇宙速度，那空间可能就会产生爆炸现象。人类的超越声音素的时产生的声音是：声爆。进而，全人类我第一个推论出，当超越光速时会也会产生巨大的光爆，即宇宙大爆炸。这是很危险的。甚至会让地球爆炸！

但我们通过飞碟看，他们似乎是超越了光速。这说明他们已经不仅仅是在当前特定空间来推动速度（时间）的了。我非常肯定的说这是利用空间运动，而不是时间运动来解决的问题。

人类在解决声爆问题的时候运用的已经不仅仅是普通的时间技术，而也是结合了空间技术。

其实，当我们人类还在迷茫飞碟的原理的时候，我猜可能是躲藏在地球某个深处的人类发明的。而百慕大三角是我最怀疑的地很。因为飞机、轮船的失灵和消失与接近飞碟时的状态非常像。而永远的消失正是时空高度变化的结果。很可能百慕大三角就是人类的星空之门。是空间的折射，从宇宙一端，在0时间状态下到另一端了。

这就像我们用一张纸对折一样，就像照镜子一样简单，是空间转移，而不是时间推进。所以，人类在研究超越光速的飞行器，飞出太阳系，我认为所努力的方向应该更多的关注空间、磁、电子、微观变化上。这样才能实现人类飞出太阳系的梦想。

而空间的变化，也会改变时间。即特定的空间限制了一定的时间。简单的根据地球的自转速度、地球的周长来看。相对火星、土星。那一天的时间是不一样的。这说明当体积空间变大或变小时，时间亦有变化。

到此，我总结出，空间大于时间的概念。

所以，我的结论是空间变化快于时间变化。

这是世界上最快的飞机

宇宙中最快的光速，在什么情况可以超越？

我们生活的宇宙中，有一些必须遵守的物理法则。爱因斯坦的相对论，规定了一个全新的法则——存在质量的物体，都无法到达光速。

然而宇宙的尺度过于浩瀚，即使人类可以到达光速，想到横穿银河系也需要10万年时间，因此人类想要真正探测宇宙，必须规避掉爱因斯坦的光速限制，找到超越光速进行太空旅行的方式。虫洞理论和翘曲驱动器，都是超越光速的一种方式，主要方法是通过改变空间，让目的地之间的距离缩短，类似“抄近路”。

而在实验室中，科学家也让粒子的速度超越了光速，并且发现了契伦科夫辐射现象。

光在真空环境中，才能达到最快速度？

光具有波粒二象性，光是电磁波，光的行为也像一个粒子，由于光的波粒二象性，光在真空中的传递速度最快，因为没有任何可以阻挡光的限制因素存在，但是当光穿过介质时，无论是穿过磁场还是物体，都会对光的速度产生阻力。

就像我们最熟悉的棱镜实验，白光在真空环境下，各种波长的光都以相同的速度前进，但是当白光进入穿过棱镜，棱镜就会根据波长的不同，对各种光进行不同程度的折射，进而出现各种颜色的光。波长较长的光（红光）频率较低，波长较短的光（蓝光）频率较高，光速也就是频率乘以波长。

然而在棱镜实验中，科学家注意到，红光的传播速度明显比蓝光更慢，蓝光在介质中具有更多能量。

介质可以让光出现减速作用，这让科学家找到了超越光速的方法。

宇宙中的大多数粒子都带有质量，按照相对论，这些粒子都无法到达光速，而宇宙中的无质量粒子，光速就是其本身的特征。为了证实相对论，科学家在粒子加速器中对单个粒子进行了加速，对粒子施加巨大的能量，让这些粒子在真空环境中快速运动。

然而无论科学家为粒子施加多少能量，粒子的速度永远都只能到达光速的99.999%，继续施加能量，也只能让这个数据后面的“9”更多，永远无法到达100%光速，更准确的说——永远无法在真空环境下到达光速。

如果粒子不在真空环境中加速，而是通过介质和光速对比，那么粒子的速度可以超越光速吗？

粒子在穿越介质时，可以超越光速？

当光穿过介质时，电磁场以及物体特性都会对光速产生影响，并且这些影响是立刻生效，光速会立刻改变传播速度，因此光的速度，很大程度取决于传播介质的特性。

但是粒子和光并不相同，当粒子穿越介质时，不会立刻发生动量变化，因为粒子本身的速度接近光速，携带有大量的能量，介质的影响力在短时间内可以忽略不计，就像我们拿着一块磁铁，很难对一辆飞速行驶的火车产生直接影响。想要改变粒子的运动状态，往往需要发生撞击等直接相互作用，才能产生明显改变。

光在进入介质的瞬间，就会发生减速，而粒子进入介质后，会以几乎相同的速度继续运动，在这个瞬间，粒子的速度可以超过光速，并且已经在实验室得到证实，并且粒子在介质中的速度超越光速时，会产生蓝色的荧光——契伦科夫辐射。

契伦科夫辐射最初被认为是巨大的能量激活了实验介质，进而产生的荧光反应，但科学家很快发现，这种蓝色的光并非荧光反应，而是一种全新的现象。

当粒子的移动速度非常快时，粒子往往会处于带电状态，粒子穿过介质时，直接和介质的粒子产生碰撞的可能性较低，但带电粒子会对介质的粒子产生影响——同极相斥、异极相吸。这些变化只在粒子穿过的时间里出现，当粒子穿过介质，这些粒子会重新回到基础状态，在这个过程中发生的跃迁现象，就是契伦科夫辐射产生的原因。

契伦科夫辐射是非常重要的物理现象。利用契伦科夫辐射，科学家可以制造一个巨大的介质，接收来自宇宙的高能粒子，从而检测在宇宙穿梭的各种粒子，并且判断粒子的能量和方向。为了避免介质本身的产生干扰，所有的介质都需要使用非常纯净的特殊液体，这些液体没有放射性，不会产生高能粒子，确保所有数据都在自宇宙粒子。

契伦科夫辐射证明了光速并非不可超越，该辐射是一种以短波为主的电磁辐射，在该现象发现之处，很多物理学家会直接用肉眼观察这种辐射，随着辐射安全培训的出现，这个过程已经被终止，物理学家可以利用科学仪器直接检测到契伦科夫辐射。

科学家在介质中超越光速，得到了契伦科夫辐射这一丰厚的回报，虽然该实验并非超越宇宙最快速度，但依旧是一次突出的科学成就。如果未来人类真的可以超越真空光速，那么人类科学将进入到全新的领域，那时候的人类，或许就可以掌握时间和空间，甚至到达更高维度的世界。

总结：

真空中的光速，是宇宙中已知的最快速度。超越光速的唯一方法，就是利用介质减慢光速，虽然是通过“作弊”的方式超越光速，但契伦科夫辐射的发现，让我们获得了更多关于宇宙粒子的信息，也证明了光速并非无法超越。

虫洞理论以及翘曲驱动器理论，虽然可以超越光速，但是两者目前都无法实现，虫洞理论需要巨大的引力折叠空间，创造出来的虫洞也很难维持稳定，是超越四维时空的理论产物，目前尚未发现人造或天然形成的虫洞；翘曲驱动器则是压缩空间，这需要巨大的“负能量”，而“负能量”也是理论产物。

或许虫洞和翘曲驱动器都可以在未来实现，但是迄今为止，契伦科夫辐射的出现，依旧是超越光速的唯一实践者。